可视化编程技术及应用

秦军qjun@可视化编程——C#数字图形处理5_21第五章图形程序设计本章主要介绍

GDI+基础知识画笔、画刷、字体绘制基本图形方法重点掌握：绘制图形的基本方法

2基本图形绘制Graphics类提供了一些绘图的方法:Draw～、Fill～常用图形方法：DrawLine:画线DrawRectangle:画矩形DrawEllipse:画圆DrawArc:画弧线DrawPie:画扇形FillRectangleFillEllipseFillPie3DrawLine方法绘制一条连接由坐标对指定的两个点的线条。方法通常用两种：publicvoidDrawLine(Penp,intx1,inty1,intx2,inty2);其中：p为画笔确定线条的颜色、宽度和样式，(x1,y1)为起点坐标，(x2,y2)为终点坐标。publicvoidDrawLine(Penp,Pointpo1,Pointpo2);其中:p为画笔，po1，po2表示为Poin结构。po1为起点坐标，po2为终点坐标。4绘制一系列连接一组Point结构的线段。publicvoidDrawLines(Penp,Point[]points)此方法可绘制多条线段。point[0]到point[1]画第一条线，point[1]到point[2]画第二条线，以此类推。5例：DrawL1

privatevoidｘｙ坐标ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();g.Clear(this.BackColor);Penp1=newPen(Color.Red,2);g.DrawLine(p1,40,50,220,150);}6

privatevoidｐｏｉｎｔ结构

ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();g.Clear(this.BackColor);Penp1=newPen(Color.Blue,4);Pointpo1=newPoint(200,50);Pointpo2=newPoint(40,150);g.DrawLine(p1,po1,po2);}7privatevoid多线段ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

g.Clear(this.BackColor);Penpen=newPen(Color.Black,8);//创建画笔

Point[]points=//创建Point数组

{newPoint(50,100),newPoint(150,50),newPoint(220,180),newPoint(55,100)};//画线g.DrawLines(pen,points);

}8DrawRectangle方法绘制由坐标对、宽度和高度指定的矩形。DrawRectangle(Penpen,intx,inty,intwidth,intheight);其中：pen:为画笔，(x,y)为矩形左上角坐标，width,height为矩形的宽和高。DrawRectangle(Penpen,Rectangler);其中：pen为画笔，r为矩形结构。DrawRectangles(Penpen,Rectangle[]rec)其中：pen为画笔，rec为矩形结构数组。9

privatevoid单个矩形ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

g.Clear(this.BackColor);Penpen=newPen(Color.Red,3);//创建画笔//画矩形

g.DrawRectangle(pen,20,30,100,150);}

10

privatevoid矩形组ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

g.Clear(this.BackColor);Penpen=newPen(Color.Black,3);//创建画笔

Rectangle[]rects=

//建立矩形数组

{newRectangle(20,30,70,80),newRectangle(60,90,100,120),newRectangle(100,40,50,100)};//画矩形g.DrawRectangles(pen,rects);}11DrawEllipe方法绘制一个由边框（该边框由一对坐标、高度和宽度指定）定义的椭圆。画椭(圆)有两种方法：DrawEllipse(Pen,intx,inty,intwidth,intheight);其中：pen为画笔，(x,y)为矩形左上角坐标，width为矩形的宽，height为矩形的高。DrawEllipse(Pen,Rectangler);其中：pen为画笔，r为矩形结构。12

privatevoid画园ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Gaphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

g.Clear(this.BackColor);//创建画笔Penpen=newPen(Color.DarkGreen,8);

g.DrawEllipse(pen,30,50,80,120);//坐标点画椭圆

pen.Color=Color.DarkOrange;//改变画笔的颜色

pen.Width=10;//改变画笔的宽度

//创建矩形Rectangler=newRectangle(130,50,120,120);g.DrawEllipse(pen,r);//矩形结构画圆}13DrawArc方法绘制一段弧线，表示由一对坐标、宽度和高度指定的椭圆部分。DrawArc(Pen,intx,inty,intwidth,intheight,intStartAngle,intEndtAngle);其中：pen为画笔，(x,y)为矩形左上角坐标，width,height为矩形的宽和高，StartAngle为x轴到弧线的起始点沿顺时针方向的角度（以度为单位）EndAngle为从startAngle参数到弧线的结束点沿顺时针方向角度（以度为单位）14privatevoid画弧ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

g.Clear(this.BackColor);Penpen=newPen(Color.RoyalBlue,4);//创建画笔

g.DrawArc(pen,30,30,100,100,90,180);//画弧}15DrawPie方法绘制一个扇形，该形状由一个坐标、宽度、高度以及两条射线所指定的椭圆（圆）定义，也成为饼图。DrawPie(Pen,DrawArc(Pen,intx,inty,intwidth,intheight,intStartAngle,intEndtAngle);其中：pen为画笔，(x,y)为矩形左上角坐标，width,height为矩形的宽和高，StartAngle为x轴到弧线的起始点沿顺时针方向的角度（以度为单位）EndAngle：从startAngle参数到弧线的结束点沿顺时针方向角度（以度为单位）16

privatevoidtoolStripMenuItem2_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

g.Clear(this.BackColor);Penpen=newPen(Color.Peru,4);//创建画笔

g.DrawPie(pen,20,30,200,200,0,60);//画饼图}17如果将g.DrawPie(pen,20,30,200,200,0,-60);则表示;EndAngle：从startAngle参数到弧线的结束点沿逆时针方向角度18DrawPath方法绘制多条曲线viodDrawPath(Penpen,GraphicsPathpath);其中：pen为画笔，Path为GraphicsPath类对象19

privatevoidForm1_Paint(objectsender,PaintEventArgse){//建立对象GraphicsPathmpath=newGraphicsPath();RectanglemyEllipse=newRectangle(20,20,200,150);//设置一矩形

mpath.AddEllipse(myEllipse);//追加椭圆路径

mpath.AddRectangle(myEllipse);//追加矩形路径

Penmypen=newPen(Color.Blue,4);//画mpath中的曲线e.Graphics.DrawPath(mypen,mpath);}Drawpath1.cs20小结基本绘图的步骤：1、建立图形对象Graphicsg….2、清屏（可选）3、创建画笔Penpen….4、设置绘图参数5、绘图Draw～21DrawCloseCurve方法绘制经过一组指定的Point结构定义的曲线DrawCurve(Pen,Point[])绘制由Point结构的数组定义的闭合曲线

DrawCloseCurve(Pen,Point[])DrawCurve方法22privatevoid画曲线ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

g.Clear(this.BackColor);PenredPen=newPen(Color.Red,3);PengreenPen=newPen(Color.Green,7);Pointpoint1=newPoint(50,100);Pointpoint2=newPoint(150,50);Pointpoint3=newPoint(220,180);Pointpoint4=newPoint(55,120);Point[]curvePoints={point1,point2,point3,point4};g.DrawCurve(greenPen,curvePoints);//画曲线

g.DrawClosedCurve(redPen,curvePoints);//画闭合曲线}23FillEllipse方法填充边框所定义的椭圆的内部，该边框由一对坐标、一个宽度和一个高度指定。FillEllipse(Brushbrush,Rectanglerec);其中：brush为填充矩形的画刷，rec矩形结构对象FillRectangle(Brushbrush,intx1,inty1,intwidth,intheight);24

privatevoid填充椭圆ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

//创建画刷

SolidBrushbrush=newSolidBrush(Color.SaddleBrown);

g.Clear(this.BackColor);//清画布//填充椭圆g.FillEllipse(brush,60,60,120,120);}Fillerp1.cs25FillRectangle方法填充由一对坐标、一个宽度和一个高度指定的矩形的内部。FillRectangle(Brushbrush,Rectanglerec);其中：brush为填充矩形的画刷，rec矩形结构对象FillRectangle(Brushbrush,intx1,inty1,intwidth,intheight);26privatevoid填充矩形ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){//创建图形对象Graphicsg=this.CreateGraphics();SolidBrushbrush=//创建画刷newSolidBrush(Color.Blue);

g.Clear(this.BackColor);//清画布//填充矩形g.FillRectangle(brush,60,60,150,120);}27FillPie方法填充由一对坐标、一个宽度、一个高度以及两条射线指定的椭圆所定义的扇形区的内部。FillPie(Brush,intx,inty,intwidth,intheight,intStartAngle,intEndtAngle);其中：Brush：画刷，x,y：矩形左上角坐标，width,height：矩形的宽和高，StartAngle：x轴到弧线的起始点沿顺时针方向的角度（以度为单位）EndAngle：从startAngle参数到弧线的结束点沿顺时针方向角度（以度为单位）28

privatevoid填充扇形ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){//创建图形对象Graphicsg=this.CreateGraphics();SolidBrushbrush=//创建画刷newSolidBrush(Color.Tomato);

g.Clear(this.BackColor);//填充扇形g.FillPie(brush,20,30,200,200,0,60);}29

应用30例1使用绘制线段函数画任意曲线(Sin曲线.cs)31privatevoidForm1_Paint(objectsender,PaintEventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();//创建对象

Penpen1=newPen(Color.Red,4);//创建画笔

floatx1,x2,y1,y=80;for(intx=0;x<=360;x++){x1=(float)x;//起始点xx2=(float)(x+1);//结束点x

//计算结束点y值

y1=(float)(80+50*Math.Sin((3.14159/180)*(x)));g.DrawLine(pen1,x1,y,x2,y1);//画线

y=y1;//赋下一线段的起始点y}}Sin曲线.cs32例2绘制正叶线图形正叶线数学表达式：r=asin(nθ)x=rcos(θ)(a>0,n=2,3,4,5…)y=rsin(θ)33privatevoidForm1_Paint(objectsender,PaintEventArgse){Graphicsg=this.CreateGraphics();Pointp1=newPoint(0,0);//设定初始值Pointp2=newPoint(0,0);//设定初始值Penpen1=newPen(Color.Black,2);//画笔g.Clear(this.BackColor);inta,n,cx,cy,gx,gy,flag,k;doubler,p,th,x,y,pi;x=p1.X;y=p1.Y;//设置初值a=120;n=2;pi=3.14159;cx=140;cy=140;flag=0;k=300;正叶线.cs34for(p=1;p>=0.2;p-=0.2){for(th=0;th<=2*pi+0.1;th+=pi/k){r=Math.Abs(a*Math.Cos(n*th)*p);x=(int)(r*Math.Cos(th));y=(int)(r*Math.Sin(th));gx=(int)(cx+x);gy=(int)(cy+y);if(flag==0){p1.X=gx;p1.Y=gy;flag=1;}else{p2.X=gx;p2.Y=gy;g.DrawLine(pen1,p1,p2);p1=p2;}}flag=0;}}35例绘制圆柱体绘制圆柱体的方法：1、利用“Graphics”类的“DrawEllipse”方法从圆柱体的下面到圆柱体的上面绘制一系列椭圆。2、使用“Graphics”类的“FillEllipse”方法将圆柱体最上面的椭圆画成实心圆。//圆柱体1privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse){//建立“画布”对象

Graphicsg=pictureBox1.CreateGraphics();36

Penpen=newPen(Color.DarkGray);

//建立画笔对象

SolidBrushbrush=new

SolidBrush(Color.LightGray);

//建立画刷对象//圆柱体最下面y坐标,最左边x坐标

inth=pictureBox1.ClientSize.Height-50;

intw=pictureBox1.ClientSize.Width-20;

intvw=100;

intvh=50;

//矩形坐标

for(inti=h;i>8;i--)

//画一系列椭圆

g.DrawEllipse(pen,(w-100)/2,i,vw,vh);

//圆柱体最上面的实心椭圆

g.FillEllipse(brush,(w-100)/2,8,vw,vh);}37mouse画线1鼠标左键在按下状态，移动鼠标，每次移动很短的距离，画出该线段，将所有的线段连接起来，形成一条曲线。publicpartialclassForm1:Form{privateboolmark=false;//设置全局变量privatePointpoint,point2;例利用鼠标画曲线段38//鼠标按下事件处理函数

privatevoidForm1_MouseDown(objectsender,MouseEventArgse){if(e.Button==MouseButtons.Left)//按鼠标左键{point.X=e.X;//获取当前鼠标X坐标值point.Y=e.Y;//获取当前鼠标Y坐标值

//设置标志位，表示鼠标左键已按下，如果鼠标移动可画线mark=true;}}39//鼠标移动事件处理函数privatevoidForm1_MouseMove(objectsender,MouseEventArgse){if(mark)//如果鼠标左键已按下{Graphicsg=this.CreateGraphics();Penpen1=newPen(Color.Black);point2.X=e.X;//获取鼠标移动后的X坐标

point2.Y=e.Y;//获取鼠标移动后的Y坐标g.DrawLine(pen1,point.X,point.Y,e.X,e.Y);point.X=point2.X;//记录下一线段的起始坐标

point.Y=point2.Y;}}40

privatevoidForm1_MouseUp(objectsender,MouseEventArgse){mark=false;//设置标志位鼠标移动不再画线}41修改Mouse画线1程序，解决最小化后再最大化，图形消失的问题。问题的关键：最小化后简单变量中的内容没有保存。解决办法：记录组成曲线的每一条线段的坐标，当最小化后再最大化时，利用保存的值重画曲线。使用List类对象记录曲线以及曲线中的坐标。42泛型泛型为.NET框架引入了类型参数（typeparameters）的概念。类型参数使得设计类和方法时，不必确定一个或多个具体参数，具体参数可延迟到用户代码中声明、实现。这意味着使用泛型的类型参数T，写一个类MyList<T>，用户代码可以这样调用：MyList<int>，MyList<string>或MyList<MyClass>。这避免了运行时类型转换43List类List类是ArrayList类（动态数组）的泛型等效类。该类使用大小可按需动态增加的数组。常用属性：Count:List中实际包含的元素数量常用方法：Add:将参数指定的对象添加到List对象结尾处Clear:从LIst中移除所有元素Insert:插入数据，第一个参数为插入的位置，第二参数为插入的对象。Sort对整个List中的元素进行排序。44

publicpartialclassForm1:Form//添加全局变量{privateboolmark=false;privatePointpoint,point2;

//记录1条曲线的所有点

privateList<Point>Point_List;

//记录每条曲线

private

List<List<Point>>Line_List;

publicForm1()//修改构造函数{InitializeComponent();

Line_List=newList<List<Point>>();

}Mouse画线2.cs45privatevoidForm1_MouseDown(objectsender,MouseEventArgse){if(e.Button==MouseButtons.Left)//按鼠标左键

{//建立数组，记录1条曲线的所有点Point_List=newList<Point>();point.X=e.X;//获取当前鼠标X坐标值point.Y=e.Y;//获取当前鼠标Y坐标值

//设置标志位，表示鼠标左键已按下，如果鼠标移动可画线mark=true;

Point_List.Add(point);

//记录曲线起始点坐标

}}46//鼠标移动事件处理函数privatevoidForm1_MouseMove(objectsender,MouseEventArgse){if(mark)//如果鼠标左键已按下{Graphicsg=this.CreateGraphics();Penpen1=newPen(Color.Black);point2.X=e.X;//获取鼠标移动后的X坐标

point2.Y=e.Y;//获取鼠标移动后的Y坐标g.DrawLine(pen1,point.X,point.Y,e.X,e.Y);point.X=point2.X;//设置下一线段的起始坐标

point.Y=point2.Y;

Point_List.Add(point);

//记录曲线下一起始点坐标

}}47

privatevoidForm1_MouseUp_1(objectsender,MouseEventArgse){mark=false;

Line_List.Add(Point_List);

//记录此条线段}48

privatevoidForm1_Paint//重画(objectsender,PaintEventArgse){Graphicsg=e.Graphics;Penpen1=newPen(Color.Black);Pointp1,p2;

//取出每条线段foreach(List<Point>linLine_List)

//重画每条线段

for(intk=0;k<(l.Count-1);k++)

{p1=l[k];p2=l[k+1];g.DrawLine(pen1,p1,p2);}}49例利用键盘上的4个箭头键移动窗体中的圆（key移动1）设计思想：使用KeyDow事件：Keys.Left、Keys.RightKeys.Down、Keys.Up每当按下键盘，1、清空窗体2、改变坐标值3、重画50publicpartialclassForm1:Form{intx=0,y=0;//全局坐标变量publicForm1(){InitializeComponent();}voidDrawCir(Colorcolor)//画圆函数{Graphicsg=this.CreateGraphics();

Penpen1=newPen(color);SolidBrushbrush1=new