C图形程序设计基础实用.pptx

图形图像处理中常常调用的名称空间：System：包括常用基础数据类型和24个子名称空间System.Drawing：提供了对GDI+基本图形功能的访问，主要有Graphics类、Bitmap类、从Brush类继承的类、Font类、Icon类、Image类、Pen类、Color类等System.Drawing.Drawing2D：提供了高级的二维和矢量图形功能。主要有梯度型画刷、Matrix类（用于定义几何变换）和GraphicsPath类等System.Drawing.Imaging：提供了高级GDI+图像处理功能System.WinForms：提供许多与数据处理相关的结构的类System.Timers：提供精确的计时操作System.Drawing.Text：提供了高级GDI+字体和文本排版功能第第2页页/共共57页页第1页/共57页1.2创建Graphics对象Graphics类包含在System.Drawing名称空间下。要进行图形处理，必须首先创建Graphics对象，然后才能利用它进行各种画图操作，即先创建Graphics对象再使用该对象的方法绘图、显示文本或处理图像。创建Graphics对象的形式有：1.在窗体或控件的Paint事件中直接引用Graphics对象 每一个窗体或控件都有一个Paint事件，该事件的参数中包含了当前窗体或控件的Graphics对象，在为窗体或控件创建绘制代码时，一般使用此方法来获取对图形对象的引用：Private void Form_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;第第3页页/共共57页页第2页/共57页2.利用窗体或某个控件的CreateGraphics方法此方法所建对象是该控件或窗体的绘图区域，可把当前窗体的画刷、字体、颜色作为缺省值获取对Graphics对象的引用，注意这种对象只有在处理当前Windows窗口消息的过程中有效；如果想在已存在的窗体或控件上绘图，可以使用此方法。例如：Graphics g=this.CreatGraphics();3.从继承自图像的任何对象创建Graphics对象此方法在需要更改已存在的图像时十分有用，例如：Bitmap bitmap=new Bitmap(”C:testa1.bmp”);Graphics g=Graphics.FromImage(bitmap);第第4页页/共共57页页第3页/共57页在图形图像处理程序设计中，与Graphics对象一起使用的用户对象常有：Pen：用于绘制线条、勾勒形状轮廓等；Brush：用于填充图形区域；Font：提供有关在呈现文本时要使用什么形状的说明；Color：该结构表示要显示的不同颜色注意：由于图像对象非常占资源，所以在不用这些对象时要用Dispose方法及时释放资源第第5页页/共共57页页第4页/共57页附：颜色颜色是进行图形操作的基本要素。任何一种颜色都可以由四个分量决定，每个分量占据一个字节：R：红色，取值范围0255，255为饱和红色 G：绿色，取值范围0255，255为饱和绿色 B：蓝色，取值范围0255，255为饱和蓝色 A：Alpha值，即透明度。取值范围0255，0为完全透明，255为完全不透明在System.Drawing名称空间下，有一个Color结构类型，包含系统已定义的颜色种类。可以使用下列方法创建颜色对象：使用FromArgb指定任意颜色 这个方法有两种常用的形式：第第6页页/共共57页页第5页/共57页第一种形式是直接指定三种颜色，方法原型为：public static Color FromArgb(int red,int green,int blue)三个参数分别表示R、G、B三色，Alpha值使用缺省值255，即完全不透明；例如：Color red=Color.FromArgb(255,0,0);Color green=Color.FromArgb(0,255,0);Color blue=Color.FromArgb(0,0,0 xff);其中，0 xff为十六进制表示形式。第二种形式使用四个参数，格式为：public static Color FromArgb(int alpha,int red,int green,int blue)四个参数分别表示透明度和 R、G、B三色值。第第7页页/共共57页页第6页/共57页使用系统预定义颜色在Color结构中已经预定义了141种颜色，可以直接使用，例如：ColormyColor;myColor=Color.Red;myColor=Color.Aquamarine;myColor=Color.LightGoldenrodYellow;第第8页页/共共57页页第7页/共57页1.3创建画笔对象用Pen类创建画笔对象，画笔通常具有宽度、样式和颜色三种属性。1.Pen对象的创建：public Pen(Color color);public Pen(Color color,float width);public Pen(Brush brush);public Pen(Brush brush,float width);如：Pen myPen=new Pen(Color.Black);Pen myPen=new Pen(Color.Black,5);SolidBrush myBrush=new SolidBrush(Color.Red);Pen myPen=new Pen(myBrush);Pen myPen=new Pen(myBrush,5);第第9页页/共共57页页第8页/共57页2.Pen对象的属性：画笔对象的属性用于返回或设置画笔对象的颜色、画线样式、画线始点及终点的样式等。常用属性如下：Color:DashCap:DashStyle:EndCap:PenType:StartCap:Width:例：第第10页页/共共57页页第9页/共57页1)新建一个Windows应用程序，适当加宽窗体宽度。然后切换到代码方式，添加名称空间引用：using System.Drawing.Drawing2D;2)添加Form1_Paint事件代码。private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;Pen pen=new Pen(Color.Blue,10.5f);g.DrawString(蓝色，宽度为10.5,this.Font,new SolidBrush(Color.Black),5,5);g.DrawLine(pen,new Point(110,10),new Point(380,10);pen.Width=2;pen.Color=Color.Red;g.DrawString(红色，宽度为2,this.Font,new SolidBrush(Color.Black),5,25 );第第11页页/共共57页页第10页/共57页 g.DrawLine(pen,new Point(110,30),new Point(380,30);pen.StartCap=LineCap.Flat;pen.EndCap=LineCap.ArrowAnchor;pen.Width=9;g.DrawString(红色箭头线,this.Font,new SolidBrush(Color.Black),5,45);g.DrawLine(pen,new Point(110,50),new Point(380,50);pen.DashStyle=DashStyle.Custom;pen.DashPattern=new float 4,4;pen.Width=2;pen.EndCap=LineCap.NoAnchor;g.DrawString(自定义虚线,this.Font,new SolidBrush(Color.Black),5,65);g.DrawLine(pen,new Point(110,70),new Point(380,70);pen.DashStyle=DashStyle.Dot;g.DrawString(点划线,this.Font,new SolidBrush(Color.Black),5,85);g.DrawLine(pen,new Point(110,90),new Point(380,90);第第12页页/共共57页页第11页/共57页运行结果第第13页页/共共57页页第12页/共57页1.4创建画刷画刷是可与Graphics对象一起使用来创建实心形状和呈现文本的对象。可以用画刷填充各种图形形状，如矩形、椭圆、扇形、多边形和封闭路径等。几种不同类型的画刷:SolidBrush：画刷最简单的形式，用纯色进行绘制 HatchBrush：类似于 SolidBrush，但是可以利用该类从大量预设的图案中选择绘制时要使用的图案，而不是纯色TextureBrush：使用纹理（如图像）进行绘制LinearGradientBrush：使用沿渐变混合的两种颜色进行绘制PathGradientBrush：基于编程者定义的唯一路径，使用复杂的混合色渐变进行绘制第第14页页/共共57页页第13页/共57页(1)使用SolidBrush类定义单色画笔 SolidBrush类用于定义单色画笔。该类只有一个构造函数，带有一个Color类型的参数。下面的示例说明如何在窗体上绘制一个纯红色的椭圆。该椭圆将符合为其提供的矩形的大小（此例中为表示整个窗体的ClientRectangle）。例:private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;SolidBrush myBrush=new SolidBrush(Color.Red);g.FillEllipse(myBrush,this.ClientRectangle);第第15页页/共共57页页第14页/共57页运行效果第第16页页/共共57页页第15页/共57页(2)使用HatchBrush类绘制简单图案 HatchBrush类用于从大量预设的图案中选择绘制时要使用的图案，而不是纯色。下面的示例说明如何创建一个HatchBrush，它使用90%的阴影，前景色与背景色的比例为90:100，并使用白色作为前景色，黑色作为背景色。例:private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;HatchBrush aHatchBrush=new HatchBrush(HatchStyle.Percent90,Color.White,Color.Black);g.FillEllipse(aHatchBrush,this.ClientRectangle);第第17页页/共共57页页第16页/共57页运行效果：第第18页页/共共57页页第17页/共57页(3)使用TextureBrush类绘制复杂图案 TextureBrush类允许使用一幅图像作为填充的样式。该类提供了5个重载的构造函数，分别是：Public TextureBrush(Image)Public TextureBrush(Image,Rectangle)Public TextureBrush(Image,WrapMode)Public TextureBrush(Image,Rectangle,ImageAttributes)Public TextureBrush(Image,WrapMode,Rectangle)其中：Image：用于指定画笔的填充图案。Rectangle：用于指定图像上用于画笔的矩形区域，其位置不能超 越图像的范围。WrapMode：WrapMode枚举成员用于指定如何排布图像，可以是 Clamp 完全由绘制对象的边框决定 Tile 平铺 TileFlipX 水平方向翻转并平铺图像 TileFlipY 垂直方向翻转并平铺图像 TileFlipXY 水平和垂直方向翻转并平铺图像第第19页页/共共57页页第18页/共57页 ImageAttributes：用于指定图像的附加特性参数。TextureBrush类有三个属性：Image：Image类型，与画笔关联的图像对象。Transform：Matrix类型，画笔的变换矩阵。WrapMode：WrapMode枚举成员，指定图像的排布方式。下面的示例说明了如何创建一个TextureBrush，例子使用名为m23.jpg的图像进行绘制。例:private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;TextureBrush myBrush=new TextureBrush(new Bitmap(e:testm23.jpg);g.FillEllipse(myBrush,this.ClientRectangle);第第20页页/共共57页页第19页/共57页运行效果：第第21页页/共共57页页第20页/共57页(4)使用LinearGradientBrush类定义线性渐变 这个类用于定义线性渐变画笔，可以是双色渐变，也可以是多色渐变。缺省情况下，渐变由起始颜色沿着水平方向平均过渡到终止颜色。要定义多色渐变，需要使用InterpolationColors属性。下面的示例说明如何由白色渐变到蓝色。例:private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;LinearGradientBrush myBrush=new LinearGradientBrush(this.ClientRectangle,Color.White,Color.Blue,LinearGradientMode.Vertical);g.FillRectangle(myBrush,this.ClientRectangle);第第22页页/共共57页页第21页/共57页 如果创建应用程序后向设计窗体上拖放一些控件，可以看到运行后该图就是一个漂亮的背景了。第第23页页/共共57页页第22页/共57页(5)使用PathGradientBrush类实现彩色渐变 在GDI+中，把一个或多个图形组成的形体称作路径。可以使用GraphicsPath类定义路径，使用PathGradientBrush类定义路径内部的渐变色画笔。渐变色从路径内部的中心点逐渐过渡到路径的外边界边缘。PathGradientBrush类有三种形式的构造函数，形式之一是：public PathGradientBrush(GraphicsPath path)其中，GraphicsPath定义画笔填充的区域。例,路径和路径画笔的使用:using System.Drawing.Drawing2D;第第24页页/共共57页页第23页/共57页private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;Point centerPoint =new Point(150,100);int R=60;GraphicsPath path=new GraphicsPath();path.AddEllipse(centerPoint.X-R,centerPoint.Y-R,2*R,2*R);PathGradientBrush brush=new PathGradientBrush(path);/指定路径中心点brush.CenterPoint=centerPoint;/指定路径中心点的颜色brush.CenterColor=Color.Red;/Color类型的数组指定与路径上每个顶点对应的颜色brush.SurroundColors=new Color Color.Plum;第第25页页/共共57页页第24页/共57页 g.FillEllipse(brush,centerPoint.X-R,centerPoint.Y-R,2*R,2*R);centerPoint=new Point(350,100);R=20;path=new GraphicsPath();path.AddEllipse(centerPoint.X-R,centerPoint.Y-R,2*R,2*R);path.AddEllipse(centerPoint.X-2*R,centerPoint.Y-2*R,4*R,4*R);path.AddEllipse(centerPoint.X-3*R,centerPoint.Y-3*R,6*R,6*R);brush=new PathGradientBrush(path);brush.CenterPoint=centerPoint;brush.CenterColor=Color.Red;brush.SurroundColors=new Color Color.Black,Color.Blue,Color.Green;g.FillPath(brush,path);第第26页页/共共57页页第25页/共57页 在这个例子中，可以看到当使用FillPath()方法填充路径的时候，如果多个图形互相重叠，则重叠部分的数目为偶数时不会被填充，因此右图中间部分仍为背景色而不是蓝色。第第27页页/共共57页页第26页/共57页附:平移、旋转与缩放 Graphics类提供了三种对图像进行几何变换的方法，它们是TranslateTransform()方法、RotateTransform()方法和ScaleTransform()方法，分别用于图形图像的平移、旋转和缩放（以坐标系原点为中心）。TranslateTransform()方法的形式为：public void TranslateTransform(float dx,float dy)其中，dx表示平移的x分量，dy表示平移的y分量;RotateTransform()方法的形式为：public void RotateTransform(float angle)其中，angle表示旋转角度;ScaleTransform()方法的形式为：public void ScaleTransform(float sx,float sy)其中，sx表示x方向的缩放比例，sy表示y方向的缩放比例;第第28页页/共共57页页第27页/共57页例：三种变换方法示例。private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;g.FillEllipse(new SolidBrush(Color.FromArgb(80,Color.Red),120,30,200,100);/椭圆透明度80%g.RotateTransform(30.0f);/顺时针旋转30度g.FillEllipse(new SolidBrush(Color.FromArgb(80,Color.Blue),120,30,200,100);/水平方向向右平移200个像素，垂直方向向上平移100个像素g.TranslateTransform(200.0f,-100.0f);g.FillEllipse(new SolidBrush(Color.FromArgb(50,Color.Green),120,30,200,100);g.ScaleTransform(0.5f,0.5f);/缩小到一半 g.FillEllipse(newSolidBrush(Color.FromArgb(100,Color.Red),120,30,200,100);第第29页页/共共57页页第28页/共57页第第30页页/共共57页页第29页/共57页2 基本图形的绘制1.画点C#采用Point结构和SetPixel()方法完成画点的功能；其中Point用于图形设计，SetPixel()用于图像处理Point原型：publicstructPoint;使用：publicPointp1=newPoint();每个点结构有x和y两个属性，表示横纵坐标，如：p1.x=30;p1.y=100;第第31页页/共共57页页第30页/共57页2.画直线1)DrawLine方法public void DrawLine(Pen pen,int x1,int y1,int x2,int y2);或 public void DrawLine(Pen pen,Point pt1,Point pt2);如：Graphics g=this.CreateGraphics();Pen p1=new Pen(Color.Red,2);Point pt1=new Point(40,50);Point pt2=new Point(220,150);g.DrawLine(p1,10,20,40,50);g.DrawLine(p1,pt1,pt2);2)DrawLines方法public void DrawLines(Pen pen,Point pts);第第32页页/共共57页页第31页/共57页private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Pen pen=new Pen(Color.Black,3);Point points=new Point(10,10),new Point(10,100),new Point(200,50),new Point(250,120);e.Graphics.DrawLines(pen,points);效果 第第33页页/共共57页页第32页/共57页3.画椭圆1)public void DrawEllipse(Pen pen,int x,int y,int width,int height)其中x,y为椭圆外接矩形左上角的坐标，width定义椭圆的外接矩形的宽度,height定义椭圆外接矩形的高度。2)public void DrawEllipse(Pen pen,Rectangle rect)其中rect为Rectangle结构，用于确定椭圆的外接矩形。第第34页页/共共57页页第33页/共57页4.绘制圆弧public void DrawArc(Pen pen,int x,int y,int width,int height,int startAngle,int sweepAngle)其中x,y为椭圆外接矩形左上角的坐标，width定义椭圆。startAngle圆弧起点，sweepAngle顺时针画过的角度的外接矩形的宽度,height定义椭圆外接矩形的高度。例：Graphics g=this.CreateGraphics();Pen pen=new Pen(Color.Red,2);g.Clear(this.BackColor);g.DrawArc(pen,0,0,200,300,-60,180);第第35页页/共共57页页第34页/共57页5.DrawPie（扇形）public void DrawPie(Pen pen,int x,int y,int width,int height,int startAngle,int sweepAngle)各参数意义：例：Graphics g=this.CreateGraphics();Pen pen=new Pen(Color.Red,2);g.Clear(this.BackColor);g.DrawPie(pen,60,60,160,160,160,200);第第36页页/共共57页页第35页/共57页6.画矩形1)public void DrawRectangle(Pen pen,int x,int y,int width,int height)参数含意：2)public void DrawRectangle(Pen pen,Rectangle rect)参数含意：例：private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;Pen pen=new Pen(Color.Black,3);Rectangle rect=new Rectangle(30,30,200,100);e.Graphics.DrawRectangle(pen,rect);第第37页页/共共57页页第36页/共57页3)public void DrawRectangles(Pen pen,Rectangle rects)该方法用于绘制多个矩形。例:private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;Pen pen=new Pen(Color.Black,3);Rectangle rects=new Rectangle(0,0,100,200),new Rectangle(100,200,250,50),new Rectangle(300,0,50,100);e.Graphics.DrawRectangles(pen,rects);第第38页页/共共57页页第37页/共57页7.Bezier每段贝塞尔曲线都需要四个点，第一个点是起始点，第四个点是终止点，第二个点和第三个点控制曲线的形状。使用DrawBezier()方法绘制一段贝塞尔曲线，使用DrawBeziers()方法绘制多段贝塞尔曲线。常用形式有：1)public void DrawBezier(Pen pen,float x1,float y1,float x2,float y2,float x3,float y3,float x4,float y4)2)public void DrawBezier(Pen pen,Point pt1,Point pt2,Point pt3,Point pt4)3)public void DrawBeziers(Pen pen,Point points)其中points是Point结构的数组，第一段贝塞尔曲线从点数组中的第一个点到第四个点绘制而成。以后每段曲线只需要三个点：两个控制点和一个结束点。前一段曲线的结束点会自动用作后一段曲线的起始点。第第39页页/共共57页页第38页/共57页例:private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Pen blackPen=new Pen(Color.Black,3);Point bezierPoints=new Point(50,100),new Point(100,10),new Point(150,290),new Point(200,100),new Point(250,10),new Point(300,290),new Point(350,100);e.Graphics.DrawBeziers(blackPen,bezierPoints);第第40页页/共共57页页第39页/共57页8.DrawPolygon（多边形）1)public void DrawPolygon(Pen pen,Point points);2)public void DrawPolygon(Pen pen,PointF points);其中：PointF表示在二维平面中定义点的、浮点x和y坐标的有序对例:画一个四边形privatevoidbutton_Click(objectsender,System.EventArgse)Graphicsg=this.CreateGraphics();Penpen=newPen(Color.Red,2);g.Clear(this.BackColor);Pointp1=newPointnewPoint(10,120),newPoint(120,100),newPoint(300,180),newPoint(60,200);g.DrawPolygon(pen,p1);第第41页页/共共57页页第40页/共57页9.DrawClosedCurve方法这个方法用平滑的曲线将各节点连接起来，但会自动把首尾节点连接起来构成封闭曲线。1)public void DrawClosedCurve(Pen pen,Point pts);2)public void DrawClosedCurve(Pen pen,PointF pts);3)public void DrawClosedCurve(Pen,Point,float,FillMode);4)public void DrawClosedCurve(Pen,PointF,float,FillMode);其中float型参数指定弯曲强度，该值范围为0.0f1.0f，超出此范围会产生异常，当弯曲强度为零时，就是直线，默认张力为0.5。例：Pen blackPen=new Pen(Color.Black);Point p1=new Point new Point(10,120),new Point(120,100),new Point(300,180),new Point(60,200);g.DrawClosedCurve(blackPen,p1);第第42页页/共共57页页第41页/共57页10.DrawCurve方法（以四个点画出一条基本曲线）绘制经过一组指定的Point结构数组定义的曲线，最后一个点与第一个点间不画线。1)public void DrawCurve(Pen pen,Point pts);2)public void DrawCurve(Pen pen,PointF pts);3)public void DrawCurve(Pen,Point,float);4)public void DrawCurve(Pen,PointF,float);其中float参数代表曲线弯曲的强度。例：private voidbutton_Click(objectsender,System.EventArgse)Graphicsg=this.CreateGraphics();g.Clear(this.BackColor);PenblackPen=newPen(Color.Black,3);Pointp1=newPointnewPoint(10,120),newPoint(120,100),newPoint(300,180),newPoint(60,200);g.DrawCurve(blackPen,p1);第第43页页/共共57页页第42页/共57页例：绘制直线与平滑曲线private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Pen redPen =new Pen(Color.Red,3);Pen greenPen=new Pen(Color.Green,3);Point curvePoints=new Point(50,250),new Point(100,25),new Point(200,250),new Point(250,50),new Point(300,75),new Point(350,200),new Point(400,150);e.Graphics.DrawLines(redPen,curvePoints);e.Graphics.DrawCurve(greenPen,curvePoints);第第44页页/共共57页页第43页/共57页11.DrawPath方法路径通过组合直线、矩形和简单的曲线形成的，可通过Graphics类的DrawPath方法来绘制整个路径的各个对象。public void DrawPath(Pen pen,GraphicsPath path);例:private void button_Click(object sender,System.EventArgs e)Graphicsg=this.CreateGraphics();GraphicsPathgraphPath=newGraphicsPath();graphPath.AddEllipse(0,0,200,100);graphPath.AddRectangle(newRectangle(100,80,200,100);graphPath.AddBezier(30,60,70,60,50,30,100,10);PenblackPen=newPen(Color.Black,3);g.DrawPath(blackPen,graphPath);第第45页页/共共57页页第44页/共57页12.FillEllipse该方法用于画一个填充椭圆，常用格式有：1)public void FillEllipse(Brush brush,int x,int y,int width,int height);2)public void FillEllipse(Brush brush,RectangleF rect);参数意义：例:private void button_Click(object sender,System.EventArgs e)Graphics g=this.CreateGraphics();g.Clear(this.BackColor);Brush sp=new SolidBrush(Color.Red);g.FillEllipse(sp,80,90,200,100);第第46页页/共共57页页第45页/共57页13.FillRectangle该方法用于画一个填充矩形，常用格式有：1)public void FillRectangle(Brush brush,int x,int y,int width,int height);2)public void FillRectangle(Brush brush,Rectangle rect);参数意义：例:private void button_Click(object sender,System.EventArgs e)Graphics g=this.CreateGraphics();g.Clear(this.BackColor);Brush sp=new SolidBrush(Color.Red);g.FillRectangle(sp,80,90,200,100);第第47页页/共共57页页第46页/共57页14.FillPie该方法用于画一个填充饼图，常用格式有：1)public void FillPie(Brush brush,int x,int y,int width,int height,int startAngle,int sweepAngle);2)public void FillPie(Brush brush,RectangleF rect,float startA