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NETGDI+图形图像编程教程
超全面的.NETGDI+图形图像编程教程
GDI+绘图基础
编写图形程序时需要使用GDI(GraphicsDeviceInterface,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+(GraphicsDeviceInterfacePlus,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。
1GDI+概述
GDI+是微软在Windows2000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。
2Graphics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:
CircleRectangle)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
1.// 窗体的Paint事件的响应方法
2.private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
3.{
4. Graphics _Graphics = e.Graphics;
5.}
6.
7.// 也可以直接重载控件或窗体的OnPaint方法
8.protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
9.{
10. Graphics _Graphics = e.Graphics;
11.}
12.
13.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:
1.1 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
1.Image img = Image.FromFile("孤影.jpg"); // 建立Image对象
2.Graphics _Graphics = Graphics.FromImage(img); // 创建Graphics对象
2.1Graphics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:
Graphics类常用方法成员
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
1.using System;
2.using System.Collections.Generic;
3.using System.Data;
4.using System.ComponentModel;
5.using System.Drawing;
6.using System.Drawing.Drawing2D;
7.using System.Drawing.Imaging;
8.
9.引用命名空间
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
3.1Pen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
1.// 用指定的颜色实例化一只画笔
2.public Pen(Color);
3.
4.// 用指定的画刷实例化一只画笔
5.public Pen(Brush);
6.
7.// 用指定的画刷和宽度实例化一只画笔
8.public Pen(Brush, float);
9.
10.// 用指定的颜色和宽度实例化一只画笔
11.public Pen(Color, float);
12.
13.// 实例化画笔格式如下:
14.Pen pen = new Pen(Color.Blue);
15.// 或者:
16.Pen pen = new Pen(Color.Blue, 100);
17.
18.实例化画笔对象
Pen常用的属性如下:
Pen常用属性
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
3.2Color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:
颜色的基本属性
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:
颜色的基本方法
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
1.Color color1 = Color.FromArgb(96, 06, 25);
2.Color color2 = Color.FromKnownColor(KnownColor.Blue); // KnowColor为枚举类型
3.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
1.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
1.Color color = new Color();
2.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
1.int r, g, b;
2.r = color.R;
3.g = color.G;
4.b = color.B;
3.3Font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:
1.FontFamily fontFamily = new FontFamily("Arial");
2.Font font = new Font(fontFamily, 16, FontStyle.Regular, GraphicsUnit.Pixel);
字体常用属性如下表:
字体的常用属性
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
3.4Brush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。
3.5Rectangle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:
Rectangle结构属性
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
1.// 用指定的位置和大小初始化Rectangle类的新实例
2.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
3.public Rectangle(int, int, int, int);
1.3.6Point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:
1.Point pt1 = new Point(30, 30);
2.Point pt2 = new Point(110, 110);
4基本图形绘制举例
4.1画一个矩形
建一个C#.NETWinForms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
1.//
2. // 摘要:
3. // 填充 System.Drawing.Rectangle 结构指定的矩形的内部。
4. //
5. // 参数:
6. // brush:
7. // 确定填充特性的 System.Drawing.Brush。
8. //
9. // rect:
10. // System.Drawing.Rectangle 结构,它表示要填充的矩形。
11. //
12. // 异常:
13. // System.ArgumentNullException:
14. // brush 为 null。
15. public void FillRectangle(Brush brush, Rectangle rect);
16. //
17. // 摘要:
18. // 填充 System.Drawing.RectangleF 结构指定的矩形的内部。
19. //
20. // 参数:
21. // brush:
22. // 确定填充特性的 System.Drawing.Brush。
23. //
24. // rect:
25. // System.Drawing.RectangleF 结构,它表示要填充的矩形。
26. //
27. // 异常:
28. // System.ArgumentNullException:
29. // brush 为 null。
30. public void FillRectangle(Brush brush, RectangleF rect);
31. //
32. // 摘要:
33. // 填充由一对坐标、一个宽度和一个高度指定的矩形的内部。
34. //
35. // 参数:
36. // brush:
37. // 确定填充特性的 System.Drawing.Brush。
38. //
39. // x:
40. // 要填充的矩形的左上角的 x 坐标。
41. //
42. // y:
43. // 要填充的矩形的左上角的 y 坐标。
44. //
45. // width:
46. // 要填充的矩形的宽度。
47. //
48. // height:
49. // 要填充的矩形的高度。
50. //
51. // 异常:
52. // System.ArgumentNullException:
53. // brush 为 null。
54. public void FillRectangle(Brush brush, float x, float y, float width, float height);
55. //
56. // 摘要:
57. // 填充由一对坐标、一个宽度和一个高度指定的矩形的内部。
58. //
59. // 参数:
60. // brush:
61. // 确定填充特性的 System.Drawing.Brush。
62. //
63. // x:
64. // 要填充的矩形的左上角的 x 坐标。
65. //
66. // y:
67. // 要填充的矩形的左上角的 y 坐标。
68. //
69. // width:
70. // 要填充的矩形的宽度。
71. //
72. // height:
73. // 要填充的矩形的高度。
74. //
75. // 异常:
76. // System.ArgumentNullException:
77. // brush 为 null。
78. public void FillRectangle(Brush brush, int x, int y, int width, int height);
79.
80.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
1.///
2. /// 窗体的Paint事件的响应方法
3. ///
4. /// 当前事件触发者(当前窗体)
5. /// 附带的事件参数
6. private void Frm_Demo_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
7. {
8. Graphics g = e.Graphics; // 创建当前窗体的Graphics对象
9. Rectangle rect = new Rectangle(50, 30, 100, 100); // 创建一个矩形(x,y,width,height)
10. // 创建线性渐变画刷(画刷界限, 起始颜色, 结束颜色, 渐变角度)
11. LinearGradientBrush lBrush = new LinearGradientBrush(rect, Color.Purple, Color.LightBlue, LinearGradientMode.BackwardDiagonal);
12. g.FillRectangle(lBrush, rect); // 走起~
13. }
14.
15.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
1.//
2. // 摘要:
3. // 绘制一段弧线,它表示 System.Drawing.Rectangle 结构指定的椭圆的一部分。
4. //
5. // 参数:
6. // pen:
7. // System.Drawing.Pen,它确定弧线的颜色、宽度和样式。
8.
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