C#教程_第8章_图形图像处理

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第8章 图形图像处理8.1 图形图像基础知识 8.2 绘制基本图形 8.3 填充图形 8.4 图像处理 图形与图像的平移、 8.5 图形与图像的平移、旋转与缩放 8.6 文字处理

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8.1图形图像绘制基础知识 8.1图形图像绘制基础知识GDI+概述 8.1.1 GDI+概述 GDI+: (图形设备接口 图形设备接口) GDI+:Graphics Device Interface (图形设备接口),它提 供了高级图形图像处理功能。 供了高级图形图像处理功能。 C#中 在C#中，通过一套部署为托管代码的类来展现提供的图形图 像处理功能，这套类被称为GDI+的托管类。利用GDI+ GDI+的托管类 GDI+的托管 像处理功能，这套类被称为GDI+的托管类。利用GDI+的托管 类可以轻松实现颜色渐变、透明处理、纹理处理、 类可以轻松实现颜色渐变、透明处理、纹理处理、拉伸和缩 放等多种高级功能。 放等多种高级功能。 GDI+主要提供了三类服务 主要提供了三类服务： GDI+主要提供了三类服务： 1.二维矢量图形处理 1.二维矢量图形处理 2.二维图像处理 2.二维图像处理 3.文字显示 3.文字显示

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GDI+概述 概述( 8.1.1 GDI+概述(续)在C#中，所有图形图像处理功能都包含在以下名称空间下： C#中 所有图形图像处理功能都包含在以下名称空间下： 1.System.Drawing名称空间 1.System.Drawing名称空间 提供了对GDI+基本图形功能的访问，主要有Graphics GDI+基本图形功能的访问 Graphics类 提供了对GDI+基本图形功能的访问，主要有Graphics类Bitmap Brush类继承的类 Font类 Icon类 Image类 Pen类 类继承的类、 类、从Brush类继承的类、Font类、Icon类、Image类、Pen类、 Color类等 类等。 Color类等。 2.System.Drawing.Drawing2D名称空间 2.System.Drawing.Drawing2D名称空间 提供了高级的二维和矢量图形处理功能。主要有：梯度型画刷、 提供了高级的二维和矢量图形处理功能。主要有：梯度型画刷、 Matrix类 用于定义几何变换) GraphicsPath类等 类等。 Matrix类(用于定义几何变换)和GraphicsPath类等。 3.System.Drawing.Imaging名称空间 3.System.Drawing.Imaging名称空间 提供了高级图像处理功能。 提供了高级图像处理功能。 4.System.Drawing.Text名称空间 4.System.Drawing.Text名称空间 提供了高级字体和文本排版功能

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8.1 .1

GDI+使用的坐标系 GDI+使用的坐标系

GDI+坐标系中的基本结构 1. GDI+坐标系中的基本结构 Point 表示某个特定位置相对于原点的水平和垂直距离。例如： 表示某个特定位置相对于原点的水平和垂直距离。例如： Point p = new Point (1,1); Size 也有两个整型属性来表示水平和垂直距离—Width和Height。 也有两个整型属性来表示水平和垂直距离—Width和Height。 例如： 例如：Size s = new Size (5,5); Rectangle 用来指定矩形的坐标，它由一个Point

和一个Size组成， Point和一个Size组成 用来指定矩形的坐标，它由一个Point和一个Size组成，其 Point表示矩形左上角 Size表示矩形大小 表示矩形左上角， 表示矩形大小。 中Point表示矩形左上角，Size表示矩形大小。

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8.1 .1例如： 例如：

GDI+使用的坐标系( GDI+使用的坐标系(续) 使用的坐标系

在构造函数中分别指定x坐标、 坐标、宽度和高度。 1) 在构造函数中分别指定x坐标、y坐标、宽度和高度。 Rectangle r1 = new Rectangle (1,2,5,6); 在构造函数中指定Point位置和Size结构。 Point位置和Size结构 2) 在构造函数中指定Point位置和Size结构。 Point p = new Point (1,2); Size s = new Size (5,6); Rectangle r2 = new Rectangle (p, s);

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8.1 .1

GDI+使用的坐标系( GDI+使用的坐标系(续) 使用的坐标系

2.GDI+中坐标系的分类 GDI+中坐标系的分类 GDI+ 世界坐标系(World 世界坐标系(World coordinates) 是一种通用的坐标系，适用于任何计算机设备。 是一种通用的坐标系，适用于任何计算机设备。 设备坐标系(Device 设备坐标系(Device coordinates) 是指显示设备或打印设备使用的坐标系， 是指显示设备或打印设备使用的坐标系，它的特点是以设 备上的像素点为单位。 备上的像素点为单位。 页面坐标系(Page 页面坐标系(Page coordinates) 是指某种映射模式下的一种坐标系。 是指某种映射模式下的一种坐标系。 默认情况下，世界坐标系、 默认情况下，世界坐标系、设备坐标系和页面坐标系是 一致的。 一致的。

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8.1 .1

GDI+使用的坐标系( GDI+使用的坐标系(续) 使用的坐标系

3. 不同坐标系的转换 调用GDI+里的Graphics对象进行操作时， 调用GDI+里的Graphics对象进行操作时，输入的坐标为世 GDI+里的Graphics对象进行操作时 界坐标系中的坐标， 界坐标系中的坐标，而在屏幕或者打印机上显示的是设备坐 标系中的坐标。因此，每次输出时， 标系中的坐标。因此，每次输出时，系统都会自动进行两次 坐标变换——第一次是从世界坐标向页面坐标的世界变换(w ——第一次是从世界坐标向页面坐标的世界变换 坐标变换——第一次是从世界坐标向页面坐标的世界变换(w transformation), orld transformation),第二次是从页面坐标向设备坐标 的页面变换(page transformation)。 的页面变换(page transformation)。 在程序中，可以通过调用Graphics对象的TranslateTransf 在程序中，可以通过调用Graphics对象的TranslateTransf Graphics对象的 Graphics对象的 orm方法改变世界变换的原点， 方法改变世界变换的原点 orm方法改变世界变换的原点，通过设置 Graphics对象的 PageUnit属性改变页面变换的度量单位。 属性改变页面变换的度量单位 PageUnit属性改变页面变换的度量单位。

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8.

1 .1

GDI+使用的坐标系( GDI+使用的坐标系(续) 使用的坐标系

【例8-1 】不同坐标系之间的转换示例Form1_Paint(object private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e) Paint { Graphics myGraphics = e.Graphics; TranslateTransform(0.5F, myGraphics.TranslateTransform myGraphics.TranslateTransform(0.5F, 0.5F); myGraphics.PageUnit myGraphics.PageUnit = GraphicsUnit.Inch; Pen myPen = new Pen(Color.Black, 1 / myGraphics.DpiX); myGraphics.DrawLine(myPen, 0, 0, 2, 2);1 2 X 1

}

上面的代码分别调用了Graphics对象的 上面的代码分别调用了Graphics对象的 Graphics 世界变换和页面变换， 世界变换和页面变换，使用英寸作为度量单 并让坐标系的原点距工作区左边缘0.5 位，并让坐标系的原点距工作区左边缘0.5 英寸、距工作区顶部0.5英寸，然后从(0,0) 0.5英寸 英寸、距工作区顶部0.5英寸，然后从(0,0) (2,2)绘制一条直线 右图为运行效图。 绘制一条直线。 到(2,2)绘制一条直线。右图为运行效图。

2 Y

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Graphics类 8.1.2 Graphics类绘制图形图像前，首先必须创建Graphics对象， 绘制图形图像前，首先必须创建Graphics对象，然后利用 Graphics对象 这个对象绘制直线、曲线、椭圆等图形图像。 这个对象绘制直线、曲线、椭圆等图形图像。 有三种常见的创建Graphics对象的方法。 有三种常见的创建Graphics对象的方法。 Graphics对象的方法 1.在窗体或控件的Paint事件中获取Graphics对象。 1.在窗体或控件的Paint事件中获取Graphics对象。例 在窗体或控件的Paint事件中获取Graphics对象 如： Form1_Paint(…… ……) private void Form1_Paint(……) { Graphics g = e.Graphics; }

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Graphics类 8.1.2 Graphics类(续)通过当前窗体的CreateGraphics 方法， 把当前窗体的画笔、 CreateGraphics方法 2. 通过当前窗体的 CreateGraphics 方法 ， 把当前窗体的画笔 、 字体、 颜色作为默认值， 获取对Graphics 对象的引用。 Graphics对象的引用 字体 、 颜色作为默认值 ， 获取对 Graphics 对象的引用 。 例 如： Graphics g = this.CreateGraphics(); …… 从继承自图像的任何对象创建Graphics对象，例如： Graphics对象 3. 从继承自图像的任何对象创建Graphics对象，例如： Bitmap(@"C:\mytest1\Pics\ Bitmap myBitmap = new Bitmap(@"C:\mytest1\Pics\m yPic.bmp"); Graphics g = Graphics.FromImage(myBitmap);

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8.1.3 颜色颜色封装在System.Drawing.Color结构中。 颜色封装在System.Drawing.Color结构中。人眼可以分辨的 System.Drawing.Color结构中 任何颜色都是由一定的红、 蓝三色光组成。 任何颜色都是由一定的红、绿、蓝三色光组成。任何一种颜 色都可以有四个分量： 色都可以有四个分量： R:红色，取值范围0~255,0表示没有红色成分，255为饱和 红色，取值范围0~255, 表示没有红色成分，255为饱和 0~2

55 红色； 红色； G:绿色，取值范围0~255,0表示没有绿色成分，255为饱和 绿色，取值范围0~255, 表示没有绿色成分，255为饱和 0~255 绿色； 绿色； B:蓝色，取值范围0~255,0表示没有蓝色成分，255为饱和 蓝色，取值范围0~255, 表示没有蓝色成分，255为饱和 0~255 蓝色； 蓝色； A:Alpha值，即透明度，取值范围0~255,0表示完全透明， Alpha值 即透明度，取值范围0~255, 表示完全透明， 0~255 255表示完全不透明 表示完全不透明。 255表示完全不透明。

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颜色( 8.1.3 颜色(续)在代码中声明颜色的方式常用有两种： 在代码中声明颜色的方式常用有两种： 1.调用静态方法Color.FromArgb()指定任意颜色 调用静态方法Color.FromArgb()指定任意颜色, 1.调用静态方法Color.FromArgb()指定任意颜色,这种方法有 两种常用形式。 两种常用形式。 第一种形式为直接指定三种颜色，方法原型为： 第一种形式为直接指定三种颜色，方法原型为： Public static Color FromArgb (int red,int green,i blue); nt blue); 三个参数分别表示R 三色，Alpha值使用默认值255, 值使用默认值255 三个参数分别表示R、G、B三色，Alpha值使用默认值255, 即完全不透明。例如： 即完全不透明。例如： Color red = Color.FromArgb(255, 0, 0); 第二种形式为四个参数，方法原型为： 第二种形式为四个参数，方法原型为： Public static Color FromArgb (int alpha,int red,i blue); nt green, int blue); 四个参数分别表示透明度、 三色值。 四个参数分别表示透明度、R、G、B三色值。

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8.1.3 颜色(续) 颜色(2.系统预定义颜色 System.Drawing.Color结构中提供了许多静态性 结构中提供了许多静态性， System.Drawing.Color结构中提供了许多静态性，每个 属性返回一个命名颜色， Color结构中已经预定义了 结构中已经预定义了141 属性返回一个命名颜色 ， 在 Color 结构中已经预定义了 141 种颜色，可以直接使用。例如： 种颜色，可以直接使用。例如： this.BackColor = Color.White;

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Paint事件 8.1.4 Paint事件在C#程序中，最简单的方式就是在Paint事件中绘制图形图像， C#程序中，最简单的方式就是在Paint事件中绘制图形图像， 程序中 Paint事件中绘制图形图像 任何一个控件，包括窗体本身，系统都提供了对应的Paint Paint事 任何一个控件，包括窗体本身，系统都提供了对应的Paint事 件。 如果在控件的Paint事件中利用传递的参数获取Graphics对象， Paint事件中利用传递的参数获取Graphics对象 如果在控件的Paint事件中利用传递的参数获取Graphics对象， 则绘制的图形图像仅在该控件内显示。如果在窗体的Paint Paint事 则绘制的图形图像仅在该控件内显示。如果在窗体的Paint事 件中绘制，则绘

制的图形图像在该窗体内显示。 件中绘制，则绘制的图形图像在该窗体内显示。

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8.2 绘制基本图形8.2.1 创建画笔 画笔(Pen) 画笔(Pen) 画笔可用于绘制绘制具有指定宽度和样式的直线、 画笔可用于绘制绘制具有指定宽度和样式的直线、曲线或轮 廓形状。 廓形状。 下面的示例说明如何创建一支基本的蓝色画笔： 下面的示例说明如何创建一支基本的蓝色画笔： Pen(Color.Blue); Pen myPen = new Pen(Color.Blue); Pen(Color. 10. f); Pen myPen = new Pen(Color.Blue, 10.5f); 也可以从画刷对象创建画笔对象，例如： 也可以从画刷对象创建画笔对象，例如： SolidBrush(Color.Red); SolidBrush myBrush = new SolidBrush(Color.Red); Pen(myBrush); Pen myPen = new Pen(myBrush); Pen myPen = new Pen(myBrush, 5);

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8.2.2 绘制直线所有绘制图形的方法都位于Graphics中 所有绘制图形的方法都位于Graphics中。 Graphics DrawLine方法 绘制一条直线，常用形式： 方法： DrawLine方法：绘制一条直线，常用形式： 绘制一条连接指定两个Point结构的线。 Point结构的线 1) 绘制一条连接指定两个Point结构的线。 public void DrawLine (Pen pen,Point pt1, Point pt2) 其中，Pen对象确定线条的颜色 宽度和样式； 对象确定线条的颜色、 其中，Pen对象确定线条的颜色、宽度和样式； Point结构确定起点和终点 结构确定起点和终点。 Point结构确定起点和终点。 绘制一条由坐标对指定的两个点的线。 2) 绘制一条由坐标对指定的两个点的线。 public void DrawLine (Pen pen,int x1, int y1,int x 2,int y2) 其中，Pen对象确定线条的颜色 宽度和样式； 对象确定线条的颜色、 其中，Pen对象确定线条的颜色、宽度和样式； x1,y1为起点坐标 x2,y2为终点坐标 为起点坐标， 为终点坐标。 x1,y1为起点坐标，x2,y2为终点坐标。

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8.2.2 绘制直线在.NET框架中，有一个LineCap枚举，该枚举用于指定系统预 .NET框架中，有一个LineCap枚举， 框架中 LineCap枚举 定义的线帽，例如圆形、方形、三角形、菱形、箭头等。 定义的线帽，例如圆形、方形、三角形、菱形、箭头等。 System.Drawing.Drawing2D命名空间下 有一个Adjustable 命名空间下， 在System.Drawing.Drawing2D命名空间下，有一个Adjustable ArrowCap类，利用该类可以自定义箭头线帽的形状。 ArrowCap类 利用该类可以自定义箭头线帽的形状。 AdjustableArrowCap(8, AdjustableArrowCap arrow = new AdjustableArrowCap(8, 10, false); Pen(Color.Blue Color.Blue, Pen myPen = new Pen(Color.Blue, 2); myPen.CustomEndCap = arrow; Graphics类提供的TranslateTransform方法可以帮助我们实现 类提供的TranslateTransform Graphics类提供的TranslateTransform方法可以帮助我们实现 平移坐标系的功能。 平移坐标系的功能。

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8.2.2 绘制直线【

例8-1】用毫米作为度量单位，绘制一条数学上使用的坐标 用毫米作为度量单位， 即让坐标系的原点位于窗体中心，横向从左到右为x 轴，即让坐标系的原点位于窗体中心，横向从左到右为x正 方向，纵向从下到上为y轴正方向， 方向，纵向从下到上为y轴正方向，然后在此坐标系统下绘 制一条从(0,0)点到(20,20)的直线。 (0,0)点到(20,20)的直线 制一条从(0,0)点到(20,20)的直线。 运行效果如下： 运行效果如下：

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8.2.2 绘制直线【例8-2】利用DrawLines方法和将根据正弦函数计算出来的 利用DrawLines方法和将根据正弦函数计算出来的 DrawLines 多个点之间用直线依次相连，构成正弦曲线显示出来。 多个点之间用直线依次相连，构成正弦曲线显示出来。 设计界面和运行界面如下： 设计界面和运行界面如下：

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