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:GDI对象和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+(Graphics 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 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实现,这套类被称为GDI+的“托管类接口”。
GDI+主要提供了一下三类服务:
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、操作和奥村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:
1.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;
2.修订了编程模型,是图形编程更加简易灵活。
2 Graphics类
Graphics类封装一个GDI+绘图图面,提供将对象绘制到现实设备的方法,Graphics与特定的设备上下文关联。
画图方法都被包括在Graphics类中国,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:1.创建Graphics;2.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PaintEventArgs
在窗体或控件的Paint事件中接受对图形对象的引用,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:
创建Graphics对象的两种方法
- // 窗体的Paint事件的响应方法
- private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
- {
- Graphics _Graphics = e.Graphics;
- }
- // 也可以直接重载控件或窗体的OnPaint方法
- protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
- {
- Graphics _Graphics = e.Graphics;
- }
- 创建Graphics对象的两种方法
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:
- 1 Graphics _Graphics = this.CreateGraphics(); // 在当前窗体上创建Graphics对象
方法三:调用Graphics类的FromImage静态方法
由从Image集成的任何对象创建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:
使用Graphics.FromImage()方法 创建Graphics对象
- Image img = Image.FromFile("孤影.jpg"); // 建立Image对象
- Graphics _Graphics = Graphics.FromImage(img); // 创建Graphics对象
2.1 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,下面表格列出了Graphics类的常用方法成员:
名称 | 说明 | 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.Drawimg、System.Drawimg.Imaging、System.Drawimg.Drawimg2D和System.Drawimg.Text等命名空间中,因此开始用GDI+类之前,需要先引用相应的命名空间。
2.2 引用命名空间
在C#应用程序中使用using命令引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:
引用命名空间
- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.Data;
- using System.ComponentModel;
- using System.Drawing;
- using System.Drawing.Drawing2D;
- using System.Drawing.Imaging;
- 引用命名空间
#p#
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:
Pen:用来用patterns、colors或者bitmaps进行填充
Color: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
3.1 Pen类
Pen类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,可以使用各种各样填充样式(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:
实例化画笔对象
- // 用指定的颜色实例化一只画笔
- public Pen(Color);
- // 用指定的画刷实例化一只画笔
- public Pen(Brush);
- // 用指定的画刷和宽度实例化一只画笔
- public Pen(Brush, float);
- // 用指定的颜色和宽度实例化一只画笔
- public Pen(Color, float);
- // 实例化画笔格式如下:
- Pen pen = new Pen(Color.Blue);
- // 或者:
- Pen pen = new Pen(Color.Blue, 100);
- 实例化画笔对象
Pen常用的属性如下:
名称 | 说明 | 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 |
3.2 Color结构
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(粉色)。另外,还提供许多静态成员,用户对颜色进行操作。
Color结构的基本属性如下表:
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,这将返回RGB值。 |
Color结构的基本(静态)方法如下表:
名称 | 说明 |
FromArgb | 从四个8位的ARGB分量(Alpha、红色、绿色和蓝色)值创建Color结构 |
FromKnowColor | 从指定饿预定义颜色创建一个Color结构 |
FromName | 从预定义颜色的指定名称创建一个Color结构。 |
Color结构变量可以通过已有颜色构造,也可以通过RGB建立,例如:
创建Color构造对象
- Color color1 = Color.FromArgb(96, 06, 25);
- Color color2 = Color.FromKnownColor(KnownColor.Blue); // KnowColor为枚举类型
- Color color3 = Color.FromName("LightBlue");
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得具体步骤如下:
1.定义Bitmap
- Bitmap bitmap = new Bitmap("D:\\孤影\\LonelyShadow.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 color = new Color();
- color = bitmap.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 = color.R;
- g = color.G;
- b = color.B;
3.3 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
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F哦你团队相爱难过的示例代码:
- FontFamily fontFamily = new FontFamily("Arial");
- Font font = new Font(fontFamily, 16, FontStyle.Regular, GraphicsUnit.Pixel);
字体常用属性如下表:
名称 | 说明 | 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 | Unit |
Unit | 字体尺寸单位 |
3.4 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的对象,当我们对图形内部进行填充操作时就会用到画刷,关于画刷在 [1.5] 中有详细的讲解。
3.5 Rectangle结构
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矩形对象外,还可以利用Rectangle结构的属性成员,其属性成员如下表:
名称 | 说明 | 名称 | 索命 |
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 |
Rectangle结构的构造函数有以下两个:
Rectangle结构的构造函数
- // 用指定的位置和大小初始化Rectangle类的新实例
- public Rectangle(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
- public Rectangle(int, int, int, int);
1.3.6 Point结构
用指定坐标初始化Point类的新实例,这个结构很像C++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为该点的垂直位置。
下面是构造Point对象的示例代码:
- Point pt1 = new Point(30, 30);
- Point pt2 = new Point(110, 110);
#p#
4 基本图形绘制举例
4.1 画一个矩形
建一个C#.NET WinForms窗体应用程序,通过在窗体的OnPaint事件中绘制一个填充的渐变矩形:
填充矩形方法FillRectangle()的语法帮助定义如下:
填充矩形的方法FillRectangle() 语法定义
- //
- // 摘要:
- // 填充 System.Drawing.Rectangle 结构指定的矩形的内部。
- //
- // 参数:
- // brush:
- // 确定填充特性的 System.Drawing.Brush。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.Rectangle 结构,它表示要填充的矩形。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // brush 为 null。
- public void FillRectangle(Brush brush, Rectangle rect);
- //
- // 摘要:
- // 填充 System.Drawing.RectangleF 结构指定的矩形的内部。
- //
- // 参数:
- // brush:
- // 确定填充特性的 System.Drawing.Brush。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.RectangleF 结构,它表示要填充的矩形。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // brush 为 null。
- public void FillRectangle(Brush brush, RectangleF rect);
- //
- // 摘要:
- // 填充由一对坐标、一个宽度和一个高度指定的矩形的内部。
- //
- // 参数:
- // brush:
- // 确定填充特性的 System.Drawing.Brush。
- //
- // x:
- // 要填充的矩形的左上角的 x 坐标。
- //
- // y:
- // 要填充的矩形的左上角的 y 坐标。
- //
- // width:
- // 要填充的矩形的宽度。
- //
- // height:
- // 要填充的矩形的高度。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // brush 为 null。
- public void FillRectangle(Brush brush, float x, float y, float width, float height);
- //
- // 摘要:
- // 填充由一对坐标、一个宽度和一个高度指定的矩形的内部。
- //
- // 参数:
- // brush:
- // 确定填充特性的 System.Drawing.Brush。
- //
- // x:
- // 要填充的矩形的左上角的 x 坐标。
- //
- // y:
- // 要填充的矩形的左上角的 y 坐标。
- //
- // width:
- // 要填充的矩形的宽度。
- //
- // height:
- // 要填充的矩形的高度。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // brush 为 null。
- public void FillRectangle(Brush brush, int x, int y, int width, int height);
- 填充矩形的方法FillRectangle() 语法定义
我们在这里只使用第一种定义,演示填充矩形,示例代码如下:
画一个颜色渐变的矩形
- ///
- /// 窗体的Paint事件的响应方法
- ///
- /// 当前事件触发者(当前窗体)
- /// 附带的事件参数
- private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
- {
- Graphics g = e.Graphics; // 创建当前窗体的Graphics对象
- Rectangle rect = new Rectangle(50, 30, 100, 100); // 创建一个矩形(x,y,width,height)
- // 创建线性渐变画刷(画刷界限, 起始颜色, 结束颜色, 渐变角度)
- LinearGradientBrush lBrush = new LinearGradientBrush(rect, Color.Purple, Color.LightBlue, LinearGradientMode.BackwardDiagonal);
- g.FillRectangle(lBrush, rect); // 走起~
- }
- 画一个颜色渐变的矩形
上述代码运行效果如下:
4.2 画一个弧
画弧线的语法定义如下:
画弧线方法DrawArc()的定义
- //
- // 摘要:
- // 绘制一段弧线,它表示 System.Drawing.Rectangle 结构指定的椭圆的一部分。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定弧线的颜色、宽度和样式。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.RectangleF 结构,它定义椭圆的边界。
- //
- // startAngle:
- // 从 x 轴到弧线的起始点沿顺时针方向度量的角(以度为单位)。
- //
- // sweepAngle:
- // 从 startAngle 参数到弧线的结束点沿顺时针方向度量的角(以度为单位)。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 为 null。
- public void DrawArc(Pen pen, Rectangle rect, float startAngle, float sweepAngle);
- 画弧线方法DrawArc()的定义
参照定义的帮助,可写出如下画弧线的代码:
画弧线示例代码
- ///
- /// 窗体的Paint事件的响应方法
- ///
- /// 当前事件触发者(当前窗体)
- /// 附带的事件参数
- private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
- {
- Graphics graphics = e.Graphics;
- Pen pen = new Pen(Color.Blue);
- Rectangle rect = new Rectangle(50,50,200,100);
- graphics.DrawArc(pen, rect, 12, 84);
- }
- 画弧线示例代码
上述代码运行结果如下:
4.3 画线
画线DrawLine()方法的语法定义如下:
DrawLine()语法定义
- //
- // 摘要:
- // 绘制一条连接两个 System.Drawing.Point 结构的线。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定线条的颜色、宽度和样式。
- //
- // pt1:
- // System.Drawing.Point 结构,它表示要连接的第一个点。
- //
- // pt2:
- // System.Drawing.Point 结构,它表示要连接的第二个点。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 为 null。
- public void DrawLine(Pen pen, Point pt1, Point pt2);
- //
- // 摘要:
- // 绘制一条连接两个 System.Drawing.PointF 结构的线。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定线条的颜色、宽度和样式。
- //
- // pt1:
- // System.Drawing.PointF 结构,它表示要连接的第一个点。
- //
- // pt2:
- // System.Drawing.PointF 结构,它表示要连接的第二个点。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 为 null。
- public void DrawLine(Pen pen, PointF pt1, PointF pt2);
- //
- // 摘要:
- // 绘制一条连接由坐标对指定的两个点的线条。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定线条的颜色、宽度和样式。
- //
- // x1:
- // 第一个点的 x 坐标。
- //
- // y1:
- // 第一个点的 y 坐标。
- //
- // x2:
- // 第二个点的 x 坐标。
- //
- // y2:
- // 第二个点的 y 坐标。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 为 null。
- public void DrawLine(Pen pen, float x1, float y1, float x2, float y2);
- //
- // 摘要:
- // 绘制一条连接由坐标对指定的两个点的线条。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定线条的颜色、宽度和样式。
- //
- // x1:
- // 第一个点的 x 坐标。
- //
- // y1:
- // 第一个点的 y 坐标。
- //
- // x2:
- // 第二个点的 x 坐标。
- //
- // y2:
- // 第二个点的 y 坐标。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 为 null。
- public void DrawLine(Pen pen, int x1, int y1, int x2, int y2);
- DrawLine()语法定义
根据定义的帮助,我们以第一种语法 可以写出如下示例代码:
画线DrawLine()函数示例代码
- ///
- /// 窗体的Paint事件的响应方法
- ///
- /// 当前事件触发者(当前窗体)
- /// 附带的事件参数
- private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
- {
- Graphics graphics = e.Graphics; // 创建当前窗体的Graphics对象
- Pen pen = new Pen(Color.Blue); // 创建蓝色画笔对象
- Point pointStart = new Point(30, 30); // 创建起始点
- Point pointEnd = new Point(150, 150); // 创建结束点
- graphics.DrawLine(pen, pointStart, pointEnd); // 画线
- }
- 画线DrawLine()函数示例代码
上述代码运行效果图如下:
4.4 画椭圆
还是先看一下DrawEllipse()画椭圆的语法定义:
画椭圆方法 DrawEllipse()语法定义
- //
- // 摘要:
- // 绘制边界 System.Drawing.Rectangle 结构指定的椭圆。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定曲线的颜色、宽度和样式。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.Rectangle 结构,它定义椭圆的边界。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 为 null。
- public void DrawEllipse(Pen pen, Rectangle rect);
- //
- // 摘要:
- // 绘制边界 System.Drawing.RectangleF 定义的椭圆。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定曲线的颜色、宽度和样式。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.RectangleF 结构,它定义椭圆的边界。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 为 null。
- public void DrawEllipse(Pen pen, RectangleF rect);
- //
- // 摘要:
- // 绘制一个由边框(该边框由一对坐标、高度和宽度指定)定义的椭圆。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定曲线的颜色、宽度和样式。
- //
- // x:
- // 定义椭圆的边框的左上角的 X 坐标。
- //
- // y:
- // 定义椭圆的边框的左上角的 Y 坐标。
- //
- // width:
- // 定义椭圆的边框的宽度。
- //
- // height:
- // 定义椭圆的边框的高度。
- //
- // 异常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 为 null。
- public void DrawEllipse(Pen pen, float x, float y, float width, float height);
- //
- // 摘要:
- // 绘制一个由边框定义的椭圆,该边框由矩形的左上角坐标、高度和宽度指定。
- //
- // 参数:
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它确定曲线的颜色、宽度和样式。
- //
- // x:
- // 定义椭圆的边框的左上角的 X 坐标。
- //
- // y:
- // 定义椭圆的边框的左上角的 Y 坐标。
- //
- // width:&
新闻标题:超全面的.NETGDI+图形图像编程教程
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