1.8 GDI+编程_Windows程序设计与架构-QQ阅读男生历史网

书名：Windows程序设计与架构
作者名：蔺华汤春林蔡兴旺编著
本章字数：4222字
更新时间：2020-08-28 17:44:33

1.8 GDI+编程

1.8.1 介绍GDI+

公共语言运行库使用Windows图形设备接口（GDI）的高级版本，其名称为GDI+。GDI+旨在提供良好的性能和易用性。它支持二维图形、版式和图像。

新的二维功能包括下列内容。

对所有图形基元的Alpha混合支持。
消除锯齿。
渐变填充和纹理填充。
宽线。
基数样条。
可缩放区域。
浮点坐标。
复合线。
嵌入钢笔。
高质量的筛选和缩放。
大量的线型和笔尖选项。

图像支持包括下列内容。

对图像文件格式（如.jpeg、.png、.gif、.bmp、.tiff、.exif和.icon）的本机支持。
用于编码和解码任意光栅图像格式的公共接口。
用于动态添加新图像文件格式的可扩展结构。
对通用点操作（如亮度、对比度、色彩平衡、模糊和溶解）的本机图像处理支持。对通用转换（如旋转、裁切等）的支持。

颜色管理包括对sRGB、ICM2和sRGB64的支持。

版式支持包括下列内容。

本机ClearType支持。
纹理填充和渐变填充的文本。
在所有平台上对Unicode的完全支持。
对所有Windows 2000脚本的支持。
Unicode 3.0标准的更新。
文本行服务支持，可使文本更具可读性。

GDI+可与Windows窗体和Web窗体一起使用。例如，Web窗体控件可使用基于用户输入的GDI+动态生成.jpeg文件，并从Web页引用它。

本节将集中讨论Windows窗体。

1.8.2 GDI和GDI+之间的差异

本节将讲解使用GDI+的基础知识。开始之前，有必要指出GDI和GDI+之间的最大差异。GDI具有有状态的编程模型，而GDI+具有无状态的编程模型。使用GDI，可在绘图表面上设置属性（如前景色和背景色），然后在它上面进行绘制。例如，若要绘制黑色文本字符串，代码类似于下面的示例。

Graphics g ；
g.ForeColor = Color.Black；
g.BackColor = Color.White；
g.Font = new Font（"Times New Roman"，26）；
g.DrawString（"Hello，World"，0，0）；

使用GDI+时，始终将要使用的属性作为绘图命令的一部分传递。上面的代码更改为如下所示：

Graphics g ；
Color foreColor = Color.Black；
Color backColor = Color.White；
Font font = new Font（"Times New Roman"，26）；
g.FillRectangle（new SolidBrush（backColor），ClientRectangle）；
g.DrawString（"Hello World"，font，new SolidBrush（foreColor），15，15）；

1.8.3 GDI+命名空间

GDI+类驻留于System.Drawing、System.Drawing.Drawing2D、System.Drawing.Imaging和System. Drawing.Text命名空间中。这些命名空间包含在程序集System.Drawing.DLL中。

1.8.4 创建图形对象

GDI+绘图表面由Graphics类表示。为了使用GDI+，首先需要一个对图形对象的引用。通常，在控件或窗体的Paint事件中或在PrintDocument的PrintPage事件中获取对图形对象的引用。

可以通过为Paint事件创建事件处理程序来处理该事件。代码如下所示：

public class GdiPlusDemo ： Form {
   public GdiPlusDemo （） {
      //Hook the paint event of the form
      this.Paint += new PaintEventHandler（form1_Paint）；
   }
   private void form1_Paint（object sender，PaintEventArgs pe） {
      Graphics g = pe.Graphics；
      //Simply fill a rectangle with red
      g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Red），40，40，140，140）；
   }
}

更常用的是创建OnPaint方法的子类，并重写该方法。代码如下所示：

public class GdiPlusDemo ： Form {
   public GdiPlusDemo （） {
   }
   protected override void OnPaint（PaintEventArgs pe） {
       Graphics g = pe.Graphics；
       g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Red），40，40，140，140）；
   }
}

还可以从Image的任何派生类创建Graphics对象实例。代码如下所示：

Bitmap newBitmap = new Bitmap（600，400，PixelFormat.Format32bppArgb）；
Graphics g = Graphics.FromImage（newBitmap）；
g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Red），40，40，140，140）；
newBitmap.Save（"c：\\temp\\TestImage.jpg"，ImageFormat.Jpeg） ；

创建Graphics对象后，可以使用它绘制线、填充形状、绘制文本等。与Graphics对象一起使用的主要对象如下表所示：

1.8.5 Alpha混合

颜色可以是Alpha混合的，这使得易于创建基于颜色叠加的效果。例如，下面的示例绘制一个红色矩形，然后在不遮掩底层的红色矩形的情况下叠加一个黄色矩形。代码如下所示：

Graphics g = pe.Graphics；
g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Red），600，350，100，100）；
g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.FromArgb（180，Color.Yellow）），650，400，100，100）；

1.8.6 使用画笔

使用画笔填充形状和路径的内部。例如，若要创建红色矩形，请参见下面的示例。

Graphics g = pe.Graphics；
g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Red），600，350，100，100）；

画笔可以是纯色的、带阴影的、带纹理的或渐变的。阴影画笔只不过是使用图案进行绘画的画笔。代码如下所示：

Graphics g = pe.Graphics；
HatchBrush hb = new HatchBrush（HatchStyle.ForwardDiagonal，Color.Green，Color.FromArgb（100，Color.Yellow））；
g.FillEllipse（hb，250，10，100，100）；

带纹理的画笔使用位图绘画。例如，下面的代码使用纹理画笔绘制窗体的背景，然后对它应用白色“冲洗”以冲淡位图中颜色的色调。代码如下所示：

Graphics g = pe.Graphics；
Image colorbars = new Bitmap（"colorbars.jpg"）；
Brush backgroundBrush = new TextureBrush（colorbars）；
g.FillRectangle（backgroundBrush，ClientRectangle）；
g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.FromArgb（180，Color.White）），ClientRectangle）；

LinearGradientBrush使用两种颜色绘画。它根据在画笔上设置的属性填充给定的形状，逐渐从一种颜色过渡到另一种颜色。例如，可以用下面所示代码创建下列填充效果如图1-19所示。

Rectangle r = new Rectangle（500，300，100，100）；
LinearGradientBrush lb = new LinearGradientBrush（r，Color.Red，Color.Yellow，LinearGradientMode.BackwardDiagonal）；
e.Graphics.FillRectangle（lb，r）；

PathGradient画笔允许创建更复杂的效果，如图1-20所示。代码如下所示：

图1-19 填充效果

图1-20 填充效果

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   e.Graphics.TextRenderingHint = TextRenderingHint.AntiAliased；
   e.Graphics.FillRectangle（backgroundBrush，ClientRectangle）；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.FromArgb（180，Color. White）），ClientRectangle）；
   GraphicsPath path = new GraphicsPath（new Point[] {
      New Point（40，140），
      New Point（275，200），
      New Point（105，225），
      New Point（190，300），
      New Point（50，350），
      New Point（20，180），
      }，new byte[] {
         （byte）PathPointType.Start，
         （byte）PathPointType.Bezier，
         （byte）PathPointType.Bezier，
         （byte）PathPointType.Bezier，
         （byte）PathPointType.Line，
         （byte）PathPointType.Line，
         }）；
   PathGradientBrush pgb = new PathGradientBrush（path）；
   Pgb.SurroundColors = new Color[] {
      Color.Green，
      Color.Yellow，
      Color.Red，
      Color.Blue，
      Color.Orange，
      Color.White，
   }；
   e.Graphics.FillPath（pgb，path）；
}

1.8.7 使用钢笔

使用钢笔绘制直线和曲线。可以设置属性，如PenType、DashStyle、Width、Color和EndCap，以控制Pen如何进行绘制。

下面的代码绘制一条曲线。

Graphics g；
//Create a pen 20 pixels wide that is and purple and partially transparent
Pen penExample = new Pen（Color.FromArgb（150，Color.Purple），20）；
//Make it a dashed pen
Pen penExample.DashStyle = DashStyle.Dash；
//Make the ends round
Pen penExample.StartCap = LineCap.Round；
Pen penExample.EndCap = LineCap.Round；
//Now draw a curve using the pen
g.DrawCurve（penExample，new Point[] {
          new Point（200，140），
          new Point（700，240），
          new Point（500，340），
          new Point（140，140），
          new Point（40，340），
}）；

还可以使用带纹理的画笔将纹理用做钢笔的填充效果。代码如下所示：

Graphics g；
Brush textureBrush = new TextureBrush（new Bitmap（"Boiling Point.jpg"））；
Pen penExample = new Pen（textureBrush，25）；
penExample.DashStyle = DashStyle.DashDotDot；
penExample.StartCap = LineCap.Triangle；
penExample.EndCap = LineCap.Round；
g.DrawLine（penExample，10，450，550，400）；

1.8.8 绘制文本

Graphics对象的DrawString方法在绘图表面上呈现文本。将要使用的字体和颜色传递给DrawString方法。例如，下面的代码使用窗体的字体和黑色画笔显示文本“Hello World”。

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   Graphics g = e.Graphics；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.White），ClientRectangle）；
   g.DrawString（"Hello World"，this.Font，new SolidBrush（Color.Black），10，10）；
}

因为DrawString采用画笔，所以可以使用任何画笔呈现文本。其中包括纹理画笔。例如，下面的代码呈现具有大理石效果和背景阴影的文本。

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   TextureBrush titleBrush = new TextureBrush（new Bitmap（"marble.jpg"））；
   TextureBrush backgroundBrush = new TextureBrush（new Bitmap（"colorbars.jpg"））；
   SolidBrush titleShadowBrush = new SolidBrush（Color.FromArgb（70，Color.Black））；
   Font titleFont = new Font（"Lucida Sans Unicode"，60）；
   String titleText = "Graphics Samples"；
   e.Graphics.TextRenderingHint = TextRenderingHint.AntiAliased；
   e.Graphics.FillRectangle（backgroundBrush，ClientRectangle）；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.FromArgb（180，Color. White）），ClientRectangle）；
   e.Graphics.DrawString（titleText，titleFont，titleShadowBrush，15，15）；
   e.Graphics.DrawString（titleText，titleFont，titleBrush，10，10）；
}

如果提供带有Rectangle的DrawString，则文本将换行以适合该矩形。代码如下所示：

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   e.Graphics.TextRenderingHint = TextRenderingHint.AntiAliased；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.White），ClientRectangle）；
   Font textFont = new Font（"Lucida Sans Unicode"，12）；
   RectangleF rectangle = new RectangleF（100，100，250，350）；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Gainsboro），rectangle）；
   string flowedText="Simplicity and power： Windows Forms is a programming model for\n"
      + "developing Windows applications that combines the simplicity of the Visual\n"
      + "Basic 6.0 programming model with the power and flexibility of the common\n"
      + "language runtime.\n"
      + "Lower total cost of ownership： Windows Forms takes advantage of the versioning
                 and\n"
      + "deployment features of the common language runtime to offer reduced deployment\n"+ "costs and higher application robustness over time. This significantly lowers
                 the\n"
      + "maintenance costs （TCO） for applications\n"
      + "written in Windows Forms.\n"
      + "Architecture for controls： Windows Forms offers an architecture for\n"
      + "controls and control containers that is based on concrete implementation of the\n"
      + "control and container classes. This significantly reduces\n"
      + "control-container interoperability issues.\n"；
   e.Graphics.DrawString（flowedText，textFont，new SolidBrush（Color.Blue），rectangle）；

可以使用StringFormat对象控制如何绘制文本。例如，下面的代码使得可以在特定区域内绘制居中的文本。

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   e.Graphics.TextRenderingHint = TextRenderingHint.AntiAliased；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.White），ClientRectangle）；
   Font textFont = new Font（"Lucida Sans Unicode"，8）；
   RectangleF rectangle = new RectangleF（100，100，250，350）；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Gainsboro），rectangle）；
   StringFormat format = new StringFormat（）；
   Format.Alignment=StringAlignment.Center；
   String flowedText="Simplicity and power： Windows Forms is a programming model for\n"
      + "developing Windows applications that combines the simplicity of the Visual\n"
      + "Basic 6.0 programming model with the power and flexibility of the common\n"
      + "language runtime.\n"
      + "Lower total cost of ownership： Windows Forms takes advantage of the versioning
                 and\n"
      + "deployment features of the common language runtime to offer reduced deployment\n"
      + "costs and higher application robustness over time. This significantly lowers the\n"
      + "maintenance costs （TCO） for applications\n"
      + "written in Windows Forms.\n"
      + "Architecture for controls： Windows Forms offers an architecture for\n"
      + "controls and control containers that is based on concrete implementation of the\n"
      + "control and container classes. This significantly reduces\n"
      + "control-container interoperability issues.\n"；
  e.Graphics.DrawString（flowedText，textFont，new SolidBrush（Color.Blue），rectangle，format）；
}

如果要在绘制字符串时确定该字符串的长度，可使用MeasureString。例如，若要将某个字符串在窗体上居中显示，应该使用下面的代码。

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   e.Graphics.TextRenderingHint = TextRenderingHint.AntiAliased；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.White），ClientRectangle）；
   string textToDraw="Hello Symetrical World"；
   Font textFont = new Font（"Lucida Sans Unicode"，8）；
   Float windowCenter=this.DisplayRectangle.Width/2；
   SizeF stringSize=e.Graphics.MeasureString（textToDraw，textFont）；
   Float startPos=windowCenter-（stringSize.Width/2）；
   e.Graphics.DrawString（textToDraw，textFont，new SolidBrush（Color.Blue），startPos，40）；
}

MeasureString还可用于确定呈现多少行和多少个字符。例如，可以确定在上一个讨论过的文本示例中呈现多少行和多少个字符。

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   e.Graphics.TextRenderingHint = TextRenderingHint.AntiAliased；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.White），ClientRectangle）；
   Font textFont = new Font（"Lucida Sans Unicode"，12）；
   RectangleF rectangle = new RectangleF（100，100，250，350）；
   Int lines；
   Int characters；
   String flowedText="Simplicity and power： Windows Forms is a programming model for\n"
      + "developing Windows applications that combines the simplicity of the Visual\n"
      + "Basic 6.0 programming model with the power and flexibility of the common\n"
      + "language runtime.\n"
      + "Lower total cost of ownership： Windows Forms takes advantage of the versioning and\n"
      + "deployment features of the common language runtime to offer reduced deployment\n"
      + "costs and higher application robustness over time. This significantly lowers the\n"
      + "maintenance costs （TCO） for applications\n"
      + "written in Windows Forms.\n"
      + "Architecture for controls： Windows Forms offers an architecture for\n"
      + "controls and control containers that is based on concrete implementation of the\n"
      + "control and container classes. This significantly reduces\n"
      + "control-container interoperability issues.\n"；
   string whatRenderedText；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Gainsboro），rectangle）；
   e.Graphics.MeasureString（flowedText，textFont，rectangle.Size，
   new StringFormat（），out characters，out lines）；
   whatRenderedText="We printed " + characters + " characters and " + lines+ " lines"；
   e.Graphics.DrawString（flowedText，textFont，new SolidBrush（Color.Blue），rectangle）；
   e.Graphics.DrawString（whatRenderedText，this.Font，new SolidBrush（Color.Black），10，10）；
}

GDI+完全支持Unicode。这意味着可以用任何语言呈现文本。例如，下面的代码用日语绘制字符串（必须安装有日语语言包）。

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   e.Graphics.TextRenderingHint = TextRenderingHint.AntiAliased；
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.White），ClientRectangle）；
   try {
      Font japaneseFont = new Font（"MS Mincho"，32）；
      String japaneseText = new string（new char[] {（char）31169，（char）12398，（char）
      21517，
      （char）21069，（char）12399，（char）12463，（char）12522，（char） 12473，
      （char）12391，（char）12377，（char）12290}）；
      e.Graphics.DrawString（japaneseText，japaneseFont，new SolidBrush（Color.Blue），20，40）；
   } catch （Exception ex） {
       MessageBox.Show（"You need to install the Japanese language pack to run this sample"）；
       Application.Exit（）；
   }
}

1.8.9 使用图像

GDI+完全支持各种图像格式，包括.jpeg、.png、.gif、.bmp、.tiff、.exif和.icon文件。

呈现图像非常简单。例如，下面的代码呈现一个.jpeg图像。

Protected override void OnPaint（PaintEventArgs e） {
   e.Graphics.FillRectangle（new SolidBrush（Color.White），ClientRectangle）；
   e.Graphics.DrawImage（new Bitmap（"sample.jpg"），29，20，283，212）；
}

使用位图作为呈现图像也非常简单。下面的代码将一些文本和线呈现到位图上，然后将该位图作为.png文件保存到磁盘中。

Bitmap newBitmap = new Bitmap（800，600，PixelFormat.Format32bppArgb）；
Graphics g = Graphics.FromImage（newBitmap）；
g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.White），new Rectangle（0，0，800，600））；
Font textFont = new Font（"Lucida Sans Unicode"，12）；
RectangleF rectangle = new RectangleF（100，100，250，350）；
Int lines；
Int characters；
String flowedText="Simplicity and power： Windows Forms is a programming model for\n"
   + "developing Windows applications that combines the simplicity of the Visual\n"
   + "Basic 6.0 programming model with the power and flexibility of the common\n"
   + "language runtime.\n"
   + "Lower total cost of ownership： Windows Forms takes advantage of the versioning and\n"
   + "deployment features of the common language runtime to offer reduced deployment\n"
   + "costs and higher application robustness over time. This significantly lowers the\n"
   + "maintenance costs （TCO） for applications\n"
   + "written in Windows Forms.\n"
   + "Architecture for controls： Windows Forms offers an architecture for\n"
   + "controls and control containers that is based on concrete implementation of the\n"
   + "control and container classes. This significantly reduces\n"
   + "control-container interoperability issues.\n"；
g.FillRectangle（new SolidBrush（Color.Gainsboro），rectangle）；
g.DrawString（flowedText，textFont，new SolidBrush（Color.Blue），rectangle）；
Pen penExample = new Pen（Color.FromArgb（150，Color.Purple），20）；
penExample.DashStyle = DashStyle.Dash；
penExample.StartCap = LineCap.Round；
penExample.EndCap = LineCap.Round；
g.DrawCurve（penExample，new Point[] {
          new Point（200，140），
          new Point（700，240），
          new Point（500，340），
          new Point（140，140），
          new Point（40，340），
}）；
newBitmap.Save（"TestImage.png"，ImageFormat.Png） ；

1.8.10 其他信息

1.标准钢笔和画笔

Pen和Brush类包括一组用于所有已知颜色的标准纯色钢笔和画笔。

2.消除锯齿

将Graphics.SmoothingMode设置为SmoothingMode.AntiAlias将可显示更锐化的文本和图形。

3.图形对象的范围

Paint事件的参数（PaintEventArgs）中包含的图形对象根据Paint事件处理程序的返回结果进行处置。因此，不应保持对范围超出Paint事件之外的此Graphics对象的引用。尝试在Paint事件之外使用此Graphics对象将出现不可预知的结果。

4.处理调整大小

默认情况下，当调整控件或窗体大小时不引发Paint事件。如果希望在调整窗体大小时引发Paint事件，则需要相应地设置控件样式。代码如下所示：

Public MyForm（） {
   SetStyle（ControlStyles.ResizeRedraw，true）；
}