C#图形编程GDI+基础介绍

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。

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。

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

１．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1列出了Graphics类的常用方法成员。

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;

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： Color：用来用patterns、colors或者bitmaps进行填充。
Pen：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。

1．Pen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，如下表所示：

2.Color类

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结构的基本属性如下表所示：

Color类的基本(静态)方法如下表所示：

Color类的对象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Bitmap

Bitmap myBitmap = new Bitmap("c:\\MyImages\\TestImage.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;

3.Font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);

字体常用属性如下表所示：

4.Brush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对象，当我们对图形内部进行填充操作时就会用到画刷。

5.Rectangle类

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，其属性成员如下表所示：

Retangle结构的构造函数有以下两个：

1、用指定的位置和大小初始化Rectangle类的新实例。

public Retangle(Point,Size);//Size结构存储一个有序整数对，通常为矩形的宽度和高度。

2、使用矩形4个点的坐标初始化Rectangle类的新实例。

public Rectangle(int,int,int,int);

6.Point类

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);