Практическое руководство. Создание графических объектов для рисования How to: Create Graphics Objects for Drawing

Прежде чем рисовать линии и фигуры, отображать текст или отображать изображения и управлять ими с помощью GDI+, необходимо создать Graphics объект. Before you can draw lines and shapes, render text, or display and manipulate images with GDI+, you need to create a Graphics object. GraphicsОбъект представляет поверхность рисования GDI+, а — объект, используемый для создания графических изображений. The Graphics object represents a GDI+ drawing surface, and is the object that is used to create graphical images.

Работа с графикой состоит из двух этапов. There are two steps in working with graphics:

Создание Graphics объекта. Creating a Graphics object.

Использование Graphics объекта для рисования линий и фигур, отображения текста или отображения изображений и управления ими. Using the Graphics object to draw lines and shapes, render text, or display and manipulate images.

Создание графического объекта Creating a Graphics Object

Графический объект может быть создан различными способами. A graphics object can be created in a variety of ways.

Создание графического объекта To create a graphics object

Получение ссылки на графический объект в составе PaintEventArgs Paint события формы или элемента управления. Receive a reference to a graphics object as part of the PaintEventArgs in the Paint event of a form or control. Обычно это способ получения ссылки на графический объект при создании кода рисования для элемента управления. This is usually how you obtain a reference to a graphics object when creating painting code for a control. Аналогично, объект Graphics можно также получить как свойство объекта PrintPageEventArgs при обработке PrintPage события для PrintDocument . Similarly, you can also obtain a graphics object as a property of the PrintPageEventArgs when handling the PrintPage event for a PrintDocument.

Вызовите CreateGraphics метод элемента управления или формы, чтобы получить ссылку на Graphics объект, представляющий поверхность рисования этого элемента управления или формы. Call the CreateGraphics method of a control or form to obtain a reference to a Graphics object that represents the drawing surface of that control or form. Используйте этот метод, если требуется рисовать на форме или элементе управления, который уже существует. Use this method if you want to draw on a form or control that already exists.

Создайте Graphics объект из любого объекта, наследующего от Image . Create a Graphics object from any object that inherits from Image. Этот подход удобен, если требуется изменить уже существующий образ. This approach is useful when you want to alter an already existing image.

Следующие разделы содержат сведения о каждом из этих процессов. The following sections give details about each of these processes.

PaintEventArgs в обработчике событий Paint PaintEventArgs in the Paint Event Handler

При программировании PaintEventHandler для элементов управления или PrintPage для PrintDocument объект Graphics предоставляется как одно из свойств PaintEventArgs или PrintPageEventArgs . When programming the PaintEventHandler for controls or the PrintPage for a PrintDocument, a graphics object is provided as one of the properties of PaintEventArgs or PrintPageEventArgs.

Получение ссылки на объект Graphics из PaintEventArgs в событии Paint To obtain a reference to a Graphics object from the PaintEventArgs in the Paint event

Объявите Graphics объект. Declare the Graphics object.

Назначьте переменную для ссылки на Graphics объект, передаваемый как часть PaintEventArgs . Assign the variable to refer to the Graphics object passed as part of the PaintEventArgs.

Вставка кода для заполнения формы или элемента управления. Insert code to paint the form or control.

В следующем примере показано, как ссылаться на Graphics объект из PaintEventArgs в Paint событии. The following example shows how to reference a Graphics object from the PaintEventArgs in the Paint event:

Метод CreateGraphics CreateGraphics Method

Можно также использовать CreateGraphics метод элемента управления или формы для получения ссылки на Graphics объект, представляющий поверхность рисования этого элемента управления или формы. You can also use the CreateGraphics method of a control or form to obtain a reference to a Graphics object that represents the drawing surface of that control or form.

Создание графического объекта с помощью метода CreateGraphics To create a Graphics object with the CreateGraphics method

Вызовите CreateGraphics метод формы или элемента управления, для которого требуется отобразить графические объекты. Call the CreateGraphics method of the form or control upon which you want to render graphics.

Создание из объекта Image Create from an Image Object

Кроме того, можно создать графический объект из любого объекта, производного от Image класса. Additionally, you can create a graphics object from any object that derives from the Image class.

Создание графического объекта из изображения To create a Graphics object from an Image

Вызовите Graphics.FromImage метод, указав имя переменной изображения, из которой нужно создать Graphics объект. Call the Graphics.FromImage method, supplying the name of the Image variable from which you want to create a Graphics object.

В следующем примере показано, как использовать Bitmap объект: The following example shows how to use a Bitmap object:

Создавать объекты можно только Graphics из неиндексированных BMP-файлов, таких как 16-разрядные, 24-разрядные и 32-битовые BMP. You can only create Graphics objects from nonindexed .bmp files, such as 16-bit, 24-bit, and 32-bit .bmp files. Каждый пиксель неиндексированных BMP-файлов содержит цвет, в отличие от пикселов индексированных BMP-файлов, которые содержат индекс для таблицы цветов. Each pixel of nonindexed .bmp files holds a color, in contrast to pixels of indexed .bmp files, which hold an index to a color table.

Рисование фигур и изображений и управление ими Drawing and Manipulating Shapes and Images

После создания Graphics объект может использоваться для рисования линий и фигур, отображения текста или отображения изображений и управления ими. After it is created, a Graphics object may be used to draw lines and shapes, render text, or display and manipulate images. Объекты Principal, используемые с Graphics объектом: The principal objects that are used with the Graphics object are:

PenКласс, используемый для рисования линий, структурирования фигур или визуализации других геометрических представлений. The Pen class—Used for drawing lines, outlining shapes, or rendering other geometric representations.

BrushКласс, используемый для заливки областей графических объектов, таких как заполненные фигуры, изображения или текст. The Brush class—Used for filling areas of graphics, such as filled shapes, images, or text.

FontКласс — содержит описание фигур, используемых при отрисовке текста. The Font class—Provides a description of what shapes to use when rendering text.

ColorСтруктура — представляет различные отображаемые цвета. The Color structure—Represents the different colors to display.

Использование созданного объекта Graphics To use the Graphics object you have created

Для рисования нужного объекта выполните действия с соответствующим объектом, приведенным выше. Work with the appropriate object listed above to draw what you need.

Дополнительные сведения см. в следующих разделах: For more information, see the following topics:

Двумерная графика на C#, классы Graphics, Pen и Brush

На примере графики наглядно видны преимущества ООП, смысл использования классов, их методов и свойств. Добавляя в пространство имен своего проекта соответствующие библиотеки, вы получаете сразу набор инструментов, необходимых для графики. Это графические примитивы (линии, прямоугольники, эллипсы и т.п.), перо для черчения, кисть для закраски и много других полезных объектов и методов.

2D-графика делится, как вы знаете, на растровую и векторную. Растровое изображение — это набор цветных пикселей, заданных в прямоугольной области, хранящихся в файлах *.bmp, *.jpg, *.png и т.п. Самый простой растровый редактор — программа Paint. Векторная графика намного экономнее (по объемам памяти) растровой. Так для рисования прямоугольника достаточно задать координаты двух точек (левого верхнего и правого нижнего углов) и цвет и толщину линии. В этом разделе в основном рассмотрим методы векторной графики.

Пространство имен System.Drawing (Рисование) обеспечивает доступ к функциональным возможностям графического интерфейса GDI+ , используя около 50 (!) классов, в том числе класс Graphics. Чуть позже мы будем использовать дополнительные пространства имен System.Drawing.Drawing2D, System.Drawing.Imaging, System.Drawing.Printing, System.Drawing.Text, расширяющие функциональные возможности библиотеки System.Drawing.

Класс Graphics предоставляет методы рисования на устройстве отображения (другие термины — графический контекст, «холст»). Определимся сразу, на чем мы хотим рисовать. Далее в примерах он обозначается как объект g.

Способы задания «холста»

1. Графический объект — «холст» для рисования на форме Form1 (указатель this) можно задать, например, одним оператором:
Graphics g = this.CreateGraphics();
Примечание. Заметим, что стандартным образом
Graphics g = new Graphics();
создать объект-холст не удается.
На этом операторе генерируется ошибка:
Для типа «System.Drawing.Graphics» не определен конструктор.

2. Еще пример задания графического контекста на визуальном компоненте PictureBox (ящик для рисования) через растровый объект класса Bitmap. В классе Form1 зададим два объекта:
Graphics g; // графический объект — некий холст
Bitmap buf; // буфер для Bitmap-изображения
В конструктор Form1() добавим следующие операторы:
buf = new Bitmap(pictureBox1.Width, pictureBox1.Height); // с размерами
g = Graphics.FromImage(buf); // инициализация g

3. В принципе, иногда (если все графические операции выполняются внутри одной функции) эти четыре строки могут быть заменены одной строкой:
Graphics g = Graphics.FromImage(new Bitmap(pictureBox1.Width, pictureBox1.Height));
После этого можно задать фон холста белым:
g.Clear(Color.White);

4. Еще один пример задания «холста» на форме через дескриптор окна:
Graphics g = Graphics.FromHwnd(this.Handle);
Далее в примерах конкретизируются эти способы.

Объекты других классов из библиотеки System.Drawing

Такие классы, как Rectangle (прямоугольник) и Point (точка) инкапсулируют элементы GDI+. Отметим, что Point вообще то является структурой (struct) с полями x,y. Это уточнение несущественно, так как в C# структуры похожи на классы, a инициализация объекта-структуры point может выглядеть так же, как инициализация объекта-класса:
Point point= new Point();

Класс Pen (перо) используется для рисования линий и кривых, а классы, производные от класса Brush (кисть) используются для закраски замкнутых контуров (см. ниже).

Класс GraphicsPath позволяет задавать последовательность соединенных линий и кривых, класс Region описывает внутреннюю часть графической формы, состоящей из многоугольников и контуров.

Класс Image – абстрактный базовый класс предоставляет функциональные возможности для производных классов Bitmap и Metafile. Bitmap используется для работы с пиксельными изображениями (см. выше пример). Metafile определяет графический метафайл, содержащий записи, описывающие последовательность графических операций, которые могут быть записаны (созданы) и воспроизведены (отображается). Этот класс не наследуется.

Класс Graphics

Он инкапсулирует поверхность рисования GDI+. Этот класс не наследуется. Методов в этом классе огромное количество, поэтому сначала представим их в таблице, а затем рассмотрим некоторые из них с примерами и пояснениями.
В третьем столбце таблицы указывается число перегрузок метода, различающихся набором параметров (используйте интеллектуальную подсказку IntelliSense для выбора нужного Вам варианта метода).

Имя метода	Описание	Число перегрузок
Clear(Color)	Очищает всю поверхность рисования и выполняет заливку поверхности указанным цветом фона.	1
CopyFromScreen(Point, Point, Size)	Выполняет передачу данных о цвете, соответствующих прямоугольной области пикселей, блоками битов с экрана на поверхность рисования объекта Graphics.	4
Dispose()	Освобождает все ресурсы, используемые данным объектом Graphics.	1
DrawArc(Pen, Rectangle, Single, Single)	Рисует дугу, которая является частью эллипса, заданного структурой Rectangle.	4
DrawBezier(Pen, Point, Point, Point, Point)	Рисует кривую Безье, определяемую четырьмя структурами Point.	3
DrawBeziers(Pen, Point[])	Рисует несколько (N) кривых Безье, определяемых массивом из (3N+1) структур Point.	2
DrawCloseCurve(Pen, Point[ ])	Рисует замкнутый фундаментальный сплайн	4
DrawEllipse(Pen, Rectangle)	Рисует эллипс	4
DrawIcon(Icon, Rectangle)	Рисует значок	2
DrawImage(Image image, int x, int y)	Рисует заданное изображение image, используя его фактический размер в месте с координатами (x,y)	30
DrawLine(Pen, Point, Point)	Проводит линию, соединяющую две структуры Point.	4
DrawLines(Pen, Point[ ])	Рисует набор сегментов линий, которые соединяют массив структур Point.	2
DrawPath(Pen, gp)	Рисует пером Pen объект GraphicsPath gp.	1
DrawPie(Pen, Rectangle, Single, Single)	Рисует сектор, который определяется эллипсом, заданным структурой Rectangle и двумя радиалtьными линиями.	4
DrawPolygon(Pen, Point[])	Рисует многоугольник, определяемый массивом структур Point.	2
DrawRectangle(Pen, Rectangle)	Рисует прямоугольник, определяемый структурой Rectangle.	3
DrawRectangles(Pen, Rectangle[])	Рисует набор прямоугольников, определяемых структурами Rectangle.	2
DrawString(String, Font, Brush, PointF)	Создает указываемую текстовую строку в заданном месте с помощью определяемых объектов Brush и Font.	6
Equals(Object)	Определяет, равен ли заданный объект текущему объекту. (Унаследовано от Object.)	1
ExcludeClip(Rectangle)	Обновляет вырезанную область данного объекта Graphics, чтобы исключить из нее часть, определяемую структурой Rectangle.	1
ExcludeClip(Region)	Обновляет вырезанную область данного объекта Graphics, чтобы исключить из нее часть, определяемую структурой Region.	1
FillClosedCurve(Brush, Point[])	Заполняет внутреннюю часть замкнутой фундаментальной кривой, определяемой массивом структур Point.	6
FillEllipse(Brush, Rectangle)	Заполняет внутреннюю часть эллипса, определяемого ограничивающим прямоугольником, который задан структурой Rectangle.	4
FillPath(Brush, GraphicsPath)	Заполняет внутреннюю часть объекта GraphicsPath.	1
FillPie(Brush, Rectangle, Single, Single)	Заполняет внутреннюю часть сектора, определяемого эллипсом, который задан структурой RectangleF, и двумя радиальными линиями.	3
FillPolygon(Brush, Point[])	Заполняет внутреннюю часть многоугольника, определяемого массивом точек, заданных структурами Point.	4
FillRectangle(Brush, Rectangle)	Заполняет внутреннюю часть прямоугольника, определяемого структурой Rectangle.	4
FillRegion(Brush, Region)	Заполняет внутреннюю часть объекта Region.	1
Flush()	Вызывает принудительное выполнение всех отложенных графических операций и немедленно возвращается, не дожидаясь их окончания.	2
IntersectClip(Region)	Обновляет вырезанную область данного объекта, включая в нее пересечение текущей вырезанной области и указанной структуры	3
ResetClip()	Сбрасывает выделенную область g, делая ее бесконечной	1

Подробнее еще о двух классах.

Класс Pen

Класс Pen определяет объект, используемый для рисования прямых линий и кривых. Этот класс не наследуется. Конструкторы класса (тоже пример перегрузки методов):
1) Pen(Color) инициализирует новый экземпляр класса Pen с указанным цветом.
2) Pen(Color, Single) инициализирует новый экземпляр класса Pen с указанными свойствами Color и Width. (Width — устанавливает ширину пера Pen, в единицах объекта Graphics, используемого для рисования
Например:
Pen redPen = new Pen(Color.Red); // толщина пера по умолчанию 1 пиксель
или используя промежуточную переменную green
Color green = Color.Green;
Pen greenPen = new Pen(green, 4.5f);
Можно вводить новый объект без указания явного имени пера (пример создания динамического объекта — пера):
g.DrawRectangle(new Pen(Color.Red, 3), r);
например, для рисования прямоугольника r красным пером толщиной 3 пикселя, используя графический контекст («холст») g.

Класс Brush

Класс Brush определяет объекты, которые используются для заливки внутри графических фигур, таких как прямоугольники, эллипсы, круги, многоугольники и дорожки. Это абстрактный базовый класс, который не может быть реализован. Для создания объекта «кисть» используются классы, производные от Brush, такие как SolidBrush, TextureBrush и LinearGradientBrush, например:
SolidBrush br = new SolidBrush(Color.Aqua);
g.FillRectangle(br, r); // закраска прямоугольника r на «холсте» g
Или без явного объявления объекта «кисть» br:
g.FillRectangle(new SolidBrush(Color.Red), r);

Для первоначального привыкания к стилю ООП в графике рассмотрим первый пример рисования.