C__GDI+编程教程

第7章 C#图形图像编程基础本章主要介绍使用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。7.1 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，它使我们编程更加方便。7.1.1 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。7.1.2 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 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7.1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、System.Drawing.Imaging、System.Drawing.Darwing2D和System.Drawing.Text等命名空间中，因此在开始用GDI+类之前，需要先引用相应的命名空间。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.Collections.Generic;using System.Data;using System.ComponentModel;using System.Drawing;using System.Drawing.Drawing2D;using System.Drawing.Imaging;7.1.3 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，其中主要用到的对象还有：l Pen：用来用patterns、colors或者bitmaps进行填充。l Color：用来画线和多边形，包括矩形、圆和饼形。l Font：用来给文字设置字体格式。l Brush：用来描述颜色。l Rectangle：矩形结构通常用来在窗体上画矩形。l 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 Pen(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，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(122,25,255);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BitmapBitmap 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(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= 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("Arial");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。Size