【C#/WPF】图像变换的Undo撤销——用Stack命令栈
需求：
图层中有一张图片，可以对该图层进行平移、缩放、旋转操作，现在要求做Undo撤销功能，使得图层回复上一步操作时的状态。
关于图像的平移、缩放、旋转，可以参考在下的另一篇博客的整理：
问题：
C#中系统自带的Undo是针对文字编辑的撤销，而项目需求中是对图层图片的Transform变换属性的修改进行撤销。
思路：
- 图层是自定义的类，图层对象除了包含该图片外，带有大量的属性（比如很多其他自定义的属性），如果做Undo撤销是用一个List集合记录每一步操作时图层的所有属性，那么该List数据会很庞大，且保存了很多做Undo撤销时不需要的属性数据。
- 改为记录各种操作命令Command，比如平移就只记录是平移操作的命令，并记下平移的X，Y值变化量。之后的Undo撤销就是执行反方向平移即可。
- 因为Undo撤销是记录多步骤后，可以一步一步地往回撤，所以考虑改用Stack堆栈数据结构来记录每一步命令（而不是用List线性表）。
- 命令栈的属性设计：
- 一个记录操作类型的枚举属性，如记录当前修改操作是图像放大，则Undo撤销时执行图像缩小。
- 一个记录附加数据的float[]数组，如记录当前修改操作的平移X轴往右移100，Y轴往上移200，则Undo撤销时执行反方向平移，即X轴往左移100，Y轴往下移200。当然，因为该图像可能还有很多其他类型的数据，为了命令栈的通用性，可以把这个数组类型改为Object[]，即可存放任意附加数据。
下面定义这样一个命令栈：CommandStack
public class CommandStack
{
// 记录操作的类型
public enum CommandType
{
Move, // 平移
ZoomIn, // 放大
ZoomOut, // 缩小
RotateLeft, // 左转
RotateRight, // 右转
}
// 命令栈中存放的元素对象
public class CommandInfo
{
public Image img { get; set; } // 被操作的前台Image控件
public CommandType CommandType { get; set; } // 操作的类型
public object[] Object { get; set; } // 记录操作的数据
}
public static Stack UndoStack; // Undo撤销栈
static CommandStack()
{
UndoStack = new Stack(); // 构造函数中实例化
}
/// <summary>
/// 往Undo撤销命令栈中添加一个元素
/// </summary>
/// <param name="commandimgType">被操作的Image控件</param>
/// <param name="commandType">命令的种类</param>
/// <param name="obj">附带的数据</param>
public static void Add(Image img, CommandType commandType, object[] obj = null)
{
CommandInfo commandInfo = new CommandInfo();
commandInfo.Image = img;
commandInfo.CommandType = commandType;
commandInfo.Object = obj;
// 压入栈中，这里没有考虑栈的容量
UndoStack.Push(commandInfo);
}
}前台XAML中对该Image控件Transform组：
<Image x:Name="targetImage">
<Image.RenderTransform>
<TransformGroup>
<TranslateTransform/>
<ScaleTransform/>
<RotateTransform/>
</TransformGroup>
</Image.RenderTransform>
</Image>平移图像后，将本次平移操作记入命令栈：X轴正方向+100，Y轴正方向+200。
CommandStack.Add(targetImage, CommandType.Move, new object[]{ 100, 200 });Undo撤销按钮的操作：
public void UndoCommand()
{
if (CommandStack.UndoStack.Count == 0)
{
// 已经撤销到头了
MessageBox.Show("无法再往前撤销了！");
return;
}
// 栈顶元素出栈，并获得它的引用
CommandStack.CommandInfo commandInfo = CommandStack.UndoStack.Pop() as CommandStack.CommandInfo;
// 获得被操作的Image控件
Image img = commandInfo.Image;
// 根据操作的类型，分类处理
switch (commandInfo.CommandType)
{
case CommandStack.CommandType.Move: // 撤销平移，X、Y值取相反的值
double translationX = commandInfo.Parameters[0]; // 注意：是相对于上一次位置的平移，不是相对于原始位置的Offset！
double translationY = commandInfo.Parameters[1];
UndoMove(img, translationX, translationY);
break;
case CommandStack.CommandType.ZoomIn: // 撤销放大，即要缩小
ZoomOut(img);
break;
case CommandStack.CommandType.ZoomOut: // 撤销缩小，即要放大
ZoomIn(img);
break;
case CommandStack.CommandType.RotateLeft: // 撤销左转，即要右转
RotateRight(img);
break;
case CommandStack.CommandType.RotateRight: // 撤销右转，即要左转
RotateLeft(img);
break;
}
}
/// <summary>
/// 撤销平移
/// </summary>
/// <param name="img">被操作的前台Image控件</param>
/// <param name="translationX">X轴相对于上一次的偏移，不是相对于原始位置！</param>
/// <param name="translationY">Y轴相对于上一次的偏移，不是相对于原始位置！</param>
private void UndoMove(Image img, double translationX, double translationY)
{
TransformGroup tg = img.RenderTransform as TransformGroup;
var tgnew = tg.CloneCurrentValue();
if (tgnew != null)
{
TranslateTransform transform = tgnew.Children[0] as TranslateTransform;
transform.X += translationX;
transform.Y += translationY;
// 重新给图像赋值Transform变换属性
img.RenderTransform = tgnew;
}
}
/// <summary>
/// 图像缩小
/// </summary>
/// <param name="img">被操作的前台Image控件</param>
public void ZoomOut(Image img)
{
TransformGroup tg = img.RenderTransform as TransformGroup;
var tgnew = tg.CloneCurrentValue();
if (tgnew != null)
{
ScaleTransform st = tgnew.Children[1] as ScaleTransform;
img.RenderTransformOrigin = new Point(0.5, 0.5);
if (st.ScaleX >= 0.2)
{
st.ScaleX -= 0.05;
st.ScaleY -= 0.05;
}
else if (st.ScaleX <= -0.2)
{
st.ScaleX += 0.05;
st.ScaleY -= 0.05;
}
}
// 重新给图像赋值Transform变换属性
img.RenderTransform = tgnew;
}
/// <summary>
/// 图片放大
/// </summary>
/// <param name="img">被操作的前台Image控件</param>
public void ZoomIn(Image img)
{
TransformGroup tg = img.RenderTransform as TransformGroup;
var tgnew = tg.CloneCurrentValue();
if (tgnew != null)
{
ScaleTransform st = tgnew.Children[1] as ScaleTransform;
img.RenderTransformOrigin = new Point(0.5, 0.5);
if (st.ScaleX > 0 && st.ScaleX <= 2.0)
{
st.ScaleX += 0.05;
st.ScaleY += 0.05;
}
else if (st.ScaleX < 0 && st.ScaleX >= -2.0)
{
st.ScaleX -= 0.05;
st.ScaleY += 0.05;
}
}
// 重新给图像赋值Transform变换属性
img.RenderTransform = tgnew;
}
/// <summary>
/// 图片左转
/// </summary>
/// <param name="img">被操作的前台Image控件</param>
public void RotateLeft(Image img)
{
TransformGroup tg = img.RenderTransform as TransformGroup;
var tgnew = tg.CloneCurrentValue();
if (tgnew != null)
{
RotateTransform rt = tgnew.Children[2] as RotateTransform;
img.RenderTransformOrigin = new Point(0.5, 0.5);
rt.Angle -= 5;
}
// 重新给图像赋值Transform变换属性
img.RenderTransform = tgnew;
}
/// <summary>
/// 图片右转
/// </summary>
/// <param name="img">被操作的前台Image控件</param>
public void RotateRight(Image img)
{
TransformGroup tg = img.RenderTransform as TransformGroup;
var tgnew = tg.CloneCurrentValue();
if (tgnew != null)
{
RotateTransform rt = tgnew.Children[2] as RotateTransform;
img.RenderTransformOrigin = new Point(0.5, 0.5);
rt.Angle += 5;
}
// 重新给图像赋值Transform变换属性
img.RenderTransform = tgnew;
}题外话：
如果还想做个Redo重做功能，即跟Undo撤销反向的功能，可以考虑用两个Stack栈。
在CommandStack类中再加一个RedoStack栈，思路是把Undo撤销时UndoStack栈顶移出的元素存放到RedoStack栈中！
