【C#】图形图像编程

实验目标和要求：

掌握C#图形绘制基本概念；
掌握C#字体处理；
能进行C#图形图像综合设计。

运行效果如下所示：

1.功能说明与核心代码

使用panel为画板，完成以下设计内容：

使用pen绘制基础图形；
使用LinearGradientBrush实现渐变色字体；

使用GraphicsPath实现艺术字，部分核心代码如下所示；

GraphicsPath gp = new GraphicsPath(FillMode.Winding);

         gp.AddString(

             "字体轮廓",new FontFamily("方正舒体"),(int)FontStyle.Regular,

             80,new PointF(10, 20),new StringFormat());

         Brush brush = XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX;

         XXX．DrawPath(Pens.Green, gp);

         XXX．FillPath(brush, gp);

实现：

1.在vs中开一个c#的窗体应用：

2 .在设计界面中拉取两个button，一个textbox（用于输出自己想输出的内容（艺术字））以及一个panel（输出在panel上显示）

3.代码

（1）button1：

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    drawBasicShapes = true;
    drawArtText = false;
    DrawBasicShapes();
    panel1.Invalidate(); // 触发重绘
}

（2）button2:

 private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
 {
     drawBasicShapes = false;
     drawArtText = true;
     DrawArtText();
     panel1.Invalidate(); // 触发重绘
 }

(3)button1调用的函数DrawBasicShapes()：

private void DrawBasicShapes()
{
    // 使用 Pen 绘制基础图形
    Pen blackPen = new Pen(Color.Black, 3);
    drawingGraphics.DrawRectangle(blackPen, 10, 70, 100, 50);
    drawingGraphics.DrawEllipse(blackPen, 10, 70, 100, 50);

    // 使用 LinearGradientBrush 实现渐变色字体
    Font font = new Font("Arial", 24);
    LinearGradientBrush gradientBrush = new LinearGradientBrush(
        new Rectangle(10, 20, 100, 50),
        Color.Blue,
        Color.Red,
        45);
    drawingGraphics.DrawString("直接拿捏", font, gradientBrush, new PointF(10, 150));
}

（4）button2调用的函数 DrawArtText()：

private void DrawArtText()
{
    string text = textBox1.Text;
    using (Font font = new Font("方正舒体", 40, FontStyle.Regular))
    using (GraphicsPath gp = new GraphicsPath(FillMode.Winding))
    using (SolidBrush brush = new SolidBrush(Color.AliceBlue)) // 使用 SolidBrush 填充艺术字  
    using (Pen pen = new Pen(Color.Green, 2)) // 使用 Pen 绘制艺术字的轮廓  
    {
        gp.AddString(
            text,
            font.FontFamily,
            (int)font.Style,
            font.Size,
            new PointF(80, 30), // 设置艺术字的起始位置  
            StringFormat.GenericDefault);

        drawingGraphics.DrawPath(pen, gp); // 绘制艺术字的轮廓  
        drawingGraphics.FillPath(brush, gp); // 填充艺术字  
    }
}

（5）panel：

private void panel1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
    // 将 Bitmap 绘制到 Panel 上
    e.Graphics.DrawImage(drawingBitmap, 0, 0);
}

4.代码细节补充（完整代码）

using System.Drawing.Drawing2D;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using System;

namespace 图形图像编程
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        // 标志位
        private bool drawBasicShapes = false;
        private bool drawArtText = false;

        // Bitmap 对象，用于保存绘制的图像
        private Bitmap drawingBitmap;
        private Graphics drawingGraphics;

        // 构造函数
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();

            // 初始化 Bitmap 和 Graphics 对象
            drawingBitmap = new Bitmap(panel1.Width, panel1.Height);
            drawingGraphics = Graphics.FromImage(drawingBitmap);

            // 绑定按钮点击事件
            button1.Click += new EventHandler(this.button1_Click);
            button2.Click += new EventHandler(this.button2_Click);
            panel1.Paint += new PaintEventHandler(this.panel1_Paint);
        }

        // 绘制基础图形按钮点击事件处理
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            drawBasicShapes = true;
            drawArtText = false;
            DrawBasicShapes();
            panel1.Invalidate(); // 触发重绘
        }

        // 添加艺术字按钮点击事件处理
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            drawBasicShapes = false;
            drawArtText = true;
            DrawArtText();
            panel1.Invalidate(); // 触发重绘
        }

        // 绘制基础图形的方法
        private void DrawBasicShapes()
        {
            // 使用 Pen 绘制基础图形
            Pen blackPen = new Pen(Color.Black, 3);
            drawingGraphics.DrawRectangle(blackPen, 10, 70, 100, 50);
            drawingGraphics.DrawEllipse(blackPen, 10, 70, 100, 50);

            // 使用 LinearGradientBrush 实现渐变色字体
            Font font = new Font("Arial", 24);
            LinearGradientBrush gradientBrush = new LinearGradientBrush(
                new Rectangle(10, 20, 100, 50),
                Color.Blue,
                Color.Red,
                45);
            drawingGraphics.DrawString("直接拿捏", font, gradientBrush, new PointF(10, 150));
        }

        // 绘制艺术字的方法
        private void DrawArtText()
        {
            string text = textBox1.Text;
            using (Font font = new Font("方正舒体", 40, FontStyle.Regular))
            using (GraphicsPath gp = new GraphicsPath(FillMode.Winding))
            using (SolidBrush brush = new SolidBrush(Color.AliceBlue)) // 使用 SolidBrush 填充艺术字  
            using (Pen pen = new Pen(Color.Green, 2)) // 使用 Pen 绘制艺术字的轮廓  
            {
                gp.AddString(
                    text,
                    font.FontFamily,
                    (int)font.Style,
                    font.Size,
                    new PointF(80, 30), // 设置艺术字的起始位置  
                    StringFormat.GenericDefault);

                drawingGraphics.DrawPath(pen, gp); // 绘制艺术字的轮廓  
                drawingGraphics.FillPath(brush, gp); // 填充艺术字  
            }
        }

        // Panel的Paint事件处理
        private void panel1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
        {
            // 将 Bitmap 绘制到 Panel 上
            e.Graphics.DrawImage(drawingBitmap, 0, 0);
        }
    }
}

运行结果：

小结：

1.实现细节

· 创建项目和设计窗体：

新建一个Windows Forms应用程序项目。
在窗体上添加一个Panel控件和两个Button控件以及textbox。
设置Button控件的文本为"绘制基础图形"和"添加艺术字"。

· 初始化绘图资源：

在窗体构造函数中，初始化一个Bitmap对象和一个Graphics对象。
将Bitmap对象的大小设置为Panel控件的大小。
使用Graphics.FromImage方法从Bitmap对象创建一个Graphics对象，用于绘图。

· 实现按钮点击事件处理函数：

在第一个按钮的点击事件处理函数中，调用绘制基础图形的方法。
在第二个按钮的点击事件处理函数中，调用绘制艺术文字的方法。
在每个事件处理函数中，调用panel1.Invalidate方法，触发重绘。

· 实现绘图方法：

在绘制基础图形的方法中，使用Pen对象绘制矩形和椭圆，使用LinearGradientBrush对象绘制渐变色文字。
在绘制艺术文字的方法中，使用GraphicsPath对象创建艺术文字的路径，并使用SolidBrush对象填充文字。

· 处理 Panel的 Paint事件：

在Paint事件处理函数中，使用Graphics.DrawImage方法将Bitmap对象绘制到Panel控件上。

2.小结

本次实验通过使用GDI+进行图形和文字的绘制，成功实现了一个可以动态更新绘图内容的Windows窗体应用程序。关键点在于使用Bitmap对象作为绘图表面，从而保留之前的绘图内容。这种方法适用于需要动态更新和保留图形内容的应用场景

难点分析

（1）Bitmap与Graphics的初始化和使用：

初始化Bitmap和Graphics对象并确保它们的大小与Panel一致，这样才能确保绘制内容能够正确显示在Panel上。

在Panel的Paint事件中使用Graphics.DrawImage方法将Bitmap绘制到Panel上，以实现内容的保留和更新。

（2）不同绘图操作的协调：

实现多个绘图方法并确保它们能够在同一个Bitmap对象上操作，不会互相覆盖或清除之前的绘图内容。

（3）处理界面刷新：

通过调用panel1.Invalidate方法触发重绘，并在Paint事件中绘制Bitmap对象，这样可以确保每次绘制新内容时，之前的内容不会被清除。