WPF绘制深圳地铁路线图

经常坐地铁，却不知道地铁多少条线路？哪个站下车？今天就带领大家熟悉并绘制深圳地铁路线图。

WPF在绘制矢量图方面有非常强大的优势，利用WPF可以绘制出各种矢量图形，如线，圆，多边形，矩形，及组合图形。今天以绘制深圳地铁路线图为例，简述WPF在图形绘制方面的一些知识，仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。

 

WPF图形概述


与传统的.NET开发使用GDI+进行绘图不同，WPF拥有自己的一套图形API，绘图为矢量图。绘图可以在任何一种布局控件中完成，wpf会根据容器计算相应坐标。最常用的是Canvas和Grid。基本图形包括以下几个，都是Shaper类的派生类。

  1. Line，直线段，可以设置Stroke
  2. Rectangle，有Stroke也有Fill
  3. Ellipse，椭圆，同上
  4. Polygon，多边形。由多条直线线段围成的闭合区域，同上。
  5. Polyline，折线，不闭合，由多条首尾相接的直线段组成
  6. Path，路径，闭合。可以由若干直线、圆弧、贝塞尔曲线（由线段与节点组成，节点是可拖动的支点，线段像可伸缩的皮筋）组成。很强大。

 

地铁官网效果

 

首先打开深圳地铁官网【https://www.szmc.net/map/】，可查看深圳地铁的路线图，如下所示：

 

获取地铁路线数据

 

通过对地铁官网的网络接口接收数据分析，可以获取地铁数据的原始JSON文件，将原始JSON文件保存到本地，在程序中进行引用，如下所示：

 

构建地铁数据模型

 

在得到shentie.json文件后，通过分析，构建模型类，如下所示：

  1 namespace DemoSubway.Models
  2 {
  3     /// <summary>
  4     /// 深圳地铁模型
  5     /// </summary>
  6     public class ShenTie
  7     {
  8         [JsonProperty("s")]
  9         public string? Name { get; set; }
 10 
 11         [JsonProperty("i")]
 12         public string? Index { get; set; }
 13 
 14         [JsonProperty("l")]
 15         public SubwayLine[]? SubwayLines { get; set; }
 16 
 17         [JsonProperty("o")]
 18         public string? Obj { get;set; }
 19     }
 20 
 21     public class SubwayLine
 22     {
 23         [JsonProperty("st")]
 24         public St[]? Sites { get; set; }
 25 
 26         [JsonProperty("ln")]
 27         public string? LineNumber { get; set; }
 28 
 29         [JsonProperty("su")]
 30         public string? Su { get; set; }
 31 
 32         [JsonProperty("kn")]
 33         public string? KName { get; set; }
 34 
 35         [JsonProperty("c")]
 36         public string[]? Circles { get;set; }
 37 
 38         [JsonProperty("lo")]
 39         public string? Lo { get; set; }
 40 
 41         [JsonProperty("lp")]
 42         public string[]? LinePosition { get; set; }
 43 
 44         [JsonProperty("ls")]
 45         public string? Ls { get; set; }
 46 
 47         [JsonProperty("cl")]
 48         public string? Color { get; set; }
 49 
 50         [JsonProperty("la")]
 51         public string? La { get; set; }
 52 
 53         [JsonProperty("x")]
 54         public string? X { get; set; }
 55 
 56         [JsonProperty("li")]
 57         public string? Li { get; set; }
 58     }
 59 
 60     public class St
 61     {
 62         [JsonProperty("rs")]
 63         public string? Rs { get; set; }
 64 
 65         [JsonProperty("udpx")]
 66         public string? Udpx { get; set; }
 67 
 68         [JsonProperty("su")]
 69         public string? Su { get; set; }
 70 
 71         [JsonProperty("udsu")]
 72         public string? Udsu { get; set;}
 73 
 74         [JsonProperty("n")]
 75         public string? Name { get; set;}
 76 
 77         [JsonProperty("en")]
 78         public string? En { get; set; }
 79 
 80         [JsonProperty("sid")]
 81         public string? Sid { get; set; }
 82 
 83         [JsonProperty("p")]
 84         public string? Position { get; set; }
 85 
 86         [JsonProperty("r")]
 87         public string? R { get; set; }
 88 
 89         [JsonProperty("udsi")]
 90         public string? Udsi { get; set; }
 91 
 92         [JsonProperty("t")]
 93         public string? T { get; set;}
 94 
 95         [JsonProperty("si")]
 96         public string? Si { get; set; }
 97 
 98         [JsonProperty("sl")]
 99         public string? Sl { get; set;}
100 
101         [JsonProperty("udli")]
102         public string? Udli { get; set; }
103 
104         [JsonProperty("poiid")]
105         public string? Poiid { get; set; }
106 
107         [JsonProperty("lg")]
108         public string? Lg { get; set; }
109 
110         [JsonProperty("sp")]
111         public string? Sp { get; set; }
112     }
113 }

 

解析数据源

 

通过反序列化，将shentie.json文件内容，加载到内存并实例化为ShenTie对象，在此需要用到第三方库【Newtonsoft.Json】，如下所示：

 

绘制地铁路线图

 

地铁路线图在WPF主页面显示，用Grid作为容器【subwayBox】，如下所示：

 1 <Window x:Class="DemoSubway.MainWindow"
 2         xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
 3         xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
 4         xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
 5         xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
 6         xmlns:local="clr-namespace:DemoSubway"
 7         mc:Ignorable="d"
 8         Title="MainWindow" Height="450" Width="800" Loaded="Window_Loaded">
 9 
10     <Grid>
11         <Grid.RowDefinitions>
12             <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
13             <RowDefinition Height="*"></RowDefinition>
14         </Grid.RowDefinitions>
15         <StackPanel Grid.Row="0" Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center">
16             <TextBlock x:Name="tbTitle" FontSize="30" HorizontalAlignment="Center"></TextBlock>
17         </StackPanel>
18         <Viewbox Stretch="Fill" Grid.Row="1">
19             <Grid x:Name="subwayBox">
20 
21             </Grid>
22         </Viewbox>
23     </Grid>
24 </Window>

ShenTie对象创建成功后，就可以获取路线数据，然后创建地铁路线元素，如下所示：

  1 private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
  2 {
  3     string jsonFile = "shentie.json";
  4     JsonHelper jsonHelper = new JsonHelper();
  5     var shentie = jsonHelper.Deserialize<ShenTie>(jsonFile);
  6     this.tbTitle.Text = shentie.Name;
  7     List<string> lstSites = new List<string>();
  8     for(int i = 0; i < shentie.SubwayLines?.Length; i++)
  9     {
 10         var subwayLine= shentie.SubwayLines[i];
 11         if(subwayLine != null)
 12         {
 13             //地铁线路
 14             var color = ColorTranslator.FromHtml($"#{subwayLine.Color}");//线路颜色
 15             var circles = subwayLine.Circles;//线路节点
 16             Path line = new Path();
 17             PathFigureCollection lineFigures = new PathFigureCollection();
 18             PathFigure lineFigure = new PathFigure();
 19             lineFigure.IsClosed= false;
 20             var start = circles?[0].Split(" ");//线路起始位置
 21             lineFigure.StartPoint = new System.Windows.Point(int.Parse(start[0]), int.Parse(start[1]));
 22 
 23             for (int j= 0;j< circles?.Length;j++)
 24             {
 25                 var circle= circles[j].Split(" ");
 26                 LineSegment lineSegment = new LineSegment(new System.Windows.Point(int.Parse(circle[0]), int.Parse(circle[1])),true);
 27                 lineFigure.Segments.Add(lineSegment);
 28             }
 29             lineFigures.Add(lineFigure);
 30             line.Data = new PathGeometry(lineFigures, FillRule.Nonzero, null);
 31             line.Stroke = new SolidColorBrush(System.Windows.Media.Color.FromArgb(color.A, color.R, color.G, color.B));
 32             line.StrokeThickness = 4;
 33             this.subwayBox.Children.Add(line);
 34             //地铁站点
 35             for (int j = 0; j < subwayLine.Sites?.Length; j++)
 36             {
 37                 var site = subwayLine.Sites[j];
 38                 if (site != null)
 39                 {
 40                     
 41                     //站点标识，圆圈
 42                     Path siteCirclePath = new Path();
 43                     var sitePosition = site?.Position?.Split(" ");
 44                     EllipseGeometry ellipse = new EllipseGeometry();
 45                     ellipse.Center = new System.Windows.Point(int.Parse(sitePosition[0]), int.Parse(sitePosition[1]));
 46                     ellipse.RadiusX = 4; 
 47                     ellipse.RadiusY=4;
 48                     siteCirclePath.Data=ellipse;
 49                     siteCirclePath.Fill = Brushes.White;
 50                     siteCirclePath.Stroke = new SolidColorBrush(System.Windows.Media.Color.FromArgb(color.A, color.R, color.G, color.B));
 51                     siteCirclePath.Cursor= Cursors.Hand;
 52                     siteCirclePath.Focusable = true;
 53                     siteCirclePath.Tag = site?.Name;
 54                     siteCirclePath.MouseDown += SiteCirclePath_MouseDown;
 55                     this.subwayBox.Children.Add(siteCirclePath);
 56                     //站点名字
 57                     if (lstSites.Contains(site?.Name))
 58                     {
 59                         continue;//对于交汇站点，只绘制一次
 60                     }
 61                     //站点名称
 62                     Path siteTextPath = new Path();
 63                     FormattedText siteContent = new FormattedText(site?.Name,CultureInfo.CurrentCulture,FlowDirection.LeftToRight,new Typeface("Arial"),14,Brushes.Black, 1.25);
 64                     var x = int.Parse(sitePosition[0]);
 65                     var y = int.Parse(sitePosition[1]);
 66                     if (j + 1 < subwayLine.Sites?.Length)
 67                     {
 68                         //站点位置适当偏移
 69                         var next = subwayLine.Sites[j + 1]?.Position?.Split(" ");
 70                         var nextx = int.Parse(next[0]);
 71                         var nexty = int.Parse(next[1]);
 72                         if (x == nextx)
 73                         {
 74                             x = x + 6;
 75                         }
 76                         else if (y == nexty)
 77                         {
 78                             y = y + 6;
 79                         }
 80                         else
 81                         {
 82                             x = x + 1;
 83                             y = y + 1;
 84                         }
 85                     }
 86                     Geometry geometry = siteContent.BuildGeometry(new System.Windows.Point(x, y));
 87                     siteTextPath.Data = geometry;
 88                     siteTextPath.Stroke = Brushes.Black;
 89                     siteTextPath.Focusable = true;
 90                     siteTextPath.Cursor = Cursors.Hand;
 91                     siteTextPath.MouseDown += SiteTextPath_MouseDown;
 92                     siteTextPath.Tag = site?.Name;
 93                     this.subwayBox.Children.Add(siteTextPath);
 94                     lstSites.Add(site?.Name);
 95                 }
 96             }
 97 
 98             var kName = subwayLine.KName;//线路名称
 99             var linePosition= subwayLine.LinePosition?[0].Split(" ");
100             if(kName != null)
101             {
102                 Path lineNamePath = new Path();
103                 FormattedText lineNameText = new FormattedText(kName, CultureInfo.CurrentCulture,FlowDirection.LeftToRight,new Typeface("Arial"),16,Brushes.Black,1.25);
104                 var lineX = int.Parse(linePosition[0]);
105                 var lineY = int.Parse(linePosition[1]);
106                 if (subwayLine.LineNumber == "1")
107                 {
108                     lineX = lineX - 10;
109                     lineY = lineY + 20;
110                 }
111                 Geometry geometry = lineNameText.BuildGeometry(new System.Windows.Point(lineX, lineY));
112                 lineNamePath.Data=geometry;
113                 lineNamePath.Stroke = new SolidColorBrush(System.Windows.Media.Color.FromArgb(color.A, color.R, color.G, color.B));
114                 this.subwayBox.Children.Add(lineNamePath);
115             }
116         }
117     }
118 }

 

效果展示

 

本示例效果图如下所示：

 在获取的JSON文件中，有些属性名都是简写，所以在编写示例代码过程中，对有些属性的理解并不准确，需要不断测试优化，绘制出的地铁路线图可能与实际存在稍微的差异，如站点名称，路线名称等内容的位置。

 以上就是本篇文章的全部内容，旨在学习分享，传播知识。

posted @ 2023-06-01 21:04  老码识途呀  阅读(542)  评论(0)  编辑  收藏  举报