C#GDI+编程教程.docx

1、C#GDI+编程教程C#图形图像编程基础本次课程主要介绍使用C#进行图形图像编程基础，其中包括GDI+绘图基础、C#图像处理基础以及简单的图像处理技术。1 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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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7.

7、1列出了Graphics类的常用方法成员。表7.1 Graphics类常用方法名称说明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

8、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、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.Data;using System.ComponentModel;using System.Drawing;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

9、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。1Pen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 Pe

10、n(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，如表7.2所示：表7.2 Pen常用属性名称说明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

11、设置画笔的颜色。Width获得或者设置画笔的宽度。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结构的基本属性如表7.3所示。表7.3 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（0255）。B获取此Color结构的蓝色分量值，取值（0255）。G获取此Color结构的绿色分量值，取值（0255）。R获取此Color结构的红色分量值，

12、取值（0255）。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结构的基本(静态)方法如表7.4所示表7.4 颜色的基本方法名称说明FromArgb从四个8位ARGB分量（alpha、红色、绿色和蓝色）值创建Color结构。FromKnowColor从指定的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：Color clr1 = Color.FromArgb(122,2

13、5,255);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:MyImagesTestImage.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(1

14、0,10);/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; 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(Ari

15、al);Font font = new Font(fontFamily,16,FontStyle.Regular,GraphicsUnit.Pixel);字体常用属性如表7.5所示。表7.5 字体的常用属性名称说明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。4Brush类5Rectangle结构存储一组整数，共四个，表示一个矩形的位置和大小。

16、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，其属性成员如表7.6所示。表7.6 Rectangle结构属性名称说明Bottom底端坐标Height矩形高IsEmpty测试矩形宽和高是否为0Left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：/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

17、整数对，通常为矩形的宽度和高度。和public Rectangle(int,int,int,int);6Point结构用指定坐标初始化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);71.4 基本图形绘制举例1画一个矩形【例1】建立一个项目，在窗体上画一个矩形，通过直接在Form1类中重载On

18、Paint函数的方法来实现。图1 画一个矩形protected override void OnPaint(PaintEventArgs e) Graphics g = e.Graphics ; Rectangle rect = new Rectangle(50, 30, 100, 100); LinearGradientBrush lBrush = new LinearGradientBrush(rect, Color.Red,Color.Yellow,LinearGradientMode.BackwardDiagonal); g.FillRectangle(lBrush, rect); 运

19、行结果如图1所示。2画一个弧【例2】画一个弧形。弧形函数格式如下：public void DrawArc(Pen pen,Rectangle rect,Float startArgle,Float sweepAngle);直接在Form1类中重载OnPaint函数protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)Graphics g = e.Graphics ;Pen pn = new Pen( Color.Blue);Rectangle rect = new Rectangle(50, 50, 200,100);g.DrawArc(pn,rec

20、t,12,84);运行结果如图2所示。图2 画一个弧3画线【例3】画一条线。protected override void OnPaint(PaintEventArgs e) Graphics g = e.Graphics ; Pen pn = new Pen(Color.Blue); Point pt1 = new Point(30,30); Point pt2 = new Point(110,100); g.DrawLine(pn,pt1,pt2); 运行结果如图3所示。图3画一条线4画椭圆【例4】画一个椭圆。图4画一个椭圆protected override void OnPaint(P

21、aintEventArgs e) Graphics g = e.Graphics ; Pen pn = new Pen( Color.Blue, 100 ); Rectangle rect = new Rectangle(50, 50, 200, 100); g.DrawEllipse( pn, rect ); 运行结果如图4所示。5输出文本【例5】输出文本。protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)Font fnt = new Font(Verdana, 16);Graphics g = e.Graphics;g.DrawString(

22、GDI+ World, fnt, new SolidBrush(Color.Red), 14,10);运行结果如图5所示。图5 输出文本6填充路径【例6】填充路径。protected override void OnPaint(PaintEventArgs e) Graphics g = e.Graphics; g.FillRectangle(new SolidBrush(Color.White), ClientRectangle); GraphicsPath path = new GraphicsPath(new Point new Point(40, 140), new Point(275

23、, 200), new Point(105, 225), new Point(190, 300), new Point(50, 350), new Point(20, 180), , new byte (byte)PathPointType.Start, (byte)PathPointType.Bezier, (byte)PathPointType.Bezier, (byte)PathPointType.Bezier, (byte)PathPointType.Line, (byte)PathPointType.Line, ); PathGradientBrush pgb = new PathG

24、radientBrush(path); pgb.SurroundColors = new Color Color.Green,Color.Yellow,Color.Red, Color.Blue,Color.Orange, Color.White, ;g.FillPath(pgb, path);运行结果如图6所示。图6 填充路径注意：GraphicsPath类位于命名空间中，表示一系列相互连接的直线和曲线。1.5 画刷和画刷类型Brush类型是一个抽象类，所以它不能被实例化，也就是不能直接应用，但是我们可以利用它的派生类，如：HatchBrush、SolidBrush和TextureBrush

25、1SolidBrush（单色画刷）它是一种一般的画刷，通常只用一种颜色去填充GDI+图形，例如：protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)Graphics g = e.Graphics;SolidBrush sdBrush1 = new SolidBrush(Color.Red);SolidBrush sdBrush2 = new SolidBrush(Color.Green); SolidBrush sdBrush3 = new SolidBrush(Color.Blue);g.FillEllipse(sdBrush2, 20, 40,

26、 60, 70);Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, 200, 100);g.FillPie(sdBrush3, 0, 0, 200, 40, 0.0f, 30.0f );PointF point1 = new PointF(50.0f, 250.0f);PointF point2 = new PointF(100.0f, 25.0f);PointF point3 = new PointF(150.0f, 40.0f);PointF point4 = new PointF(250.0f, 50.0f);PointF point5 = new PointF(

27、300.0f, 100.0f);PointF curvePoints = point1, point2, point3, point4,point5 ;g.FillPolygon(sdBrush1, curvePoints);运行结果如图7所示。图7 SolidBrush应用2HatchBrush（阴影画刷）HatchBrush类位于HatchBrush类有两个构造函数： public HatchBrush(HatchStyle,Color forecolor); public HatchBrush(HatchStyle,Color forecolor,Color backcolor);Hat

28、chStyle枚举值指定可用于HatchBrush对象的不同图案。HatchStyle的主要成员如表7所示。表7 HatchStyle主要成员名称说明BackwardDiagonal从右上到左下的对角线的线条图案。Cross指定交叉的水平线和垂直线。DarkDownwardDiagonal指定从顶点到底点向右倾斜的对角线，其两边夹角比ForwardDiagonal小50%，宽度是其两倍。此阴影图案不是锯齿消除的。DarkHorizontal指定水平线的两边夹角比Horizontal小50%并且宽度是Horizontal的两倍。DarkUpwardDiagonal指定从顶点到底点向左倾斜的对角线

29、，其两边夹角比BackwardDiagonal小50%，宽度是其两倍，但这些直线不是锯齿消除的。DarkVertical指定垂直线的两边夹角比Vertical小50%并且宽度是其两倍。DashedDownwardDiagonal指定虚线对角线，这些对角线从顶点到底点向右倾斜。DashedHorizontal指定虚线水平线。DashedUpwardDiagonal指定虚线对角线，这些对角线从顶点到底点向左倾斜。DashedVertical指定虚线垂直线。DiagonalBrick指定具有分层砖块外观的阴影，它从顶点到底点向左倾斜。DiagonalCross交叉对角线的图案。Divot指定具有草皮

30、层外观的阴影。ForwardDiagonal从左上到右下的对角线的线条图案。Horizontal水平线的图案。HorizontalBrick指定具有水平分层砖块外观的阴影。LargeGrid指定阴影样式Cross。LightHorizontal指定水平线，其两边夹角比Horizontal小50%。LightVertical指定垂直线的两边夹角比Vertical小50%。Max指定阴影样式SolidDiamond。Min指定阴影样式Horizontal。NarrowHorizontal指定水平线的两边夹角比阴影样式Horizontal小 75%（或者比LightHorizontal小25%）。NarrowVertical指定垂直线的两边夹角比阴影样式Vertical小 75%（或者比LightVertica小25%）。OutlinedD