用C#绘制实时曲线图

在实际项目中我们经常需要绘制一些实时的数据图片，比如当前各公司的用水量、用电量还有播放声音视频时实时显示当前的声频等等，在我们最熟悉的任务管理器也有这么一个功能，用来表示当前CPU的使用频率，最近笔者刚刚给朋友完成了一个类似的功能图，用曲线图来实时表示一些实际数据，由于形象直观，很受客户欢迎。
不过由于某些原因，本人不能将实际项目中的代码拿出来给大家分享，只能模拟了一个简单的实现，代码没有过多优化，所以还存在很多可以优化的地方，希望有兴趣的朋友自己完善。

为了操作和应付变化，所以将绘制曲线图的功能单独封装成一个类，里面的数据完全是模拟的，在横向坐标上每个像素间隔用一个点来控制（实际中可能会加大这个距离），横向是个随机生成的数（实际开发中这应该来自我们的实时数据按比率计算得来的），显示窗体中用到了一个线程来定时绘制实时曲线。

实际代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;

namespace RealtimeCurve
{
    /// <SUMMARY>
    /// 说明：实时图片生成类，在本例中横向坐标上每个像素都会有一个控制点
    /// 实际开发中可以减少控制点，比如每5个像素用一个控制点
    /// 这样的效果或许更加逼真
    /// 作者：周公
    /// 日期：2008-07-21
    /// 首发地址：<A href="http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/07/21/2682027.aspx">http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/07/21/2682027.aspx</a>
    /// </summary>
    public class RealTimeImageMaker
    {
        private int width;//要生成的曲线图的宽度
        private int height;//要生成的曲线图的高度
        private Point[] pointList;//用来绘制曲线图的关键点，依次将这些点连接起来即得到曲线图
        private Random random = new Random();//用于生成随机数
        private Bitmap currentImage;//当前要绘制的图片
        private Color backColor;//图片背景色
        private Color foreColor;//图片前景色
        /// <SUMMARY>
        /// 图片的高度
        /// </summary>
        public int Height
        {
            get { return height; }
            set { height = value; }
        }
	
        /// <SUMMARY>
        /// 图片的宽度
        /// </summary>
        public int Width
        {
            get { return width; }
            set { width = value; }
        }
        /// <SUMMARY>
        /// 构造函数，指定生成的曲线图的宽度和高度
        /// </summary>
        /// <PARAM name="width">要生成的曲线图的宽度</param>
        /// <PARAM name="height">要生成的曲线图的高度</param>
        public RealTimeImageMaker(int width, int height):this(width,height,Color.Gray,Color.Blue)
        {
            
        }
        /// <SUMMARY>
        /// 构造函数，指定生成的曲线图的宽度、高度及背景色和前景色
        /// </summary>
        /// <PARAM name="width">要生成的曲线图的宽度</param>
        /// <PARAM name="height">要生成的曲线图的高度</param>
        /// <PARAM name="backColor">曲线图背景色</param>
        /// <PARAM name="foreColor">曲线图前景色</param>
        public RealTimeImageMaker(int width, int height, Color backColor, Color foreColor)
        {
            this.width = width;
            this.height = height;
            this.backColor = backColor;
            this.foreColor = foreColor;
            pointList = new Point[width];
            Point tempPoint;
            //初始化曲线上的所有点坐标
            for (int i = 0; i < width; i++)
            {

                tempPoint = new Point();
                //曲线的横坐标沿x轴依次递增，在横向位置上每个像素都有一个点
                tempPoint.X = i;
                //曲线上每个点的纵坐标随机生成，但保证在显示区域之内
                tempPoint.Y = random.Next() % height;
                pointList[i] = tempPoint;
            }
        }
        /// <SUMMARY>
        /// 获取当前依次连接曲线上每个点绘制成的曲线
        /// </summary>
        /// <RETURNS></returns>
        public Image GetCurrentCurve()
        {
            //currentImage = historyImage.Clone(new Rectangle(1, 0, width - 1, height), PixelFormat.Format24bppRgb);
            currentImage = new Bitmap(width, height);
            Point p;
            //将当前定位曲线图的坐标点前移，并且将横坐标减1，
            //这样做的效果相当于移除当前第一个点
            for (int i = 0; i < width-1; i++)
            {
                p = pointList[i + 1];
                pointList[i] = new Point(p.X-1,p.Y);
            }
            Point tempPoint = new Point();
            //新生成曲线图定位点的最后一个点的坐标
            tempPoint.X = width;
            //曲线上每个点的纵坐标随机生成，但保证在显示区域之内
            tempPoint.Y = random.Next(DateTime.Now.Millisecond) % height;
            //在最后再添加一个新坐标点
            pointList[width-1]=tempPoint;
            Graphics g = Graphics.FromImage(currentImage);
            g.Clear(backColor);
            //绘制曲线图
            g.DrawLines(new Pen(foreColor), pointList);
            g.Dispose();
            return currentImage;
        }
    }
}

窗体关键代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Threading;

namespace RealtimeCurve
{
    /// <SUMMARY>
    /// 说明：显示实时曲线图的窗体
    /// 作者：周公
    /// 日期：2008-07-21
    /// 首发地址：<A href="http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/07/21/2682027.aspx">http://blog.csdn.net/zhoufoxcn/archive/2008/07/21/2682027.aspx</a>
    /// </summary>
    public partial class FormRealTime : Form
    {
        Thread thread;
        RealTimeImageMaker rti;
        Color backColor = Color.Black;//指定绘制曲线图的背景色
        public FormRealTime()
        {
            InitializeComponent();
            rti = new RealTimeImageMaker(Width, Height, backColor, Color.Green);
            thread = new Thread(new ThreadStart(Run));
            thread.Start();
        }

        private void Run()
        {
            while (true)
            {
                Image image = rti.GetCurrentCurve();
                Graphics g = CreateGraphics();
                //用指定背景色清除当前窗体上的图象
                g.Clear(backColor);
                g.DrawImage(image, 0, 0);
                g.Dispose();
                //每秒钟刷新一次
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }

        private void FormRealTime_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {
            //在窗体即将关闭之前中止线程
            thread.Abort();
        }
    }
}

程序最终的运行结果截图：