2006-12-27

使用GDI+绘图

Paint/Repainting

Windows操作系统不会在内存中保存一个Graphics对象，这主要是因为早期的操作系统中，内存是比较紧缺的资源，每次打开窗口时保存一个大一些的位图可能很快会把内存消耗掉。

相反，在每次最小化和隐藏时Windows会释放资源，恢复时发送一个请求，要求重画。

.NET应用程序中，意味着Control.OnPaint方法将被执行，Control.Paint事件将激活。

Control控件有几个方法用来要求重画。

  • invalidate......通知系统重画，这个方法可以接受一个boolean型参数，如果为true，将通知系统重画控件本身及其所有的子控件。缺省为false。
  • update......通知系统重画，但是只会重画已经invalidate的控件。
  • refresh......如果需要重画所有的区域，使用此方法。

invalidate方法只发出重画请求，系统什么时候执行重画是不确定的，如果系统比较忙，可能多个invalidate方法才会导致一次重画操作。

绘制模式和Antialiasing

GDI+中可以使用自动Antialiasing控制绘制的质量。Antialiasing技术用来平滑形状或文本边界的锯齿，内部是通过给边界区添加阴影实现的。

要使用这种技术，只需要设置Graphics的SmoothingMode属性，可选值包括：

  • None......缺省不使用此技术。
  • HighSpeed......提供更快的性能，差一些的绘制质量。
  • AntiAlias......系统自动控制。
  • HighQuality......追求高一些的绘制质量。

SmoothingMode是Graphics类的状态实例，意味着必须在开始绘制之前设置。

Antialiasing也可以用来消除文本的锯齿，最近版本的windows操作系统自动使用此技术。然而可以通过设置Graphics的TextRenderingHint属性来优化文本绘制，可选值包括：

  • SingleBitPerPixelGridFit ......最快的性能，低一些的质量。
  • AntiAliasGridFit......好一些的质量，低一些的性能。
  • ClearTypeGridFit ......最好的质量。

画笔

画笔用来绘制线。

  • Pen的startCap和EndCap属性决定线段的两个端点的形状。
  • Pen的DashStyle属性决定了线段本身的样式，如实线，虚线等。
  • Pen的LineJoin属性决定了线段交点的样式，如圆角等。

画刷

画刷用来填充线段包围的空间。.NET缺省支持几种画刷：

  • HatchBrush......有一个前景颜色，背景颜色和填充样式。
  • LinearGradientBrush......用来使用两种颜色实现渐变效果，可以选择颜色，也可以选择渐变的方向，如从左到右，从左上到右下等。
  • PathGradientBrush......使用任意路径构建渐变效果。
  • TextureBrush......用来指定一个位图，这个图片将画在指定的Graphics区域。

Alpha Blending

比较复杂的Graphics经常需要使用透明支持，这种技术实现称为alpha blending。因为Alpha 值标识颜色的透明性，取值从0到 255,255表示完全不透明。.NET中，颜色是通过alpha,red,gree和blue四个部分表示的，当使用一个alpha值时，下面的公式用来计算显示的颜色值

c# 代码
  1. displayColor = sourceColor × alpha / 255 + backgroundColor × (255 - alpha) / 255  

最重要的细节是alpha blending针对单个的像素，比如，当你画一个半透明的矩形时，矩形中的每一个像素都会和其下面的像素进行混合。

Clipping

Clipping技术可以限制只重画某个指定的区域，缺省的Clipping区域是整个Graphics区域，这意味着当你绘制一个窗体时，是针对整个客户区域。

使用Clipping可以实现一些有趣的效果，比如，可以设置一个Clipping只允许在一个指定的矩形范围内绘制，而绘制的内容可能覆盖整个设备区域，那么只有压盖矩形区域的内容才会显示。

Double Buffering

NET 2.0中所有的窗体组件都提供DoubleBuffered属性，如果值为true，GDI+执行自动双缓冲，即使你直接绘制在设备区域，实际上还是会先绘制在一个内存的位图上，然后拷贝到设备上。

自动双缓冲有一个限制，就是只能针对DoubleBuffered属性起作用，而这个属性是受保护的，意味着控件本身有能力使用自动双缓冲，而控件使用者没有办法使用自动双缓冲功能。

对于窗体控件来说，这不是问题，因为你总是会继承一个Form，对于其他控件来说却不是这样。当你添加一个控件到你的窗体时，你不能继承实现一个新类，结果不能访问这个控件的DoubleBuffered属性。这种情况下要使用双缓冲，有两种解决方式：

  • 手动执行双缓冲，使用一个位图对象执行所有的绘图操作，然后调用Graphics.DrawImageUnscaled拷贝这个位图对象到绘图区域。.
  • 创建一个继承于Panel的自定义对象。重写构造函数并设置DoubleBuffered 属性为true。
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