图形图像与多媒体编程.ppt
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1、第十四章 图形图像与多媒体编程,14.1 GDI+概述 14.2 绘制图形 14.3 图像的显示与保存 14.4 动画设计14.5 Web应用程序中的图形图像操作14.6 音频与视频播放,14.1 GDI+概述,GDI+:Graphics Device Interface Plus,它提供了各种丰富的图形图像处理功能在C#.NET中,使用GDI+处理二维(2D)的图形和图像,使用DirectX处理三维(3D)的图形图像。GDI+主要有“二维矢量图形”、“图像处理”和“版式”三部分组成。GDI+提供了存储基元自身相关信息的类和结构、存储基元绘制方式相关信息的类,以及实际进行绘制的类。GDI+为使
2、用各种字体、字号和样式来显示文本这种复杂任务提供了大量的支持。其他高级功能,在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 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。2.System.Drawing.Drawing2D名称空间 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。3.System.Drawing.Imaging名称空间 提供了高级 GDI+图像处
3、理功能。4.System.Drawing.Text名称空间 提供了高级 GDI+字体和文本排版功能,14.1.1 Graphics类,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。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(obje
4、ct sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;,2.从当前窗体获取对Graphics对象的引用 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:te
5、sta1.bmp);Graphics g=Graphics.FromImage(bitmap);,14.1.2 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,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,第一种形式是直接指定
6、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
7、 green,int blue)四个参数分别表示透明度和R、G、B三色值。,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:Color myColor;myColor=Color.Red;myColor=Color.Aquamarine;myColor=Color.LightGoldenrodYellow;,14.1.3 笔和画笔,在GDI+中,可使用笔对象和画笔对象呈现图形、文本和图像。笔是Pen类的实例,用于绘制线条和空心形状。画笔是从Brush类派生的任何类的实例,用于填充形状或绘制文本。1.笔(Pen)笔可用于绘制绘制具有指定宽度和样式的线条、曲线以
8、及勾勒形状轮廓。下面的示例说明如何创建一支基本的黑色笔:Pen myPen=new Pen(Color.Black);Pen myPen=new Pen(Color.Black,5);也可以从画笔对象创建笔,例如:SolidBrush myBrush=new SolidBrush(Color.Red);Pen myPen=new Pen(myBrush);Pen myPen=new Pen(myBrush,5);,笔(Pen)的用法演示示例。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;
9、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.R
10、ed;g.DrawString(红色,宽度为2,this.Font,new SolidBrush(Color.Black),5,25);,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(380,5
11、0);pen.DashStyle=DashStyle.Custom;pen.DashPattern=new float4,4;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(110,40),new Point(380,70);pen.DashStyle=DashStyle.Dot;g.DrawString(点划线,this.Font,new SolidBrush(Color.Black),
12、5,85);g.DrawLine(pen,new Point(110,90),new Point(380,90);,运行结果,2、画刷(Brush)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。可以用画笔填充各种图形形状,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
13、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。,(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】单色画刷演示示例。private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphic
14、s;SolidBrush myBrush=new SolidBrush(Color.Red);g.FillEllipse(myBrush,this.ClientRectangle);,运行效果,(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】填充简单图案示例。private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.For
15、ms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;System.Drawing.Drawing2D.HatchBrush aHatchBrush=new System.Drawing.Drawing2D.HatchBrush(System.Drawing.Drawing2D.HatchStyle.Percent90,Color.White,Color.Black);g.FillEllipse(aHatchBrush,this.ClientRectangle);,运行效果:,(3)使用TextureBrush类绘制复杂图案 TextureBrush类允许使用一幅
16、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:Image对象用于指定画笔的填充图案。Rectangle:Rectangle对象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
17、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,ImageAttributes:ImageAttributes对象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
18、个TextureBrush,例子使用名为m23.jpg的图像进行绘制。【例】创建TextureBrush示例。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);,运行效果:,(4)使用LinearGradientBrush类定义线性渐变
19、 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】线性渐变示例。private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;System.Drawing.Drawing2D.LinearGradientBrush myBrush=new System.Drawing.Drawin
20、g2D.LinearGradientBrush(this.ClientRectangle,Color.White,Color.Blue,System.Drawing.Drawing2D.LinearGradientMode.Vertical);g.FillRectangle(myBrush,this.ClientRectangle);,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。,(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PathGradi
21、entBrush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;,private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graphics;Poin
22、t 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.Sur
23、roundColors=new Color Color.Plum;,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
24、.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);,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。,1
25、4.1.4 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。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
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