GDI+（一）：GDI+ 绘图基础
一、GDI+绘图基础
编写图形程序时需要使用GDI（Graphics Device Interface，图形设备接口），从程序设计的角度看，GDI包括两部分：一部分是GDI对象，另一部分是GDI函数。GDI对象定义了GDI函数使用的工具和环境变量，而GDI函数使用GDI对象绘制各种图形，在C#中，进行图形程序编写时用到的是GDI+（Graphice Device Interface Plus图形设备接口）版本，GDI+是GDI的进一步扩展，它使我们编程更加方便。
1.1 GDI+概述
GDI+是微软在Windows 2000以后操作系统中提供的新的图形设备接口，其通过一套部署为托管代码的类来展现，这套类被称为GDI+的“托管类接口”，GDI+主要提供了以下三类服务:
(1)二维矢量图形：GDI+提供了存储图形基元自身信息的类(或结构体)、存储图形基元绘制方式信息的类以及实际进行绘制的类。
(2)图像处理：大多数图片都难以划定为直线和曲线的集合，无法使用二维矢量图形方式进行处理。因此，GDI+为我们提供了Bitmap、Image等类,它们可用于显示、操作和保存BMP、JPG、GIF等图像格式。
(3)文字显示：GDI+支持使用各种字体、字号和样式来显示文本。
我们要进行图形编程，就必须先讲解Graphics类，同时我们还必须掌握Pen、Brush和Rectangle这几种类。GDI+比GDI优越主要表现在两个方面：第（一）GDI+通过提供新功能（例如：渐变画笔和alpha混合）扩展了GDI的功能；第（二）修订了编程模型，使图形编程更加简易灵活。
1.2 Graphics类
Graphics类封装一个GDI+绘图图面，提供将对象绘制到显示设备的方法，Graphics与特定的设备上下文关联。画图方法都被包括在Graphics类中，在画任何对象（例如:Circle,Rectangle）时，我们首先要创建一个Graphics类实例，这个实例相当于建立了一块画布，有了画布才可以用各种画图方法进行绘图。
绘图程序的设计过程一般分为两个步骤：
（一）创建Graphics对象；
（二）使用Graphics对象的方法绘图、显示文本或处理图像。
通常我们使用下述三种方法来创建一个Graphics对象。
方法一、利用控件或窗体的Paint事件中的PainEventArgs在窗体或控件的Paint事件中接收对图形对象的引用，作为PaintEventArgs （PaintEventArgs指定绘制控件所用的Graphics）的一部分，在为控件创建绘制代码时，通常会使用此方法来获取对图形对象的引用。
例如：
//窗体的Paint事件的响应方法
private void form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
}
也可以直接重载控件或窗体的OnPaint方法，具体代码如下所示：
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
}
Paint事件在重绘控件时发生。
方法二、调用某控件或窗体的CreateGraphics方法
调用某控件或窗体的CreateGraphics方法以获取对Graphics对象的引用，该对象表示该控件或窗体的绘图图面。如果想在已存在的窗体或控件上绘图，通常会使用此方法。
例如：
Graphics g = this.CreateGraphics();
方法三、调用Graphics类的FromImage静态方法
由从Image继承的任何对象创建Graphics对象。在需要更改已存在的图像时，通常会使用此方法。
例如：
//名为“g1.jpg”的图片位于当前路径下
Image img = Image.FromFile("g1.jpg");//建立Image对象
Graphics g = Graphics.FromImage(img);//创建Graphics对象
１．Graphics类的方法成员
有了一个Graphics的对象引用后，就可以利用该对象的成员进行各种各样图形的绘制，表1列出了Graphics类的常用方法成员。
| 名称 | 说明 |
|
DrawArc
|
画弧。 |
| DrawBezier | 画立体的贝尔塞曲线。 |
| DrawBeziers | 画连续立体的贝尔塞曲线。 |
| DrawClosedCurve | 画闭合曲线。 |
| DrawCurve | 画曲线。 |
| DrawEllipse | 画椭圆。 |
| DrawImage | 画图像。 |
| DrawLine | 画线。 |
| DrawPath | 通过路径画线和曲线。 |
| DrawPie | 画饼形。 |
| DrawPolygon | 画多边形。 |
| DrawRectangle | 画矩形。 |
| DrawString | 绘制文字。 |
| FillEllipse | 填充椭圆。 |
| FillPath | 填充路径。 |
| FillPie | 填充饼图。 |
| FillPolygon | 填充多边形。 |
| FillRectangle | 填充矩形。 |
| FillRectangles | 填充矩形组。 |
| FillRegion | 填充区域。 |
在.NET中，GDI+的所有绘图功能都包括在System、System.Drawing、System.Drawing.Imaging、System.Drawing.Darwing2D和System.Drawing.Text等命名空间中，因此在开始用GDI+类之前，需要先引用相应的命名空间。
2．引用命名空间
在C#应用程序中使用using命令已用给定的命名空间或类，下面是一个C#应用程序引用命名空间的例子：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data;
using System.ComponentModel;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Drawing2D;
using System.Drawing.Imaging;
1.3 常用画图对象
在创建了Graphics对象后，就可以用它开始绘图了，可以画线、填充图形、显示
文本等等，其中主要用到的对象还有： Color：用来用patterns、colors或者bitmaps进行填充。
Pen：用来画线和多边形，包括矩形、圆和饼形。
Font：用来给文字设置字体格式。
Brush：用来描述颜色。
Rectangle：矩形结构通常用来在窗体上画矩形。
Point：描述一对有序的x,y两个坐标值。
1．Pen类
Pen用来绘制指定宽度和样式的直线。使用DashStyle属性绘制几种虚线，可以使用各种填充样式（包括纯色和纹理）来填充Pen绘制的直线，填充模式取决于画笔或用作填充对象的纹理。
使用画笔时，需要先实例化一个画笔对象，主要有以下几种方法。
用指定的颜色实例化一只画笔的方法如下：
public Pen(Color);
用指定的画刷实例化一只画笔的方法如下：
public Pen(Brush);
用指定的画刷和宽度实例化一只画笔的方法如下：
public Pen(Brush, float);
用指定的颜色和宽度实例化一只画笔的方法如下：
public Pen(Color, float);
实例化画笔的语句格式如下：
Pen pn=new Pen(Color.Blue);
或者
Pen pn=new Pen(Color.Blue,100);
Pen常用的属性有以下几个，如下表所示：
| 名称 | 说明 |
| Alignment | 获得或者设置画笔的对齐方式。 |
| Brush | 获得或者设置画笔的属性。 |
| Color | 获得或者设置画笔的颜色。 |
| Width | 获得或者设置画笔的宽度。 |
2.Color类
在自然界中，颜色大都由透明度（A）和三基色（R,G,B）所组成。在GDI+中，通过Color结构封装对颜色的定义，Color结构中，除了提供（A,R,G,B）以外，还提供许多系统定义的颜色，如Pink（粉颜色），另外，还提供许多静态成员，用于对颜色进行操作。Color结构的基本属性如下表所示：
| 名称 | 说明 |
| A |
获取此Color结构的alpha分量值，取值(0～255)。 |
| R | 获取此Color结构的红色分量值，取值(0～255)。 |
| G | 获取此Color结构的绿色分量值，取值(0～255)。 |
| B | 获取此Color结构的蓝色分量值，取值(0～255)。 |
| Name | 获取此Color结构的名称，这将返回用户定义的颜色的名称或已知颜色的名称（如果该颜色是从某个名称创建的），对于自定义的颜色，将返回RGB值。 |
Color类的基本(静态)方法如下表所示：
| 名称 | 说明 |
| FromArgb | 从四个8位ARGB分量（alpha、红色、绿色和蓝色）值创建Color对象。 |
| FromKnowColor | 从指定的预定义颜色创建一个Color对象。 |
| FromName | 从预定义颜色的指定名称创建一个Color对象。 |
Color类的对象可以通过已有颜色构造，也可以通过RGB建立，例如：
Color clr1 = Color.FromArgb(122,25,255);
Color clr2 = Color.FromKnowColor(KnowColor.Brown);//KnownColor为枚举类型
Color clr3 = Color.FromName("SlateBlue");
在图像处理中一般需要获取或设置像素的颜色值，获取一幅图像的某个像素颜色值的具体步骤如下：
（1）定义Bitmap
Bitmap myBitmap = new Bitmap("c:\\MyImages\\TestImage.bmp");
（2）定义一个颜色变量把在指定位置所取得的像素值存入颜色变量中
Color c = new Color();
c = myBitmap.GetPixel(10,10);//获取此Bitmap中指定像素的颜色。
（3）将颜色值分解出单色分量值
int r,g,b;
r= c.R;
g=c.G;
b=c.B;
3.Font类
Font类定义特定文本格式，包括字体、字号和字形属性。Font类的常用构造函数是public Font(string字体名,float字号，FontStyle字形)，其中字号和字体为可选项和public Font(string字体名,float 字号)，其中“字体名”为Font的FontFamily的字符串表示形式。下面是定义一个Font对象的例子代码：
FontFamily fontFamily = new FontFamily("Arial");
Font font = new Font(fontFamily,16,FontStyle.Regular,GraphicsUnit.Pixel);
字体常用属性如下表所示：
| 名称 | 说明 |
| Bold | 是否为粗体。 |
| FontFamily | 字体成员。 |
| Height | 字体高。 |
| Italic | 是否为斜体。 |
| Name | 字体名称。 |
| Size | 字体尺寸。 |
| SizeInPoints |
获取此Font对象的字号，以磅为单位。 |
| Strikeout | 是否有删除线。 |
| Style | 字体类型。 |
| Underline | 是否有下划线。 |
| Unit | 字体尺寸单位。 |
4.Brush类
Brush类是一个抽象的基类，因此它不能被实例化，我们总是用它的派生类进行实例化一个画刷对象，当我们对图形内部进行填充操作时就会用到画刷。
5.Rectangle类
存储一组整数，共四个，表示一个矩形的位置和大小。矩形结构通常用来在窗体上画矩形，除了利用它的构造函数构造矩形对象外，还可以使用Rectangle结构的属性成员，其属性成员如下表所示：
| 名称 | 说明 |
| Bottom | 底端坐标 |
| Height | 矩形高 |
| IsEmpty |
测试矩形宽和高是否为0 |
| Left | 矩形左边坐标 |
| Location |
矩形的位置 |
| Right |
矩形右边坐标 |
| Size |
矩形尺寸 |
| Top | 矩形顶端坐标 |
| Width | 矩形宽 |
| X |
矩形左上角顶点X坐标 |
| Y |
矩形左上角顶点Y坐标 |
Retangle结构的构造函数有以下两个：
1、用指定的位置和大小初始化Rectangle类的新实例。
public Retangle(Point,Size);//Size结构存储一个有序整数对，通常为矩形的宽度和高度。
2、使用矩形4个点的坐标初始化Rectangle类的新实例。
public Rectangle(int,int,int,int);
6.Point类
用指定坐标初始化Point类的新实例。这个结构很像C++中的Point结构，它描述了一对有序的x,y两个坐标值，其构造函数为：public Point(int x,int y)；其中x为该点的水平位置；y为该点的水垂直位置。
下面是构造Point对象的例子代码：
Point pt1=new Point(30,30);
Point pt2=new Point(110,100);
