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图形图像处理基础图形图像处理基础1、GDI+绘图基础 1.1 图形设备接口(GDI+) GDI+（Graphics Device Interface Plus）是.NET中实现图形、图像及文字处理的API； 所有的API都包含在以下名词空间里： System.Drawing System.Drawing.Drawing2D System.Drawing.Imaging System.Drawing.Text3、创建绘图工具 3.1 创建画笔（Pen）对象 画笔用于绘制线条、勾勒形状轮廓或呈现其它几何表示形式； 画笔对象用Pen类来创建，画笔通常具有宽度、样式和颜色三种属性： 宽度用来确定所画线条的宽度，默认以像素为单位； 颜色确定了所画的线条颜色； 样式确定了所画线条的线型，如实线、虚线、点线等。 Pen类位于System.Drawing名词空间内，常用的构造函数有两种： public Pen(Color color);Pen pen1 = new Pen(Color.Red); public Pen(Color color, float width);Color pencolor = Color.FromArgb(0, 255, 0, 0);Pen mypen = new Pen(pencolor, 2); 3.2 创建画刷（Brush）对象 画刷对象用于填充图形区域，如实心形状、图像或文本，它指定了填充的特性； Brush类是一个抽象基类，不能用它来创建对象，GDI+系统提供了几种它的子类以供使用： SolidBrush：单色画刷 HatchBrush：阴影画刷 TextureBrush：纹理画刷 LinearGradientBrush：颜色渐变画刷 PathGradientBrush：路径渐变画刷 3.2.1 单色画刷 SolidBrush类是所有Brush之中最基础的一种，属于System.Drawing.Drawing2D名词空间，其主要用途是将某一特定区域填入单一的颜色； 其构造函数如下：public SolidBrush(Color);SolidBrush bh1 = new SolidBrush(Color.Red);Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics();SolidBrush b = new SolidBrush(Color.Blue);g.FillRectangle(b, 10, 10, 200, 100); 3.2.2 阴影画刷 这种画刷具有两种颜色：前景色和背景色，前景色定义线条的颜色，背景色定义各线条之间间隙的颜色； 有两个构造函数 public HatchBrush(HatchStyle, Color); public HatchBrush(HatchStyle, Color, Color); 其中HatchStyle为枚举类型，定义了阴影画刷的样式，常用取值如下表所示：HatchBrush hb = new HatchBrush(HatchStyle.Cross, Color.Red);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。DiagonalCross指定互相交叉的正向对角线和反向对角线。这些直线是锯齿消除的。ForwardDiagonal从左上到右下的对角线的线条图案。Horizontal水平线的图案。Vertical垂直线的图案。Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics();HatchBrush b = new HatchBrush(HatchStyle.Cross, Color.Blue);g.FillRectangle(b, 10, 10, 200, 100); 3.3.3 渐变画刷 渐变画刷用于在某一特定的区域内产生渐变效果，一般而言，常见的渐变效果是由两个颜色逐渐变化而来的； 在.NET中有两种渐变画刷： LinearGradientBrush：可以显示线型渐变效果（线性渐变）； PathGradientBrush：可以显示比较有弹性的渐变效果（路径渐变）。 LinearGradientBrush的构造函数public LinearGradientBrush(Point point1,Point point2,Color color1,Color color2);其中：point1：表示渐变起始点；point2：渐变终结点；color1：表示渐变起始颜色；color2：渐变终结颜色。Graphics g = pictureBox1.CreateGraphics();LinearGradientBrush b = new LinearGradientBrush(new Point(0,0), new Point(300, 200),Color.Red,Color.Black);g.FillRectangle(b, 0, 0, 300, 200);4、Graphics对象的常用画图方法 4.1 画直线 Graphics对象的DrawLine方法提供了在两点间画直线的方法，它有两种使用方法：public void DrawLine(Pen, int, int, int, itn);public void DrawLine(Pen, Point, Point);其中，第一个参数给出了画直线的画笔工具，在画笔工具里包含了线条粗细、颜色与样式等信息，而后面的参数则给出了直线的起点与终点，如：Graphics g = this.CreateGraphics();g.DrawLine(new Pen(Color.Red), 10, 10, 100, 100); 4.2 画矩形 （1）绘制空心矩形 采用Graphics对象的DrawRectangle方法可使用指定的画笔绘制一空心矩形，使用方法如下：DrawRectangle(Pen p, int x, int y, int width, int height); （2）绘制实心矩形 采用Graphics对象的FillRectangle方法可使用指定的画刷绘制一实心矩形，使用方法如下：FillRectangle(Brush b, int x, int y, int widht, int height);DrawRectangleFillRectangle 4.3 画椭圆 （1）绘制空心椭圆 使用Graphics对象的DrawEllipse方法可使用指定的画笔绘制一空心椭圆：DrawEllipse(Pen p, int x, int y, int width, int height);DrawEllipse(Pen p, Rectangle rect); （2）绘制实心椭圆 使用Graphics对象的FillEllipse方法可使用指定的画刷绘制一实心椭圆：FillEllipse(Brush b, int x, int y, int widht, int height);FillEllipse(Brush b, Rectangle rect);Pen p = new Pen(Color.Red);g.DrawEllipse(p, 10, 10, 200, 100);SolidBrush b = new SolidBrush(Color.Red);g.FillEllipse(b, 10, 10, 200, 100); 4.4 绘制弧线 弧是椭圆的一部分，计量单位为度，我们把从“起始角”开始的连续角度称作弧度，弧线就是从起始角开始，按照弧度旋转而成的线段； 按顺时针旋转的弧度为正，按逆时针旋转的弧度为负，如： 在绘制椭圆时，我们使用椭圆的边界矩形来指定椭圆的尺寸，因此绘制弧线时也需要按照边界矩形来确定尺寸； 常用的绘制弧线的方法有以下三个： （1）DrawArc方法，绘制一段弧线，格式如下：DrawArc(Pen p, int x, int y, int width, int height,int startAngle, int sweepAngle);其中，startAngle为起始角度，sweepAngle为旋转度； （2）DrawPie方法，用于画一条弧线，并将弧的两个端点与圆心相连，即画出一个扇形轮廓，使用方法：DrawPie(Pen p, int x, int y, int width, int height,int startAngle, int sweepAngle);其中各参数的意义与DrawArc类似； （3）FillPie方法，使用指定画刷填充扇形，使用方法：FillPie(Brush b, int x, int y, int width, int height,int startAngle, sweepAngle);g.DrawArc(p, 10, 10, 200, 100, 0, 90);g.DrawPie(p, 10, 10, 200, 100, 0, 90);SolidBrush b = new SolidBrush(Color.Red);g.FillPie(b, 10, 10, 200, 100, 0, 90); 4.5 绘制多边形与折线 Graphics对象提供了以下一些用于绘制多边形的方法： （1）DrawLines方法，绘制一系列的折线，各个折线点的坐标用Points数组指定，若最后的点不等于第一个点的坐标，那么图形不封闭，使用方法：DrawLines(Pen p, Point points); （2）DrawPolygon方法，绘制多边形，即使最后一个点和第一个点不相同，也绘制封闭多边形，使用方法：DrawPolygon(Pen p, Point points); （3）FillPolygon方法，填充多边形，使用方法：FillPolygon(Brush b, Point points);Pen p = new Pen(Color.Red);Point points = new Point3;points0 = new Point(10, 10);points1 = new Point(60, 100);points2 = new Point(200, 20);g.DrawLines(p, points);SolidBrush b = new SolidBrush(Color.Red);g.FillPolygon(b, points);g.DrawPolygon(p, points);5、图像处理概述 5.1 图像文件类型 使用GDI+可以显示和处理多种格式的图像文件，其中主要包括： 位图（*.bmp） Icon（*.ico） GIF（*.gif） JPEG（*.jpg） 5.2 图像对象 在.NET中，进行图像处理一般是通过Image类及其派生类来实现； Image类是一个抽象类，不能直接使用，实践中主要使用它的派生类Bitmap类； Bitmap类封装了GDI+位图，可以处理由像素数据定义的图像，该类属于System.Drawing名词空间； Bitmap类的构造函数：Bitmap(string filename);Bitmap(Image img);Bitmap(Stream stream);Bitmap bm = new Bitmap(“test.bmp”); Bitmap类的GetPixel和SetPixel方法： GetPixel方法用于获取图像中指定像素的颜色； SetPixel方法用于设定图像中指定像素的颜色；Bitmap bm = new Bitmap(“test.jpg”);Color c = bm.GetPixel(100, 100);c.R = c.R / 2;bm.SetPixel(100, 100, c);6、图像的显示和保存 在程序中，用于显示图片常用pictureBox控件，要在该控件上显示图片，需设置其Image属性，通过属性框或者程序运行时的OpenFileDialog对话框，可以指定Image属性；Bitmap image = new Bitmap(filename);pictureBox1.Image = image; 保存图像可以使用Bitmap类的Save方法，该方法的使用方式主要有以下两种：Save(string filename);Save(string filename, ImageFormat format);Bitmap bm = new Bitmap(“test.bmp”);bm.Save(“test.jpg”, ImageFormat.Jpeg);注：ImageFormat类位于System.Drawing.Imaging 里7、图像拷贝和粘贴 在C#中，Clipboard类提供了将数据放在系统剪贴板和从系统剪贴板恢复数据的方法，它位于名词空间System.Windows.Forms 里； Clipboard类只有三个成员： 构造函数： SetDataObject：该静态方法实现往剪贴板上写数据，使用方式如下：Clipboard.SetDataObject(Object obj); GetDataObject：该静态方法负责从剪贴板中获取数据，它将返回IDataObject，可以使用IDataObject的GetDataPresent方法来判断当前数据是否是指定的数据，然后使用GetData方法获取指定格式的数据，如： IDataObject dtObj = Clipboard.GetDataObject(); if(dtObj.GetDataPresent(DataFormats.Bitmap) Image im = dtObj.GetData(DataFormats.Bitmap); 实例： 1、建立Windows应用程序项目； 2、设计界面如下： 3、编写“复制”按钮的单击事件处理程序： 4、编写“粘贴”按钮的单击事件处理程序：8、图像处理应用实例 实例1 改变图像分辨率 图像的分辨率决定了图像与原物的逼近程度，对同一大小的图像，像素越多，即将图像分割得越细，图像就越逼真，这就称为分辨率高，反之为分辨率低； 练习：将256*256分辨率的图像变换为64*64分辨率； 1、创建Windows应用程序项目； 2、设计程序界面如下： 3、处理按钮单击事件： 实例2 彩色图像变换为灰度图像 1 、创建Windows应用程序项目； 2、设计界面如下： 3、编写按钮单击事件：作业 设计如下图所示的Windows应用程序：
