图形绘制基础
在Windows的用户界面中,当创建一个窗口,并在该窗口进行绘图时,一般要声明一个派生于System.Windows.Forms.Form的类。如果要编写一个定制控件,就要声明一个派生于System.Windows.Forms.UserControl的类。在这两种情况下,都重写了虚拟函数OnPaint()。只要窗口的任何一部分需要重新绘制,Windows都会调用这个函数。
在这个事件中,PaintEventArgs类是一个参数。在PaintEventArgs中有两个重要的信息:Graphics对象和ClipRectangle对象。
Graphics类:
这个类封装了一个GDI+绘图界面。有3种基本类型的绘图界面:
l Windows和屏幕上的控件
l 要发送给打印机的页面
l 内存中的位图和图像
Graphics类提供了可以在这些绘图界面上绘图的功能。在其他功能中,我们可以使用它绘制圆弧、曲线、Bezier曲线、椭圆、图像、线条、矩形和文本。
给窗口获得Graphics对象有两种不同的方式。首先是重写OnPaint()事件,该事件是一个Form类继承Control类的虚拟方法。下面利用从该事件的PaintEventArgs中获取Graphics对象:
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
// do our drawing here
}
有时,需要直接在窗口中绘图,而无需等待OnPaint()事件。例如要编写代码,选择窗口中的某些图像(类似于在Windows Explorer中选择图标),或者用鼠标拖动一些对象,就是这种情况。在窗体上调用CreateGraphics()方法就可以获得一个Graphics对象,这是Form类继承Control类的另一个方法:
protected void Form1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
Graphics g = this.CreateGraphics();
// do our drawing here
g.Dispose(); // this is important
}
只有在无用存储单元收集器(GC)调用了析构函数时,我们才不必调用Dispose(),但不能确保GC何时运行。所以很可能在释放这些资源前系统资源就被用尽了,所以需要手动释放这些资源。还有一种方法就是使用using关键字,在对象超出作用域时using结构会自动调用Dispose()。
using(Graphics g = this.CreateGraphics())
{
g.DrawLine(Pens.Black,new Point(0,0),new Point(3,5));
}
坐标系统:
GDI+的坐标系统建立在通过像素中心的假想数学直线上,这些直线从0开始,其左上角的交点是X=0,Y=0(简短记号是(0,0)/Ponit(0,0)。
在绘制线条时,GDI+ 会把绘制出来的像素在指定的数学直线上对中。在绘制整数坐标的水平线时,可以认为每个像素的一半落在假想数学直线的上半部分,而另一半落在假想数学直线的下半部分。
这里有一点需要注意的地方,如果指定了宽度为5(例如画一个从(1,0)到(6,4)的矩形),就会在水平方向上绘制6个像素。但如果考虑到数学直线通过像素中心,则该矩形只有5个像素宽,绘制的线条有一半像素落在假想数学直线的外面,一半像素则落在假想数学直线的里面。
不仅如此,如果使用图形保真技术进行绘图,其他像素就会上一半的颜色,创建出光滑的线条,部分避免了对角线的“台阶”外观。
在绘图时,常常用3种结构指定坐标:Point,Size和Rectangle。
Point:
GDI+使用Point表示一个点。这是一个二维平面上的点——一个像素的表示方式。许多GDI+函数例如DrawLine(),以Point作为其参数。声明和构造Point的代码如下所示:
Point p = new Point(1,1);
通过其公用属性可以获得和设置Point的X和Y坐标。
Size:
GDI+使用Size表示一个尺寸(像素)。Size结构包含宽度和高度。声明和构造Size的代码如下所示:
Size s = new Size(5,5);
通过其公用属性可以获得和设置Size的宽度和高速。
Rectangle:
有两个构造函数。一个构造函数的参数是X坐标、Y坐标、宽度和高度。另一个构造函数的参数是Point和Size结构(Point定义矩形的左上角,Size定义其大小)。声明方式如下:
Rectangle r1 = new Rectangle(1,2,5,6);
Point p = new Point(1,2);
Size s = new Size(5,6);
Rectangle r2 = new Rectangle(p,s);
Rectangle的成员:
公共字段:
Empty:表示其属性未被初始化的 Rectangle 结构。
公共属性:
Bottom:获取此 Rectangle 结构下边缘的 y 坐标。
Height:获取或设置此 Rectangle 结构的高度。
IsEmpty:测试此 Rectangle 的所有数值属性是否都具有零值。
Left:获取此 Rectangle 结构左边缘的 x 坐标。
Location:获取或设置此 Rectangle 结构左上角的坐标。
Right:获取此 Rectangle 结构右边缘的 x 坐标。
Size:获取或设置此 Rectangle 的大小。
Top:获取此 Rectangle 结构上边缘的 y 坐标。
Width:获取或设置此 Rectangle 结构的宽度。
X:获取或设置此 Rectangle 结构左上角的 x 坐标。
Y:获取或设置此 Rectangle 结构左上角的 y 坐标。
公共方法:
Ceiling:通过将 RectangleF 值舍入到比它大的相邻整数值,将指定的 RectangleF 结构转换为 Rectangle 结构。
Contains:已重载。确定指定的点是否包含在此 Rectangle 定义的矩形区域范围内。
Equals:已重写。测试 obj 是否为与此 Rectangle 结构具有相同位置和大小的 Rectangle 结构。
FromLTRB:创建一个具有指定边缘位置的 Rectangle 结构。
GetHashCode:已重写。返回此 Rectangle 结构的哈希代码。有关如何使用哈希代码的信息,请参见 Object.GetHashCode。
Inflate:已重载。创建并返回指定 Rectangle 结构的放大副本。该副本被放大指定的量。
Intersect:已重载。将此 Rectangle 结构替换为其自身与指定 Rectangle 结构的交集。
IntersectsWith:确定此矩形是否与 rect 相交。
Offset:已重载。将此矩形的位置调整指定的量。
Round:通过将 RectangleF 舍入到最近的整数值,将指定的 RectangleF 转换为 Rectangle。
ToString:已重写。将此 Rectangle 的属性转换为可读字符串。
Truncate:通过截断 RectangleF 值,将指定的 RectangleF 转换为 Rectangle。
Union:获取包含两个 Rectangle 结构的交集的 Rectangle 结构。
公共运算符:
相等运算符:测试两个 Rectangle 结构的位置和大小是否相同。
不等运算符:测试两个 Rectangle 结构的位置或大小是否不同。
GraphicsPaths:
这个类表示一系列连接的线条和曲线。在构造一条路径时,可以添加线条、Bezier曲线、圆弧、饼形图、多边形和矩形等。在构造一条复杂的路径后,可以用一个操作绘制路径:调用DrawPath()。可以调用FillPath()填充路径。
使用一个点数组和PathTypes构造GraphicsPath,PathTypes是一个byte数组,其中的每个元素对应于点数组中的每一个元素,并给出了路径如何通过这些点来构造的其他信息。例如,如果点是路径的起始点,那么这个点的路径类型就是PathPointType.Start。如果点是两个线条的连接点,那么这个点的路径类型就是PathPointType.Line。如果点用于构造一条从前一点到后一点之间的Bezier曲线,路经类型就是PathPointType.Bezier。
注意要使用GraphicsPaths需要引入如下命名空间:
using System.Drawing.Drawing2D;
示例,用四条线段创建一个图形路径:
GraphicsPath path;
path = new GraphicsPath(new Point[]{
new Point(10,10),
new Point(150,10),
new Point(200,150),
new Point(10,150),
new Point(200,160)
},new byte[]{
(byte)PathPointType.Start,
(byte)PathPointType.Line,
(byte)PathPointType.Line,
(byte)PathPointType.Line,
(byte)PathPointType.Line
}
);
using(Graphics g = this.CreateGraphics())
{
g.DrawPath(Pens.Black,path);
}
Regions:
这个类是一个复杂的图形,由矩形和路径组成。在构造了一个Region后,就可以使用FillRegion()方法绘制该区域。
下面的代码创建了一个区域,给它添加一个Rectangle和一个GraphicsPath,再用蓝色填充该区域:
Rectangle r1 = new Rectangle(10,10,50,50);
Rectangle r2 = new Rectangle(40,40,50,50);
Region r = new Region(r1);
r.Union(r2);
GraphicsPath path;
path = new GraphicsPath(new Point[]{
new Point(45,45),
new Point(145,55),
new Point(200,150),
new Point(75,150),
new Point(45,45)
},new byte[]{
(byte)PathPointType.Start,
(byte)PathPointType.Bezier,
(byte)PathPointType.Bezier,
(byte)PathPointType.Bezier,
(byte)PathPointType.Line
}
);
r.Union(path);
using(Graphics g = this.CreateGraphics())
{
g.FillRegion(Brushes.Blue,r);
}
颜色:
可以用两种不同的方式来表示,一种是RGB(将红、绿、蓝色值传送给Color结构的一个函数),另一种是把颜色分解为3种组件(色调、饱和度和亮度)。
GetBrightness:获取此 Color 结构的“色调-饱和度-亮度”(HSB) 的亮度值。
GetHue:获取此 Color 结构的“色调-饱和度-亮度”(HSB) 的色调值,以度为单位。
GetSaturation:获取此 Color 结构的“色调-饱和度-亮度”(HSB) 的饱和度值。
GDI+中的颜色还有第4个组件:Alpha组件。使用这个组件可以设置颜色的不透明度,以便创建淡入淡出效果。
图形绘制进阶-线条、字体
使用Pen类绘制线条
Pen类在System.Drawing名称空间中。
例如,如下代码即可在Form窗体加载调用绘图方法时绘制一些直线
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
using (Pen blackPen = new Pen(Color.Black,1))
{
for (int y = 0;y < ClientRectangle.Height;y += ClientRectangle.Height / 10)
{
g.DrawLine(blackPen, new Point(0,0), new Point(ClientRectangle.Width,y));
}
}
}
获得Pen有更简单的方式,Pens包含的属性可以包含创建大约150种钢笔,每个钢笔都有前面介绍的约定义颜色。下面我们使用这种钢笔做一个例子:
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
for (int y = 0;y < ClientRectangle.Height;y += ClientRectangle.Height / 10)
{
e.Graphics.DrawLine(Pens.Black, new Point(0,0), new Point(ClientRectangle.Width,y));
}
}
这样就可以不用创建一个Pen的对象,最后也不用担心忘记释放对象而调用Dispose()方法。
使用Brush类绘制图形
Brush类是一个抽象的基类,要实例化一个Brush对象,应适用派生于Brush的类,例如SolidBrush、TextureBrush和LinearGradientBrush。Brush类在System.Drawing名称空间中,但TextureBrush和LinearGradientBrush在System.Drawing.Drawing2D名称空间中。
1.SolidBrush用一种单色填充图形。
2.TextureBrush用一个位图填充图形。在构造这个画笔时,还指定了一个边框矩形和一个填充模式。边框矩形指定画笔适用位图的哪一部分——可以不使用整个位图。填充模式有许多选项,包括平铺纹理的Tile、TileFlipX、TileFlipY和TileFlipXY,它们指定连续平铺时翻转对象。使用TextureBrush可以创建非常有趣和富有相像力的效果。
3.LinearGradientBrush封装了一个画笔,该画笔可以绘制两种颜色渐变的图形,其中第一种颜色以指定的角度逐渐过渡到第二种颜色。角度则可以根据程度来指定。0º表示颜色从左向右过渡。90º表示颜色从上到下过渡。
还有一种画笔PathGradientBrush,它可以创建精细的阴影效果,其中阴影从路径的中心趋向路径的边界。这种画笔可以让人想起用彩笔绘制的阴影地图,可以实现类似在不同的省或国家爱之间的边界上涂上较暗的颜色。
使用的时候需要对窗体的构造函数进行相应的修改:
public Form3()
{
//
// Windows 窗体设计器支持所必需的
//
InitializeComponent();
// 控件被绘制为不透明的,不绘制背景
SetStyle(ControlStyles.Opaque,true);
//
// TODO: 在 InitializeComponent 调用后添加任何构造函数代码
//
}
会出现如下效果,默认运行时是个透明白色的背景。但是将任何一个窗口覆盖上后就绘制成了被覆盖部分的位图。
覆盖前:
当将选中的窗口覆盖他后就会出现如下效果:
就是被重新绘制了。
(由于图片上传出现问题,不知如何上传,以前可以上传的名字都不能用了,还有好多以前可用的图片现在都不可用了,好像不接受中文命名)
这并不是我们需要的。我们引入System.Drawing.Drawing2D命名空间,为了此名称空间下的使用LinearGradientBrush画笔。
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
g.FillRectangle(Brushes.White, ClientRectangle);
g.FillRectangle(Brushes.Red, new Rectangle(10,60,50,50));
// 实现渐变色
Brush linearGradientBrush = new LinearGradientBrush(new Rectangle(10,60,50,50), Color.Red, Color.White, 45);
g.FillRectangle(linearGradientBrush, new Rectangle(10,60,50,50));
linearGradientBrush.Dispose();
g.FillEllipse(Brushes.Aquamarine, new Rectangle(60,20,50,30));
g.FillPie(Brushes.Chartreuse, new Rectangle(60,60,50,50),90,210);
g.FillPolygon(Brushes.BlueViolet, new Point[]{new Point(110,10),new Point(150,10),new Point(160,40),new Point(120,20),new Point(120,60)});
}
使用Font绘制文本
Font类封装了字体的3个主要特征:字体系列、字体大小和字体样式。Font类在System.Drawing明称空间中。
在.NET Framework中,Size并不仅仅是点的大小,通过Unit属性可以改变GraphicsUnit属性,Unit定义了字体的测量单位。一个点等于1/72英寸,所以10点的字体有10/72英寸高。在GraphicsUnit枚举中,可以把字体的大小指定为:
l 点的大小
l 显示大小(1/75英寸)
l 文档(1/300英寸)
l 英寸
l 毫米
l 像素
一般情况下,屏幕上每英寸有72个像素。打印机上每英寸右300个像素、600个像素,甚至更多。使用Graphics对象的MeasureString()方法可以计算出给定字体的字符串宽度。
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
string str = "This is a string";
SizeF size = g.MeasureString(str,Font);
g.DrawRectangle(Pens.Black,0,0,size.Width,size.Height);
g.DrawString(str,Font,Brushes.Blue,new RectangleF(0,0,size.Width,size.Height));
}
这个例子将在获取字符串的宽度和高度后绘制出一个黑色矩形,然后将字符串以蓝色绘制在矩形中。
StringFormat类封装了文本局部信息,包括对齐和行间距信息。
public Form3()
{
//
// Windows 窗体设计器支持所必需的
//
InitializeComponent();
// 控件被绘制为不透明的,不绘制背景
SetStyle(ControlStyles.Opaque,true);
Bounds = new Rectangle(0,0,500,300);
//
// TODO: 在 InitializeComponent 调用后添加任何构造函数代码
//
}
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
int y = 0;
g.FillRectangle(Brushes.White,ClientRectangle);
// Draw left justifed text
Rectangle rect = new Rectangle(0,y,400,Font.Height);
g.DrawRectangle(Pens.Blue,rect);
g.DrawString("This text is left justified.",Font,Brushes.Black,rect);
y += Font.Height + 20;
// Draw right justifed text
Font aFont = new Font("Arial",16,FontStyle.Bold);
rect = new Rectangle(0,y,400,aFont.Height);
g.DrawRectangle(Pens.Blue,rect);
StringFormat sf = new StringFormat();
sf.Alignment = StringAlignment.Far;
g.DrawString("This text is right justified.",aFont,Brushes.Blue,rect,sf);
y += Font.Height + 20;
aFont.Dispose();
// Draw centered text
Font cFont = new Font("Courier New",12,FontStyle.Underline);
rect = new Rectangle(0,y,400,cFont.Height);
g.DrawRectangle(Pens.Blue,rect);
sf = new StringFormat();
sf.Alignment = StringAlignment.Center;
g.DrawString("This text is centered and underlined.",cFont,Brushes.Red,rect,sf);
y += Font.Height + 20;
cFont.Dispose();
// Draw multiline text
Font trFont = new Font("Times New Roman",12);
rect = new Rectangle(0,y,400,trFont.Height * 3);
g.DrawRectangle(Pens.Blue,rect);
String longString = "This text is much longer, and drawn ";
longString += "into a rectangle that is higher than ";
longString += "one line, so that it will wrap. It is ";
longString += "very easy to wrap text using GDI+.";
g.DrawString(longString,trFont,Brushes.Black,rect);
trFont.Dispose();
}
实现画不同类型的字体。
图形绘制进阶-图像(双倍缓冲)
图像在GDI+中有很多用途。当然,可以在窗口中绘制图像,也可以用图像创建画笔(TextureBrush),再绘制用该图像填充的图形。
Image类在System.Drawing命名空间中。
图像另一个非常重要的用途是双倍缓冲的图形编程技巧。有时要创建的图形非常精细复杂,即使使用目前运行速度最快的机器,也需要很长时间才能绘制出来。观察图像在屏幕中一点一点地绘制出来,并不是一件令人愉快的事。这类应用程序有映射应用程序和复杂的CAD/CAM应用程序。在这个技巧中,并不在把图形绘制在窗口中,而是绘制到一个图像中。在完成了图像的绘制后,再把该图像绘制到窗口中。这个技巧就成为双倍缓冲。一些其他的绘制技巧还涉及到在多个图层上绘制,即首先绘制背景,再在背景的上面绘制对象,最后在对象的上面绘制文本。如果这个图形直接在屏幕上绘制,用户就会看到一个闪烁的效果。双倍缓冲可以消除这种闪烁效果。
Image本身是一个抽象类,它有两个子类:Bitmap和Metafile。
Bitmap类用于一般的图像,有高度和宽度属性。下面的一个小例子就是从文件中加载一个Bitmap图像,并绘制它。也可以从该类中创建画笔,再使用该画笔创建一个钢笔,以绘制线条,也可以使用该画笔绘制文本。
位图有几个可能的来源。可以从文件中加载位图,位图也可以来自打开的流,还可以从另一个现有的图像中创建位图。位图可以创建为空白的图像,以便在其上绘制。在从文件中读取图像时,该图像可以是JPEG,GIF或BMP格式。
加载图像
使用纹理画笔进行绘图
使用钢笔绘制图像
使用图像绘制文本
未使用双倍缓冲
使用双倍缓冲
例程下载
原文地址:http://www.cnblogs.com/Bear-Study-Hard/archive/2006/03/13/349100.html