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VC.NET的GDI+编程入门教程之图形

2015-05-18 09:32 357 查看

基于直线的图形

　　一、等边图形

　　（一）长方形和正方形

　　长方形是由四条边组成的具有四个直角的几何图形，为了绘制一个长方形，可以定义围成长方形的矩形值，或定义它的位置和尺寸。为了画一个矩形围成的长方形，可以使用Graphics::DrawRectangle()方法。

public: void DrawRectangle(Pen *pen, Rectangle rect);

　　类似的长方形可以按照如下说明：

图一、长方形说明图示

　　定义过一个矩形变量后，可以将它传递给上述的方法，例子代码如下：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
Rectangle Rect(20, 20, 248, 162);
e->Graphics->DrawRectangle(penCurrent, Rect);
}

　　需要注意的是，也可以在方法的括号内定义画笔或矩形对象。

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
e->Graphics->DrawRectangle(new Pen(Color::Red), Rectangle(20, 20, 248, 162));
}

　　这将产生如下效果图：

图二、绘制的长方形效果图

　　一定要记住，矩形对象的第三个参数代表的是矩形的宽度，第四个参数代表的矩形的高度，这对于那些使用过GDI编程的人来说是容易混淆的
一点。GDI+定义的矩形对象与GDI定义的矩形对象是有区别的。实际上，为了定义所要画的长方形的位置和尺寸，Graphics类提供了如下版本的
DrawRectangle()方法：

public: void DrawRectangle(Pen *pen, int x, int y, int width, int height);
public: void DrawRectangle(Pen *pen, float x, float y, float width, float height);

　　这次，长方形对象用一个定位点和它的宽度、高度来表示。这可以用如下的Windows坐标系统进行说明。

图三、Windows坐标系统

　　在此基础上，上述的长方形可以按照如下方法进行绘制：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　e->Graphics->DrawRectangle(new Pen(Color::Red), 20, 20, 248, 162);
}

　　正方形是四个边都相等的长方形，是长方形的特例。

　　（二）一系列的长方形

　　DrawRectangle()方法用于绘制一个长方形，如果打算绘制很多的矩形的话，你可以向前一步地，用Graphics::DrawRectangles()方法，它有两个版本，语法如下：

public: void DrawRectangles(Pen *pen, Rectangle rects[]);
public: void DrawRectangles(Pen *pen, RectangleF rects[]);

　　这个方法需要一个Rectangle 或 RectangleF数组。它根据数组的不同的成员值绘制不同的长方形。下面是一个例子代码：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
　Rectangle Rect[] = { Rectangle(20, 20, 120, 20),
　　　Rectangle(20, 50, 120, 30),
　　　Rectangle(20, 90, 120, 40),
　　　Rectangle(20, 140, 120, 60) };
　e->Graphics->DrawRectangles(penCurrent, Rect);
}

　　上述代码产生如下的效果：

图四、一系列长方形效果图

　　二、线条

　　（一）一条直线

　　直线连接了两个点，这意味着直线有起点和终点。

图五、直线示意图

　　起点和终点是截然不同的两个点，正是基于这一点，直线也可以用两个点（Ponit）来表示，或者用笛卡尔坐标系中的四个坐标数值表示。Graphics提供了以下重载的DrawLine()方法来绘制一条直线，：

public: void DrawLine(Pen *pen, Point pt1, Point pt2);
public: void DrawLine(Pen *pen, PointF pt1, PointF pt2);
public: void DrawLine(Pen *pen, int x1, int y1, int x2, int y2);
public: void DrawLine(Pen *pen, float x1, float y1, float x2, float y2);

　　如果直线用自然数表示，它的起点可以用pt1表示，终点用点pt2表示，如果直线用实数绘制，它在PointF
pt1处开始，在PointF pt2处结束。或者，可以用坐标(x1, y1)来表示起点，用坐标(x2,
y2)表示终点。同样类型的直线可以用十进制数从点(x1, y1) 处到点 (x2, y2).处。

　　下面的代码画了三条直线：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
　e->Graphics->DrawLine(penCurrent, 20, 20, 205, 20);
　penCurrent = new Pen(Color::Green);
　e->Graphics->DrawLine(penCurrent, 40, 40, 225, 40);
　penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　e->Graphics->DrawLine(penCurrent, 30, 60, 215, 60);
}

图六：绘制三条直线

　　（二）一系列直线

　　上述的DrawLine()方法用来画一条直线，如果打算一次画一组直线的话，可以使用Graphics::DrawLines()方法，它重载了两个版本：

public: void DrawLines(Pen *pen, Point points[]);
public: void DrawLines(Pen *pen, PointF points[]);

　　为了使用这种方法，需要使用代表笛卡尔坐标的自然数定义Point数组，或只用实数定义PointF数组，例子代码如下：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Point Coordinates[] = { Point(20, 10), Point(205, 20),
　Point(40, 40), Point(225, 60),
　Point(30, 80), Point(215, 100) };

　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
　e->Graphics->DrawLines(penCurrent, Coordinates);
}

　　这将产生如下的效果：

图七、系列直线效果图

　　三、多边形

　　多边形是如若干个直线互联所围成的图形，换句话说，多边形有多个直线定义，除了第一根直线外，所有直线的起点都是前一根直线的终点，最后一根直线的终点是第一根直线的起点。

　　为了画多边形，可以使用Graphics::Polygon()方法，它重载了两个版本：

public: void DrawPolygon(Pen *pen, Point points[]);
public: void DrawPolygon(Pen *pen, PointF points[]);

　　使用这个方法时，首先声明一个Point 或 PointF类型的数组，并将它传递给函数的第二个参数。下面是一个例子的代码：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Point Pt[] = { Point(20, 50), Point(180, 50), Point(180, 20),
　　Point(230, 70), Point(180, 120), Point(180, 90),
　　Point(20, 90) };
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
　e->Graphics->DrawPolygon(penCurrent, Pt);
}

　　这个将产生如下效果：

图八、多边形效果图

　　基于圆的图形

　　一、椭圆与圆

　　连续弯曲的线条围成了椭圆。椭圆上的每一个点都相对于中心点来说都存在一个对称点，下图对它进行了说明：

图九、椭圆示意图

　　因为一个椭圆可以放入到一个矩形中，所以在GDI+编程中，椭圆用它的外接矩形来定义。为了画一个椭圆，可以使用Graphics::DrawEllipse()方法，这个方法有四个版本：

public: void DrawEllipse(Pen *pen, Rectangle rect);
public: void DrawEllipse(Pen *pen, RectangleF rect);
public: void DrawEllipse(Pen *pen, int x, int y, int width, int height);
public: void DrawEllipse(Pen *pen, float x, float y, float width, float height);

图十、函数参数示意图

　　这种方法参数的含义与Graphics::DrawRectangle()方法参数的含义是一样的。

　　这里是一个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
　e->Graphics->DrawEllipse(penCurrent, Rectangle(20, 20, 226, 144));
}

图十一、代码运行效果图

　　二、饼图

　　饼图是用一个起始角度和终止角度定位的椭圆的一部分，示意图如下：

图十二、饼图示意图

　　为了画一个饼图，可以用Graphics::DrawPie()方法，它有下列的几个版本：

public: void DrawPie(Pen *pen, Rectangle rect,float startAngle,float sweepAngle);
public: void DrawPie(Pen *pen, RectangleF rect, float startAngle,float sweepAngle);
public: void DrawPie(Pen *pen,int x,int y,int width,int height, int startAngle, int sweepAngle);
public: void DrawPie(Pen *pen, float x, float y, float width, float height, float startAngle, float sweepAngle);

　　饼图是基于椭圆的，椭圆所外接的矩形将作为rect参数传递，矩形也可以用定位点和尺寸来定义。

　　对于所要绘制的椭圆的外接矩形中，可以设定一个起始角度，这个角度是按照顺时针方向从0度开始计算的（就象一个模拟钟一样）。这意味着90度在6点钟方向而不是在12点钟方向。这个开始的角度作为startAngle参数来传递。

　　定义过起始角度后，还要定义饼图所覆盖的角度，这也是按照顺时针计算的。这个值使用sweepAngle参数来传递。

　　下面有个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
　e->Graphics->DrawPie(penCurrent, 20, 20, 200, 100, 45, 255);
}

　　代码运行效果如下：

图十三、饼图效果

　　三、弧线

　　弧线是椭圆的一部分，这意味着弧线是一个非封闭的椭圆。尽管饼图是一个封闭的图形，但弧线不是。它仅仅是定义椭圆的边线部分。因为弧线必须与椭圆一致，它被定义为适应外接矩形，这可以用下图来说明：

图十四、弧线示意图

　　为了支持弧线，Graphics 类提供了DrawArc()方法，这个方法定义了四个版本：

public: void DrawArc(Pen *pen, Rectangle rect, float startAngle, float sweepAngle);
public: void DrawArc(Pen *pen, RectangleF rect, float startAngle, float sweepAngle);
public: void DrawArc(Pen *pen, int x, int y, int width, int height, int startAngle, int sweepAngle);
public: void DrawArc(Pen *pen, float x, float y, float width, float height, float startAngle, float sweepAngle);

　
　含有弧线的椭圆必须在Rectangle或
RectangleF矩形内进行绘制，也可以用外接矩形的坐标、尺寸来定义椭圆，弧线必须与外接矩形相匹配外，还必须定义起始角度（起始点与X轴的顺时针
角度）。弧线还要定义从起始点顺时针所扫过的角度，这两个值与Graphics::Pie()方法中的值含义一样，下面是例子代码：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
　e->Graphics->DrawArc(penCurrent, 20, 20, 200, 150, 225, 200);
}

图十五、程序效果图

　　基于曲线的图形

　　一、曲线

　
　曲线是连接两点或多点的线条，如果仅仅涉及两个点，线条将把它们连接在一起，但这个线条不是直的。如果有三个点A、B、C，这条线将从A点开始，穿过B
点，结束于C点。如果多于三个点，这条线将起始与第一个点，依次穿过中间的若干点，结束于最后的点。曲线中的点不必排成一条直线，实际上，绘制曲线的整体
思想是用非直的线条连接不在一条直线上的点，下图的C 1、C2、Ｃ3可以说明这一点：

图十六、曲线示意图

　　曲线C1包括两个点，曲线C2包括3个点，曲线C3包括4个点。

　　两点间的部分称为线段。这也意味着曲线可以由包含
的线段的个数来进行区分。如果一个曲线仅仅由两个点构成，这意味着它只有一个线段，连接着第一、第二个点，如果一个曲线包括三个点，它有两个线段，第一个
线段跨越第一、第二个点，第二个线段跨越第二、第三个点。综上所述，曲线的线段数等于点数减去一。

　　GDI+中使用Graphics::DrawCurve()方法画曲线，在画一个曲线时，必须说明所涉及到的点数，这意味着首先要声明一个Point 或PointF数组，正是考虑到这一点，Graphics类定义的DrawCurve()的方法如下：

public: void DrawCurve(Pen *pen, Point points[]);
public: void DrawCurve(Pen *pen, PointF points[]);

　　这个版本的方法使用了Point 或 PointF值作为参数，数组的成员数由你规定，这里有一个例子使用四个点来绘制一个含有三个线段的曲线：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
Point pt[] = { Point( 40, 42), Point(188, 246),
Point(484, 192), Point(350, 48) };
e->Graphics->DrawCurve(penCurrent, pt);
}

　　它的效果图如下所示：

图十七、曲线效果图

　　正如你所见到的，当画一个曲线时，一个弯曲的线条穿越起始点和终点之间的中间点，为了使线条是非直的，编译器使用一个称为张力的值来弯曲线条，这个张力值可以通过定义弯曲系数的形式来修改，为了这么做，使用下列版本的DrawCurve()方法：

public: void DrawCurve(Pen *pen, Point points[], float tension);
public: void DrawCurve(Pen *pen, PointF points[], float tension);

　　弯曲程度由张力参数决定，它可以是大于等于0.00的十进制数，如果该值等于0.00，将画一个直线。下面是一个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　Point pt[] = { Point(40, 42), Point(188, 246),Point(484, 192), Point(350, 48) };
　e->Graphics->DrawCurve(penCurrent, pt, 0.00F);
}

图十八、代码运行效果图

　　这意味着，如果想画一个真正的曲线，或者是不传递张力参数，使用这个方法的第一个版本，或者是传递的张力的参数值大于0.00。这里有个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　Point pt[] = { Point(40, 42), Point(188, 246),Point(484, 192), Point(350, 48) };
　e->Graphics->DrawCurve(penCurrent, pt, 2.15F);
}

　　这将产生如下效果：

图十九、代码运行效果图

　　DrawCurve()方法的两个版本准许在开始的第一个点绘制曲线，下面的例子使用了5个点，产生了4个线段：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　PointF pt[] = { PointF(20.00F, 322.00F), PointF(124, 24),PointF(214, 242), PointF(275, 28),
　PointF(380.00F, 322.00F) };
　e->Graphics->DrawCurve(penCurrent, pt);
}

　　效果如图所示：

图二十、代码运行效果图

　　如果需要的话，可以随意在任意一个点开始曲线，为了支持这一点，Graphics类提供了以下版本的DrawCurve()方法：

public: void DrawCurve(Pen *pen, PointF[] points, int offset, int numberOfSegments);

　　offset参数用来规定在开始绘制之前跳需要跃过的点数，首先需要决定的就是offset参数必须设置为0或者更高的数，如果将这个
参数设置为0，曲线将从第一个点开始绘制。如果这个参数设置为1，第一个点将不包含在曲线之内。这意味着曲线从第二个点开始绘制，以此类推。如果设置为
2，第一和第二个点都不在曲线内，曲线从第三个点开始。

　　通过offset参数规定曲线的起点后，然后就需要设定曲线的段数，这个段数必须要小于可用的段数，它等于所有段落数减去offset值。下面是一个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　PointF pt[] = { PointF(20.00F, 322.00F), PointF(124, 24),PointF(214, 242), PointF(275, 28),
PointF(380.00F, 322.00F) };
　e->Graphics->DrawCurve(penCurrent, pt, 1, 2);
}

　　效果图如下：

图二十一、代码运行效果图

　　再一次，编译器在绘制曲线时需要申请张力，如果愿意使用一个直线段或使用一个不同于默认值的张力的话，可以使用下列版本的Graphics::DrawCurve()方法：

public: void DrawCurve(Pen *pen, Point[] points, int offset, int numberOfSegments, float tension);
public: void DrawCurve(Pen *pen, PointF[] points, int offset, int numberOfSegments, float tension);

　　这次，你可以传递0值给张力，以此来得到直线，代码如下：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　PointF pt[] = { PointF(20.00F, 322.00F), PointF(124, 24),PointF(214, 242), PointF(275, 28),PointF(380.00F, 322.00F) };
　e->Graphics->DrawCurve(penCurrent, pt, 0, 4, 0);
}

　　效果如图：

图二十二、代码运行效果图

　　也可以向张力参数传递任何正值，这有个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　PointF pt[] = { PointF(20.00F, 322.00F), PointF(124, 24), PointF(214, 242), PointF(275, 28),
PointF(380.00F, 322.00F) };
　e->Graphics->DrawCurve(penCurrent, pt, 1, 3, 1.750F);
}

　　效果如图：

图二十三、代码运行效果图

　　二、贝赛尔曲线

　　贝赛尔曲线是用四个点（不必在一条直线上）绘制的连续曲线，它可以用下图来说明：

图二十四、贝赛尔曲线

　　为了绘制这个线条（使用四个点），编译器将从第一点到第四个点画一条曲线，但是它并不经过第二、第三个点，而只是通过弯曲曲线来使中间的侧边各自接近于第二、第三个点。例如，上述的贝赛尔曲线使用了如下的四个点进行绘制：

图二十五、贝赛尔曲线绘制说明图

　　为了绘制贝赛尔曲线，Graphics类提供了DrawBezier()方法，它重载了以下版本：

public: void DrawBezier(Pen *pen, Point pt1, Point pt2, Point pt3, Point pt4);
public: void DrawBezier(Pen *pen, PointF pt1, PointF pt2, PointF pt3, PointF pt4);
public: void DrawBezier(Pen *pen, float x1, float y1, float x2, float y2, float x3, float y3, float x4, float y4);

　　在此基础上，绘制贝赛尔曲线时可以使用四个Point 或PointF值，也可以使用四个点的坐标值。下面有一个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　Point pt1 = Point(20, 12), pt2 = Point(88, 246), pt3 = Point(364, 192), pt4 = Point(250, 48);
　e->Graphics->DrawBezier(penCurrent, pt1, pt2, pt3, pt4);
}

　　效果图如下：

图二十六、贝赛尔曲线效果图

　　三、一系列贝赛尔曲线

　　Graphics::DrawBezier()方法用来绘制一条贝赛尔曲线，如果想绘制一系列贝赛尔曲线，可以用Graphics::DrawBeziers()方法，它重载了两个版本：

public: void DrawBeziers(Pen *pen, Point points[]);
public: void DrawBeziers(Pen *pen, PointF points[]);

　　DrawBeziers()方法需要一个Point 或 PointF数组值。当仅仅处理四个点时，DrawBeziers()
方法与 DrawBezier()很相似。区别是DrawBezier()处理的是四个Point 或
PointF的值，DrawBeziers()处理的是Point 或
PointF数组值。使用DrawBeziers()方法可以绘制出与上面曲线一样的效果，代码如下：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　Point pt[] = { Point(20, 12), Point(88, 246), Point(364, 192), Point(250, 48) };
　e->Graphics->DrawBeziers(penCurrent, pt);
}

　　使用DrawBeziers()方法的一个典型特点是它允许使用7个Point或PointF值，这里有一个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　Point
pt[] = { Point( 10, 5), Point(340, 60), Point(320, 148), Point(150,
120), Point(24, 220), Point(250, 150), Point(304, 240) };
　e->Graphics->DrawBeziers(penCurrent, pt);
}

　　效果图如下：

图二十七、代码运行效果图

　　四、封闭曲线

　　使用
DrawLines()、DrawBezier()或
DrawBeziers()方法将得到一条或一系列有起点有终点的直线或曲线，GDI+也允许绘制一系列的线段，但是最后的线段的终点和第一条线段的起点
是连接在一起的，形成了一个封闭的图形。为了绘制这种图形，可以使用Graphics::DrawClosedCurve()方法，该方法重载了四个版
本，其中的两个版本语法如下：

public: void DrawClosedCurve(Pen *pen, Point points[]);
public: void DrawClosedCurve(Pen *pen, PointF points[]);

　　这两个版本非常容易使用，它们允许你提供4个Point 或PointF值的数组，在执行过程中，每一种版本都将绘制一条曲线，穿过每一个点，并连接终点和起点，这里有个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Blue);
　Point pt[] = { Point(40, 42), Point(188, 246), Point(484, 192), Point(350, 48) };
　e->Graphics->DrawClosedCurve(penCurrent, pt);
}

　　代码运行效果如下图：

图二十八、代码运行效果图

　　上两个版本用来绘制线条，但对线条进行弯曲处理以使图形看起来平滑，如果需要的话，可以画直线来连接各点，而不必进行弯曲处理。基于这种假定，上面的形状将显示如下：

图二十九、直线连接的封闭图形

　　为了绘制这种类型的图形，需要使用ClosedCurve()方法，可以使用以下版本：

public: void DrawClosedCurve(Pen *pen, Point points[], float tension, FillMode fillmode);
public: void DrawClosedCurve(Pen *pen, PointF points[], float tension, FillMode fillmode);

　
　这些版本可以规定张力大小及填充模式，张力系数使你可以定义曲线的实际形状，如果这个值是零的话，各个点将用直线进行互联。填充模式因数用来定义内部的
曲线如何来填充，这由FillMode枚举来进行控制，它定义在System::Drawing::Drawing2D命名空间中。枚举FillMode
有两个值，Alternate 和Winding，这里有一个例子：

private: System::Void Form1_Paint(System::Object * sender,
System::Windows::Forms::PaintEventArgs * e)
{
　using namespace System::Drawing::Drawing2D;
　Pen *penCurrent = new Pen(Color::Red);
　Point pt[] = { Point(40, 42), Point(188, 246), Point(484, 192), Point(350, 48) };
　e->Graphics->DrawClosedCurve(penCurrent, pt, 0.75F, FillMode::Winding);
}

　　这将产生影响如下效果图：

图三十、代码运行效果图

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