一、GDI+绘图基础
编写图形程序时需要使用GDI(Graphics Device Interface,图形设备接口),从程序设计的角度看,GDI包括两部分:一部分是GDI对象,另一部分是GDI函数。GDI对象定义了GDI函数使用的工具和环境变量,而GDI函数使用GDI对象绘制各种图形,在C#中,进行图形程序编写时用到的是GDI+(Graphice Device Interface Plus图形设备接口)版本,GDI+是GDI的进一步扩展,它使我们编程更加方便。
1.1 GDI+概述
GDI+是微软在Windows 2000以后操作系统中提供的新的图形设备接口,其通过一套部署为托管代码的类来展现,这套类被称为GDI+的“托管类接口”,GDI+主要提供了以下三类服务:
(1)二维矢量图形:GDI+提供了存储图形基元自身信息的类(或结构体)、存储图形基元绘制方式信息的类以及实际进行绘制的类。
(2)图像处理:大多数图片都难以划定为直线和曲线的集合,无法使用二维矢量图形方式进行处理。因此,GDI+为我们提供了Bitmap、Image等类,它们可用于显示、操作和保存BMP、JPG、GIF等图像格式。
(3)文字显示:GDI+支持使用各种字体、字号和样式来显示文本。
我们要进行图形编程,就必须先讲解Graphics类,同时我们还必须掌握Pen、Brush和Rectangle这几种类。GDI+比GDI优越主要表现在两个方面:第(一)GDI+通过提供新功能(例如:渐变画笔和alpha混合)扩展了GDI的功能;第(二)修订了编程模型,使图形编程更加简易灵活。
1.2 Graphics类
Graphics类封装一个GDI+绘图图面,提供将对象绘制到显示设备的方法,Graphics与特定的设备上下文关联。画图方法都被包括在Graphics类中,在画任何对象(例如:Circle,Rectangle)时,我们首先要创建一个Graphics类实例,这个实例相当于建立了一块画布,有了画布才可以用各种画图方法进行绘图。
绘图程序的设计过程一般分为两个步骤:
(一)创建Graphics对象;
(二)使用Graphics对象的方法绘图、显示文本或处理图像。
通常我们使用下述三种方法来创建一个Graphics对象。
方法一、利用控件或窗体的Paint事件中的PainEventArgs在窗体或控件的Paint事件中接收对图形对象的引用,作为PaintEventArgs (PaintEventArgs指定绘制控件所用的Graphics)的一部分,在为控件创建绘制代码时,通常会使用此方法来获取对图形对象的引用。
例如:
//窗体的Paint事件的响应方法
private void form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
}
也可以直接重载控件或窗体的OnPaint方法,具体代码如下所示:
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
}
Paint事件在重绘控件时发生。
方法二、调用某控件或窗体的CreateGraphics方法
调用某控件或窗体的CreateGraphics方法以获取对Graphics对象的引用,该对象表示该控件或窗体的绘图图面。如果想在已存在的窗体或控件上绘图,通常会使用此方法。
例如:
Graphics g = this.CreateGraphics();
方法三、调用Graphics类的FromImage静态方法
由从Image继承的任何对象创建Graphics对象。在需要更改已存在的图像时,通常会使用此方法。
例如:
//名为“g1.jpg”的图片位于当前路径下
Image img = Image.FromFile("g1.jpg");//建立Image对象
Graphics g = Graphics.FromImage(img);//创建Graphics对象
1.Graphics类的方法成员
有了一个Graphics的对象引用后,就可以利用该对象的成员进行各种各样图形的绘制,表1列出了Graphics类的常用方法成员。
名称 | 说明 |
DrawArc
|
画弧。 |
DrawBezier | 画立体的贝尔塞曲线。 |
DrawBeziers | 画连续立体的贝尔塞曲线。 |
DrawClosedCurve | 画闭合曲线。 |
DrawCurve | 画曲线。 |
DrawEllipse | 画椭圆。 |
DrawImage | 画图像。 |
DrawLine | 画线。 |
DrawPath | 通过路径画线和曲线。 |
DrawPie | 画饼形。 |
DrawPolygon | 画多边形。 |
DrawRectangle | 画矩形。 |
DrawString | 绘制文字。 |
FillEllipse | 填充椭圆。 |
FillPath | 填充路径。 |
FillPie | 填充饼图。 |
FillPolygon | 填充多边形。 |
FillRectangle | 填充矩形。 |
FillRectangles | 填充矩形组。 |
FillRegion | 填充区域。 |
在.NET中,GDI+的所有绘图功能都包括在System、System.Drawing、System.Drawing.Imaging、System.Drawing.Darwing2D和System.Drawing.Text等命名空间中,因此在开始用GDI+类之前,需要先引用相应的命名空间。
2.引用命名空间
在C#应用程序中使用using命令已用给定的命名空间或类,下面是一个C#应用程序引用命名空间的例子:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data;
using System.ComponentModel;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Drawing2D;
using System.Drawing.Imaging;
1.3 常用画图对象
在创建了Graphics对象后,就可以用它开始绘图了,可以画线、填充图形、显示
文本等等,其中主要用到的对象还有: Color:用来用patterns、colors或者bitmaps进行填充。
Pen:用来画线和多边形,包括矩形、圆和饼形。
Font:用来给文字设置字体格式。
Brush:用来描述颜色。
Rectangle:矩形结构通常用来在窗体上画矩形。
Point:描述一对有序的x,y两个坐标值。
1.Pen类
Pen用来绘制指定宽度和样式的直线。使用DashStyle属性绘制几种虚线,可以使用各种填充样式(包括纯色和纹理)来填充Pen绘制的直线,填充模式取决于画笔或用作填充对象的纹理。
使用画笔时,需要先实例化一个画笔对象,主要有以下几种方法。
用指定的颜色实例化一只画笔的方法如下:
public Pen(Color);
用指定的画刷实例化一只画笔的方法如下:
public Pen(Brush);
用指定的画刷和宽度实例化一只画笔的方法如下:
public Pen(Brush, float);
用指定的颜色和宽度实例化一只画笔的方法如下:
public Pen(Color, float);
实例化画笔的语句格式如下:
Pen pn=new Pen(Color.Blue);
或者
Pen pn=new Pen(Color.Blue,100);
Pen常用的属性有以下几个,如下表所示:
名称 | 说明 |
Alignment | 获得或者设置画笔的对齐方式。 |
Brush | 获得或者设置画笔的属性。 |
Color | 获得或者设置画笔的颜色。 |
Width | 获得或者设置画笔的宽度。 |
2.Color类
在自然界中,颜色大都由透明度(A)和三基色(R,G,B)所组成。在GDI+中,通过Color结构封装对颜色的定义,Color结构中,除了提供(A,R,G,B)以外,还提供许多系统定义的颜色,如Pink(粉颜色),另外,还提供许多静态成员,用于对颜色进行操作。Color结构的基本属性如下表所示:
名称 | 说明 |
A | 获取此Color结构的alpha分量值,取值(0~255)。 |
R | 获取此Color结构的红色分量值,取值(0~255)。 |
G | 获取此Color结构的绿色分量值,取值(0~255)。 |
B | 获取此Color结构的蓝色分量值,取值(0~255)。 |
Name | 获取此Color结构的名称,这将返回用户定义的颜色的名称或已知颜色的名称(如果该颜色是从某个名称创建的),对于自定义的颜色,将返回RGB值。 |
Color类的基本(静态)方法如下表所示:
名称 | 说明 |
FromArgb | 从四个8位ARGB分量(alpha、红色、绿色和蓝色)值创建Color对象。 |
FromKnowColor | 从指定的预定义颜色创建一个Color对象。 |
FromName | 从预定义颜色的指定名称创建一个Color对象。 |
Color类的对象可以通过已有颜色构造,也可以通过RGB建立,例如:
Color clr1 = Color.FromArgb(122,25,255);
Color clr2 = Color.FromKnowColor(KnowColor.Brown);//KnownColor为枚举类型
Color clr3 = Color.FromName("SlateBlue");
在图像处理中一般需要获取或设置像素的颜色值,获取一幅图像的某个像素颜色值的具体步骤如下:
(1)定义Bitmap
Bitmap myBitmap = new Bitmap("c:\\MyImages\\TestImage.bmp");
(2)定义一个颜色变量把在指定位置所取得的像素值存入颜色变量中
Color c = new Color();
c = myBitmap.GetPixel(10,10);//获取此Bitmap中指定像素的颜色。
(3)将颜色值分解出单色分量值
int r,g,b;
r= c.R;
g=c.G;
b=c.B;
3.Font类
Font类定义特定文本格式,包括字体、字号和字形属性。Font类的常用构造函数是public Font(string字体名,float字号,FontStyle字形),其中字号和字体为可选项和public Font(string字体名,float 字号),其中“字体名”为Font的FontFamily的字符串表示形式。下面是定义一个Font对象的例子代码:
FontFamily fontFamily = new FontFamily("Arial");
Font font = new Font(fontFamily,16,FontStyle.Regular,GraphicsUnit.Pixel);
字体常用属性如下表所示:
名称 | 说明 |
Bold | 是否为粗体。 |
FontFamily | 字体成员。 |
Height | 字体高。 |
Italic | 是否为斜体。 |
Name | 字体名称。 |
Size | 字体尺寸。 |
SizeInPoints | 获取此Font对象的字号,以磅为单位。 |
Strikeout | 是否有删除线。 |
Style | 字体类型。 |
Underline | 是否有下划线。 |
Unit | 字体尺寸单位。 |
4.Brush类
Brush类是一个抽象的基类,因此它不能被实例化,我们总是用它的派生类进行实例化一个画刷对象,当我们对图形内部进行填充操作时就会用到画刷。
5.Rectangle类
存储一组整数,共四个,表示一个矩形的位置和大小。矩形结构通常用来在窗体上画矩形,除了利用它的构造函数构造矩形对象外,还可以使用Rectangle结构的属性成员,其属性成员如下表所示:
名称 | 说明 |
Bottom | 底端坐标 |
Height | 矩形高 |
IsEmpty | 测试矩形宽和高是否为0 |
Left | 矩形左边坐标 |
Location | 矩形的位置 |
Right | 矩形右边坐标 |
Size | 矩形尺寸 |
Top | 矩形顶端坐标 |
Width | 矩形宽 |
X | 矩形左上角顶点X坐标 |
Y | 矩形左上角顶点Y坐标 |
Retangle结构的构造函数有以下两个:
1、用指定的位置和大小初始化Rectangle类的新实例。
public Retangle(Point,Size);//Size结构存储一个有序整数对,通常为矩形的宽度和高度。
2、使用矩形4个点的坐标初始化Rectangle类的新实例。
public Rectangle(int,int,int,int);
6.Point类
用指定坐标初始化Point类的新实例。这个结构很像C++中的Point结构,它描述了一对有序的x,y两个坐标值,其构造函数为:public Point(int x,int y);其中x为该点的水平位置;y为该点的水垂直位置。
下面是构造Point对象的例子代码:
Point pt1=new Point(30,30);
Point pt2=new Point(110,100);