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GDI+繪圖基礎

編寫圖形程序時需要使用GDI(Graphics Device Interface,圖形設備接口)。
從程序設計的角度看,GDI包括兩部分:GDI對象和GDI函數(shù)。GDI對象定義了GDI函數(shù)使用的工具和環(huán)境變量;而GDI函數(shù)使用GDI對象繪制各種圖形。
在C#中,進行圖形程序編寫時用到的是GDI+(Graphics Device Interface Plus,圖形設備接口)版本,GDI+是GDI的進一步擴展,它使我們編程更加方便。
1 GDI+概述
GDI+是微軟在Windows 2000以后操作系統(tǒng)中提供的新的圖形設備接口,其通過一套部署為托管代碼的類來實現(xiàn),這套類被稱為GDI+的“托管類接口”。
GDI+主要提供了一下三類服務:
1.二維矢量圖形:GDI+提供了存儲圖形基元自身信息的類(或結(jié)構(gòu)體)、存儲圖形基元繪制方式信息的類以及實際進行繪制的類。
2.圖像處理:大多數(shù)圖片都難以劃定為直線和曲線的集合,無法使用二維矢量圖形方式進行處理。因此,GDI+為我們提供了Bitmap、Image等類,它們可用于顯示、操作和奧村BMP、JPG、GIF等圖像格式。
3.文字顯示:GDI+支持使用各種字體、字號和樣式來顯示文本。
我們要進行圖形編程,就必須先講解Graphics類,同時我們還必須掌握Pen、Brush和Rectangle這幾種類。
GDI+比GDI優(yōu)越主要表現(xiàn)在兩個方面:
1.GDI+通過提供新功能(例如:漸變畫筆和Alpha混合)擴展了GDI的功能;
2.修訂了編程模型,是圖形編程更加簡易靈活。
2 Graphics類
Graphics類封裝一個GDI+繪圖圖面,提供將對象繪制到現(xiàn)實設備的方法,Graphics與特定的設備上下文關(guān)聯(lián)。
畫圖方法都被包括在Graphics類中國,在畫任何對象(例如:Circle Rectangle)時,我們首先要創(chuàng)建一個Graphics類實例,這個實例相當于建立了一塊畫布,有了畫布才可以用各種畫圖方法進行繪圖。
繪圖程序的設計過程一般分為兩個步驟:1.創(chuàng)建Graphics;2.使用Graphics對象的方法繪圖、顯示文本或處理圖像。
通常我們使用下述三種方法來創(chuàng)建一個Graphics對象:
方法一:利用控件或窗體的Paint事件中的PaintEventArgs
在窗體或控件的Paint事件中接受對圖形對象的引用,作為PaintEventArgs(PaintEventArgs指定繪制控件所用的Graphics)的一部分,在為控件創(chuàng)建繪制代碼時,通常會使用此方法來獲取對圖形對象的引用。例如:
創(chuàng)建Graphics對象的兩種方法
- // 窗體的Paint事件的響應方法
- private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
- {
- Graphics _Graphics = e.Graphics;
- }
- // 也可以直接重載控件或窗體的OnPaint方法
- protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
- {
- Graphics _Graphics = e.Graphics;
- }
- 創(chuàng)建Graphics對象的兩種方法
Paint事件在重繪控件時發(fā)生。
方法二:調(diào)用某控件或窗體的CreateGraphics方法
調(diào)用某控件或窗體的CreateGraphics方法以獲取對Graphics對象的引用,該對象表示該控件或窗體的繪圖圖面。
如果想在已存在的窗體或控件上繪圖,通常會使用此方法,例如:
- 1 Graphics _Graphics = this.CreateGraphics(); // 在當前窗體上創(chuàng)建Graphics對象
方法三:調(diào)用Graphics類的FromImage靜態(tài)方法
由從Image集成的任何對象創(chuàng)建Graphics對象。在需要更改已存在的圖像時,通常會使用此方法。例如:
使用Graphics.FromImage()方法 創(chuàng)建Graphics對象
- Image img = Image.FromFile("孤影.jpg"); // 建立Image對象
- Graphics _Graphics = Graphics.FromImage(img); // 創(chuàng)建Graphics對象
2.1 Graphics類的方法成員
有了一個Graphics的對象引用后,就可以利用該對象的成員進行各種各樣圖形的繪制,下面表格列出了Graphics類的常用方法成員:
| 名稱 | 說明 | 名稱 | 說明 |
| DrawArc | 畫弧 | DrawBezier | 畫立體的貝爾塞曲線 |
| DrawBeziers | 畫連續(xù)立體的貝爾塞曲線 | DrawClosedCurve | 畫閉合曲線 |
| DrawCurve | 畫曲線 | DrawEllipse | 畫橢圓 |
| DrawImage | 畫圖像 | DrawLine | 畫線 |
| DrawPath | 通過路徑畫線和曲線 | DrawPie | 畫餅形 |
| DrawPolygon | 畫多邊形 | DrawRectangle | 畫矩形 |
| DrawString | 繪制文字 | FillEllipse | 填充橢圓 |
| FillPath | 填充路徑 | FillPie | 填充餅圖 |
| FillPolygon | 填充多邊形 | FillRectangle | 填充矩形 |
| FillRectangles | 填充矩形組 | FillRegion | 填充區(qū)域 |
在.NET中,GDI+的所有繪圖功能都包括在System、System.Drawimg、System.Drawimg.Imaging、System.Drawimg.Drawimg2D和System.Drawimg.Text等命名空間中,因此開始用GDI+類之前,需要先引用相應的命名空間。
2.2 引用命名空間
在C#應用程序中使用using命令引用給定的命名空間或類,下面是一個C#應用程序引用命名空間的例子:
引用命名空間
- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.Data;
- using System.ComponentModel;
- using System.Drawing;
- using System.Drawing.Drawing2D;
- using System.Drawing.Imaging;
- 引用命名空間
#p#
3 常用畫圖對象
在創(chuàng)建了Graphics對象后,就可以用它開始繪圖了,可以畫線、填充圖形、顯示文本等等,其中主要用到的對象還有:
Pen:用來用patterns、colors或者bitmaps進行填充
Color:用來畫線和多邊形,包括矩形、圓和餅形
Font:用來給文字設置字體格式
Brush:用來描述顏色
Rectangle:矩形結(jié)構(gòu)通常用來在窗體上畫矩形
Point:描述一對有序的x,y兩個坐標值
3.1 Pen類
Pen類用來繪制指定寬度和樣式的直線。使用DashStyle屬性繪制幾種虛線,可以使用各種各樣填充樣式(包括純色和紋理)來填充Pen繪制的直線,填充模式取決于畫筆或用作填充對象的紋理。
使用畫筆時,需要先實例化一個畫筆對象,主要有以下幾種方法:
實例化畫筆對象
- // 用指定的顏色實例化一只畫筆
- public Pen(Color);
- // 用指定的畫刷實例化一只畫筆
- public Pen(Brush);
- // 用指定的畫刷和寬度實例化一只畫筆
- public Pen(Brush, float);
- // 用指定的顏色和寬度實例化一只畫筆
- public Pen(Color, float);
- // 實例化畫筆格式如下:
- Pen pen = new Pen(Color.Blue);
- // 或者:
- Pen pen = new Pen(Color.Blue, 100);
- 實例化畫筆對象
Pen常用的屬性如下:
| 名稱 | 說明 | 名稱 | 說明 |
| Alignment | 獲得或者設置畫筆的對齊方式 | Brush | 獲得或者設置畫筆的屬性 |
| Color | 獲得或者設置畫筆的顏色 | Width | 獲得或者設置畫筆的寬度 |
3.2 Color結(jié)構(gòu)
在自然界中,顏色大都由透明度(A)和三基色(R,G,B)所組成。在GDI+中,通過Color結(jié)構(gòu)封裝對顏色的定義,Color結(jié)構(gòu)中,除了提供(A,R,G,B)以外,還提供許多系統(tǒng)定義的顏色,如Pink(粉色)。另外,還提供許多靜態(tài)成員,用戶對顏色進行操作。
Color結(jié)構(gòu)的基本屬性如下表:
| 名稱 | 說明 |
| A | 獲取此Color結(jié)構(gòu)的Alpha分量值,取值(0~255) |
| R | 獲取此Color結(jié)構(gòu)的紅色分量值,取值(0~255) |
| G | 獲取此Color結(jié)構(gòu)的綠色分量值,取值(0~255) |
| B | 獲取此Color結(jié)構(gòu)的藍色分量值,取值(0~255) |
| Name | 獲取此Color結(jié)構(gòu)的名稱,這將返回用戶定義的顏色的名稱或已知顏色的名稱(如果該顏色是從某個名稱創(chuàng)建的)。 對于自定義的顏色,這將返回RGB值。 |
Color結(jié)構(gòu)的基本(靜態(tài))方法如下表:
| 名稱 | 說明 |
| FromArgb | 從四個8位的ARGB分量(Alpha、紅色、綠色和藍色)值創(chuàng)建Color結(jié)構(gòu) |
| FromKnowColor | 從指定餓預定義顏色創(chuàng)建一個Color結(jié)構(gòu) |
| FromName | 從預定義顏色的指定名稱創(chuàng)建一個Color結(jié)構(gòu)。 |
Color結(jié)構(gòu)變量可以通過已有顏色構(gòu)造,也可以通過RGB建立,例如:
創(chuàng)建Color構(gòu)造對象
- Color color1 = Color.FromArgb(96, 06, 25);
- Color color2 = Color.FromKnownColor(KnownColor.Blue); // KnowColor為枚舉類型
- Color color3 = Color.FromName("LightBlue");
在圖像處理中一般需要獲取或設置像素的顏色值,獲取一幅圖像的某個像素顏色值得具體步驟如下:
1.定義Bitmap
- Bitmap bitmap = new Bitmap("D:\\孤影\\LonelyShadow.bmp");
2.定義一個顏色變量,把在指定位置所取得的像素值存入顏色變量中
- Color color = new Color();
- color = bitmap.GetPixel(10, 10); // 獲取此Bitmap中指定像素的顏色
3.將顏色值分解出單色分量值
- int r, g, b;
- r = color.R;
- g = color.G;
- b = color.B;
3.3 Font類
Font類定義特定文本格式,包括字體、字號和字形屬性。Font類的常用構(gòu)造函數(shù)是:
public Font(string 字體名, float 字號, FontStyle 字形){} 其中字號和字體為可選項
public Font(string 字體名, float 字號) 其中字體名為Font的FontFamily的字符串表示形式
下面是定義一個F哦你團隊相愛難過的示例代碼:
- FontFamily fontFamily = new FontFamily("Arial");
- Font font = new Font(fontFamily, 16, FontStyle.Regular, GraphicsUnit.Pixel);
字體常用屬性如下表:
| 名稱 | 說明 | 名稱 | 說明 |
| Bold | 是否為粗體 | FontFamily | 字體成員 |
| Height | 字體高 | Italic | 是否為斜體 |
| Name | 字體名稱 | Size | 字體尺寸 |
| SizeInPoints | 獲取此Font對象的字號,以磅為單位 | Strikeout | 是否有刪除線 |
| Style | 字體類型 | Underline | Unit |
| Unit | 字體尺寸單位 |
3.4 Brush類
Brush類是一個抽象的基類,因此它不能被實例化,我們總是用它的派生類進行實例化一個畫刷的對象,當我們對圖形內(nèi)部進行填充操作時就會用到畫刷,關(guān)于畫刷在 [1.5] 中有詳細的講解。
3.5 Rectangle結(jié)構(gòu)
存儲一組整數(shù),共四個,表示一個矩形的位置和大小。
矩形結(jié)構(gòu)通常用來在窗體上畫矩形,除了利用它的構(gòu)造函數(shù)矩形對象外,還可以利用Rectangle結(jié)構(gòu)的屬性成員,其屬性成員如下表:
| 名稱 | 說明 | 名稱 | 索命 |
| Bottom | 底端坐標 | Height | 矩形高 |
| IsEmpty | 測試矩形寬和高是否為0 | Left | 矩形左邊坐標 |
| Location | 矩形的位置 | Right | 矩形右邊坐標 |
| Size | 矩形尺寸 | Top | 矩形頂端坐標 |
| Width | 矩形寬 | X | 矩形左上角頂點X坐標 |
| Y | 矩形左上角頂點Y坐標 |
Rectangle結(jié)構(gòu)的構(gòu)造函數(shù)有以下兩個:
Rectangle結(jié)構(gòu)的構(gòu)造函數(shù)
- // 用指定的位置和大小初始化Rectangle類的新實例
- public Rectangle(Point, Size); // Size結(jié)構(gòu)存儲一個有序整數(shù)對,通常為矩形的寬度和高度
- public Rectangle(int, int, int, int);
1.3.6 Point結(jié)構(gòu)
用指定坐標初始化Point類的新實例,這個結(jié)構(gòu)很像C++的Point結(jié)構(gòu),它描述了一對有序的x,y兩個坐標值,其構(gòu)造函數(shù)為:
public Point(int x, int y); 其中x為該點的水平位置;y為該點的垂直位置。
下面是構(gòu)造Point對象的示例代碼:
- Point pt1 = new Point(30, 30);
- Point pt2 = new Point(110, 110);
#p#
4 基本圖形繪制舉例
4.1 畫一個矩形
建一個C#.NET WinForms窗體應用程序,通過在窗體的OnPaint事件中繪制一個填充的漸變矩形:
填充矩形方法FillRectangle()的語法幫助定義如下:
填充矩形的方法FillRectangle() 語法定義
- //
- // 摘要:
- // 填充 System.Drawing.Rectangle 結(jié)構(gòu)指定的矩形的內(nèi)部。
- //
- // 參數(shù):
- // brush:
- // 確定填充特性的 System.Drawing.Brush。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.Rectangle 結(jié)構(gòu),它表示要填充的矩形。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // brush 為 null。
- public void FillRectangle(Brush brush, Rectangle rect);
- //
- // 摘要:
- // 填充 System.Drawing.RectangleF 結(jié)構(gòu)指定的矩形的內(nèi)部。
- //
- // 參數(shù):
- // brush:
- // 確定填充特性的 System.Drawing.Brush。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.RectangleF 結(jié)構(gòu),它表示要填充的矩形。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // brush 為 null。
- public void FillRectangle(Brush brush, RectangleF rect);
- //
- // 摘要:
- // 填充由一對坐標、一個寬度和一個高度指定的矩形的內(nèi)部。
- //
- // 參數(shù):
- // brush:
- // 確定填充特性的 System.Drawing.Brush。
- //
- // x:
- // 要填充的矩形的左上角的 x 坐標。
- //
- // y:
- // 要填充的矩形的左上角的 y 坐標。
- //
- // width:
- // 要填充的矩形的寬度。
- //
- // height:
- // 要填充的矩形的高度。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // brush 為 null。
- public void FillRectangle(Brush brush, float x, float y, float width, float height);
- //
- // 摘要:
- // 填充由一對坐標、一個寬度和一個高度指定的矩形的內(nèi)部。
- //
- // 參數(shù):
- // brush:
- // 確定填充特性的 System.Drawing.Brush。
- //
- // x:
- // 要填充的矩形的左上角的 x 坐標。
- //
- // y:
- // 要填充的矩形的左上角的 y 坐標。
- //
- // width:
- // 要填充的矩形的寬度。
- //
- // height:
- // 要填充的矩形的高度。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // brush 為 null。
- public void FillRectangle(Brush brush, int x, int y, int width, int height);
- 填充矩形的方法FillRectangle() 語法定義
我們在這里只使用第一種定義,演示填充矩形,示例代碼如下:
畫一個顏色漸變的矩形
- ///
- /// 窗體的Paint事件的響應方法
- ///
- /// 當前事件觸發(fā)者(當前窗體)
- /// 附帶的事件參數(shù)
- private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
- {
- Graphics g = e.Graphics; // 創(chuàng)建當前窗體的Graphics對象
- Rectangle rect = new Rectangle(50, 30, 100, 100); // 創(chuàng)建一個矩形(x,y,width,height)
- // 創(chuàng)建線性漸變畫刷(畫刷界限, 起始顏色, 結(jié)束顏色, 漸變角度)
- LinearGradientBrush lBrush = new LinearGradientBrush(rect, Color.Purple, Color.LightBlue, LinearGradientMode.BackwardDiagonal);
- g.FillRectangle(lBrush, rect); // 走起~
- }
- 畫一個顏色漸變的矩形
上述代碼運行效果如下:
4.2 畫一個弧
畫弧線的語法定義如下:
畫弧線方法DrawArc()的定義
- //
- // 摘要:
- // 繪制一段弧線,它表示 System.Drawing.Rectangle 結(jié)構(gòu)指定的橢圓的一部分。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定弧線的顏色、寬度和樣式。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.RectangleF 結(jié)構(gòu),它定義橢圓的邊界。
- //
- // startAngle:
- // 從 x 軸到弧線的起始點沿順時針方向度量的角(以度為單位)。
- //
- // sweepAngle:
- // 從 startAngle 參數(shù)到弧線的結(jié)束點沿順時針方向度量的角(以度為單位)。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 為 null。
- public void DrawArc(Pen pen, Rectangle rect, float startAngle, float sweepAngle);
- 畫弧線方法DrawArc()的定義
參照定義的幫助,可寫出如下畫弧線的代碼:
畫弧線示例代碼
- ///
- /// 窗體的Paint事件的響應方法
- ///
- /// 當前事件觸發(fā)者(當前窗體)
- /// 附帶的事件參數(shù)
- 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);
- }
- 畫弧線示例代碼
上述代碼運行結(jié)果如下:
4.3 畫線
畫線DrawLine()方法的語法定義如下:
DrawLine()語法定義
- //
- // 摘要:
- // 繪制一條連接兩個 System.Drawing.Point 結(jié)構(gòu)的線。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定線條的顏色、寬度和樣式。
- //
- // pt1:
- // System.Drawing.Point 結(jié)構(gòu),它表示要連接的第一個點。
- //
- // pt2:
- // System.Drawing.Point 結(jié)構(gòu),它表示要連接的第二個點。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 為 null。
- public void DrawLine(Pen pen, Point pt1, Point pt2);
- //
- // 摘要:
- // 繪制一條連接兩個 System.Drawing.PointF 結(jié)構(gòu)的線。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定線條的顏色、寬度和樣式。
- //
- // pt1:
- // System.Drawing.PointF 結(jié)構(gòu),它表示要連接的第一個點。
- //
- // pt2:
- // System.Drawing.PointF 結(jié)構(gòu),它表示要連接的第二個點。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 為 null。
- public void DrawLine(Pen pen, PointF pt1, PointF pt2);
- //
- // 摘要:
- // 繪制一條連接由坐標對指定的兩個點的線條。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定線條的顏色、寬度和樣式。
- //
- // x1:
- // 第一個點的 x 坐標。
- //
- // y1:
- // 第一個點的 y 坐標。
- //
- // x2:
- // 第二個點的 x 坐標。
- //
- // y2:
- // 第二個點的 y 坐標。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 為 null。
- public void DrawLine(Pen pen, float x1, float y1, float x2, float y2);
- //
- // 摘要:
- // 繪制一條連接由坐標對指定的兩個點的線條。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定線條的顏色、寬度和樣式。
- //
- // x1:
- // 第一個點的 x 坐標。
- //
- // y1:
- // 第一個點的 y 坐標。
- //
- // x2:
- // 第二個點的 x 坐標。
- //
- // y2:
- // 第二個點的 y 坐標。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 為 null。
- public void DrawLine(Pen pen, int x1, int y1, int x2, int y2);
- DrawLine()語法定義
根據(jù)定義的幫助,我們以第一種語法 可以寫出如下示例代碼:
畫線DrawLine()函數(shù)示例代碼
- ///
- /// 窗體的Paint事件的響應方法
- ///
- /// 當前事件觸發(fā)者(當前窗體)
- /// 附帶的事件參數(shù)
- private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
- {
- Graphics graphics = e.Graphics; // 創(chuàng)建當前窗體的Graphics對象
- Pen pen = new Pen(Color.Blue); // 創(chuàng)建藍色畫筆對象
- Point pointStart = new Point(30, 30); // 創(chuàng)建起始點
- Point pointEnd = new Point(150, 150); // 創(chuàng)建結(jié)束點
- graphics.DrawLine(pen, pointStart, pointEnd); // 畫線
- }
- 畫線DrawLine()函數(shù)示例代碼
上述代碼運行效果圖如下:
4.4 畫橢圓
還是先看一下DrawEllipse()畫橢圓的語法定義:
畫橢圓方法 DrawEllipse()語法定義
- //
- // 摘要:
- // 繪制邊界 System.Drawing.Rectangle 結(jié)構(gòu)指定的橢圓。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定曲線的顏色、寬度和樣式。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.Rectangle 結(jié)構(gòu),它定義橢圓的邊界。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 為 null。
- public void DrawEllipse(Pen pen, Rectangle rect);
- //
- // 摘要:
- // 繪制邊界 System.Drawing.RectangleF 定義的橢圓。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定曲線的顏色、寬度和樣式。
- //
- // rect:
- // System.Drawing.RectangleF 結(jié)構(gòu),它定義橢圓的邊界。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 為 null。
- public void DrawEllipse(Pen pen, RectangleF rect);
- //
- // 摘要:
- // 繪制一個由邊框(該邊框由一對坐標、高度和寬度指定)定義的橢圓。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定曲線的顏色、寬度和樣式。
- //
- // x:
- // 定義橢圓的邊框的左上角的 X 坐標。
- //
- // y:
- // 定義橢圓的邊框的左上角的 Y 坐標。
- //
- // width:
- // 定義橢圓的邊框的寬度。
- //
- // height:
- // 定義橢圓的邊框的高度。
- //
- // 異常:
- // System.ArgumentNullException:
- // pen 為 null。
- public void DrawEllipse(Pen pen, float x, float y, float width, float height);
- //
- // 摘要:
- // 繪制一個由邊框定義的橢圓,該邊框由矩形的左上角坐標、高度和寬度指定。
- //
- // 參數(shù):
- // pen:
- // System.Drawing.Pen,它確定曲線的顏色、寬度和樣式。
- //
- // x:
- // 定義橢圓的邊框的左上角的 X 坐標。
- //
- // y:
- // 定義橢圓的邊框的左上角的 Y 坐標。
- //
- // width:&
文章名稱:超全面的.NETGDI+圖形圖像編程教程
分享地址:http://www.dlmjj.cn/article/dhgcpcp.html


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