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GDI+绘图基础
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编写图形程序时需要使用GDI(Graphics Device Interface，图形设备接口)。
从程序设计的角度看，GDI包括两部分：GDI对象和GDI函数。GDI对象定义了GDI函数使用的工具和环境变量；而GDI函数使用GDI对象绘制各种图形。
在C#中，进行图形程序编写时用到的是GDI+(Graphics Device Interface Plus，图形设备接口)版本，GDI+是GDI的进一步扩展，它使我们编程更加方便。
1 GDI+概述
GDI+是微软在Windows 2000以后操作系统中提供的新的图形设备接口，其通过一套部署为托管代码的类来实现，这套类被称为GDI+的“托管类接口”。
GDI+主要提供了一下三类服务：
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二维矢量图形：GDI+提供了存储图形基元自身信息的类(或结构体)、存储图形基元绘制方式信息的类以及实际进行绘制的类。
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图像处理：大多数图片都难以划定为直线和曲线的集合，无法使用二维矢量图形方式进行处理。因此，GDI+为我们提供了Bitmap、Image等类，它们可用于显示、操作和奥村BMP、JPG、GIF等图像格式。
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文字显示：GDI+支持使用各种字体、字号和样式来显示文本。
我们要进行图形编程，就必须先讲解Graphics类，同时我们还必须掌握Pen、Brush和Rectangle这几种类。
GDI+比GDI优越主要表现在两个方面：
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GDI+通过提供新功能(例如：渐变画笔和Alpha混合)扩展了GDI的功能；
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修订了编程模型，是图形编程更加简易灵活。
2 Graphics类
Graphics类封装一个GDI+绘图图面，提供将对象绘制到现实设备的方法，Graphics与特定的设备上下文关联。
画图方法都被包括在Graphics类中国，在画任何对象(例如：Circle Rectangle)时，我们首先要创建一个Graphics类实例，这个实例相当于建立了一块画布，有了画布才可以用各种画图方法进行绘图。
绘图程序的设计过程一般分为两个步骤：1.创建Graphics；2.使用Graphics对象的方法绘图、显示文本或处理图像。
通常我们使用下述三种方法来创建一个Graphics对象：
方法一：利用控件或窗体的Paint事件中的PaintEventArgs
在窗体或控件的Paint事件中接受对图形对象的引用，作为PaintEventArgs(PaintEventArgs指定绘制控件所用的Graphics)的一部分，在为控件创建绘制代码时，通常会使用此方法来获取对图形对象的引用。例如：
创建Graphics对象的两种方法
Paint事件在重绘控件时发生。
方法二：调用某控件或窗体的CreateGraphics方法
调用某控件或窗体的CreateGraphics方法以获取对Graphics对象的引用，该对象表示该控件或窗体的绘图图面。
如果想在已存在的窗体或控件上绘图，通常会使用此方法，例如：
1 Graphics _Graphics = this.CreateGraphics(); // 在当前窗体上创建Graphics对象
方法三：调用Graphics类的FromImage静态方法
由从Image集成的任何对象创建Graphics对象。在需要更改已存在的图像时，通常会使用此方法。例如：
使用Graphics.FromImage()方法 创建Graphics对象
2.1 Graphics类的方法成员
有了一个Graphics的对象引用后，就可以利用该对象的成员进行各种各样图形的绘制，下面表格列出了Graphics类的常用方法成员：
| 名称 | 说明 | 名称 | 说明 |
| DrawArc | 画弧 | DrawBezier | 画立体的贝尔塞曲线 |
| DrawBeziers | 画连续立体的贝尔塞曲线 | DrawClosedCurve | 画闭合曲线 |
| DrawCurve | 画曲线 | DrawEllipse | 画椭圆 |
| DrawImage | 画图像 | DrawLine | 画线 |
| DrawPath | 通过路径画线和曲线 | DrawPie | 画饼形 |
| DrawPolygon | 画多边形 | DrawRectangle | 画矩形 |
| DrawString | 绘制文字 | FillEllipse | 填充椭圆 |
| FillPath | 填充路径 | FillPie | 填充饼图 |
| FillPolygon | 填充多边形 | FillRectangle | 填充矩形 |
| FillRectangles | 填充矩形组 | FillRegion | 填充区域 |
在.NET中，GDI+的所有绘图功能都包括在System、System.Drawimg、System.Drawimg.Imaging、 System.Drawimg.Drawimg2D和System.Drawimg.Text等命名空间中，因此开始用GDI+类之前，需要先引用相应的 命名空间。
2.2 引用命名空间
在C#应用程序中使用using命令引用给定的命名空间或类，下面是一个C#应用程序引用命名空间的例子：
引用命名空间
3 常用画图对象
在创建了Graphics对象后，就可以用它开始绘图了，可以画线、填充图形、显示文本等等，其中主要用到的对象还有：
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Pen：用来用patterns、colors或者bitmaps进行填充
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Color：用来画线和多边形，包括矩形、圆和饼形
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Font：用来给文字设置字体格式
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Brush：用来描述颜色
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Rectangle：矩形结构通常用来在窗体上画矩形
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Point：描述一对有序的x,y两个坐标值
3.1 Pen类
Pen类用来绘制指定宽度和样式的直线。使用DashStyle属性绘制几种虚线，可以使用各种各样填充样式(包括纯色和纹理)来填充Pen绘制的直线，填充模式取决于画笔或用作填充对象的纹理。
使用画笔时，需要先实例化一个画笔对象，主要有以下几种方法：
实例化画笔对象
Pen常用的属性如下：
| 名称 | 说明 | 名称 | 说明 |
| Alignment | 获得或者设置画笔的对齐方式 | Brush | 获得或者设置画笔的属性 |
| Color | 获得或者设置画笔的颜色 | Width | 获得或者设置画笔的宽度 |
3.2 Color结构
在自然界中，颜色大都由透明度(A)和三基色(R,G,B)所组成。在GDI+中，通过Color结构封装对颜色的定义，Color结构中，除了提供 (A,R,G,B)以外，还提供许多系统定义的颜色，如Pink(粉色)。另外，还提供许多静态成员，用户对颜色进行操作。
Color结构的基本属性如下表：
| 名称 | 说明 |
| A | 获取此Color结构的Alpha分量值，取值(0~255) |
| R | 获取此Color结构的红色分量值，取值(0~255) |
| G | 获取此Color结构的绿色分量值，取值(0~255) |
| B | 获取此Color结构的蓝色分量值，取值(0~255) |
| Name |
获取此Color结构的名称，这将返回用户定义的颜色的名称或已知颜色的名称(如果该颜色是从某个名称创建的)。 对于自定义的颜色，这将返回RGB值。 |
Color结构的基本(静态)方法如下表：
| 名称 | 说明 |
| FromArgb | 从四个8位的ARGB分量(Alpha、红色、绿色和蓝色)值创建Color结构 |
| FromKnowColor | 从指定饿预定义颜色创建一个Color结构 |
| FromName | 从预定义颜色的指定名称创建一个Color结构。 |
Color结构变量可以通过已有颜色构造，也可以通过RGB建立，例如：
创建Color构造对象
在图像处理中一般需要获取或设置像素的颜色值，获取一幅图像的某个像素颜色值得具体步骤如下：
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定义Bitmap
Bitmap bitmap = new Bitmap("D:\\孤影\\LonelyShadow.bmp"); -
定义一个颜色变量，把在指定位置所取得的像素值存入颜色变量中
1 Color color = new Color();2 color = bitmap.GetPixel(10, 10); // 获取此Bitmap中指定像素的颜色
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将颜色值分解出单色分量值
1 int r, g, b;2 r = color.R;3 g = color.G;4 b = color.B;
3.3 Font类
Font类定义特定文本格式，包括字体、字号和字形属性。Font类的常用构造函数是：
public Font(string 字体名, float 字号, FontStyle 字形){} 其中字号和字体为可选项
public Font(string 字体名, float 字号) 其中字体名为Font的FontFamily的字符串表示形式
下面是定义一个F哦你团队相爱难过的示例代码：
1 FontFamily fontFamily = new FontFamily("Arial");2 Font font = new Font(fontFamily, 16, FontStyle.Regular, GraphicsUnit.Pixel);
字体常用属性如下表：
| 名称 | 说明 | 名称 | 说明 |
| Bold | 是否为粗体 | FontFamily | 字体成员 |
| Height | 字体高 | Italic | 是否为斜体 |
| Name | 字体名称 | Size | 字体尺寸 |
| SizeInPoints | 获取此Font对象的字号，以磅为单位 | Strikeout | 是否有删除线 |
| Style | 字体类型 | Underline | Unit |
| Unit | 字体尺寸单位 |
3.4 Brush类
Brush类是一个抽象的基类，因此它不能被实例化，我们总是用它的派生类进行实例化一个画刷的对象，当我们对图形内部进行填充操作时就会用到画刷，关于画刷在 [1.5] 中有详细的讲解。
3.5 Rectangle结构
存储一组整数，共四个，表示一个矩形的位置和大小。
矩形结构通常用来在窗体上画矩形，除了利用它的构造函数矩形对象外，还可以利用Rectangle结构的属性成员，其属性成员如下表：
| 名称 | 说明 | 名称 | 索命 |
| Bottom | 底端坐标 | Height | 矩形高 |
| IsEmpty | 测试矩形宽和高是否为0 | Left | 矩形左边坐标 |
| Location | 矩形的位置 | Right | 矩形右边坐标 |
| Size | 矩形尺寸 | Top | 矩形顶端坐标 |
| Width | 矩形宽 | X | 矩形左上角顶点X坐标 |
| Y | 矩形左上角顶点Y坐标 |
Rectangle结构的构造函数有以下两个：
Rectangle结构的构造函数
1.3.6 Point结构
用指定坐标初始化Point类的新实例，这个结构很像C++的Point结构，它描述了一对有序的x,y两个坐标值，其构造函数为：
public Point(int x, int y); 其中x为该点的水平位置；y为该点的垂直位置。
下面是构造Point对象的示例代码：
1 Point pt1 = new Point(30, 30);2 Point pt2 = new Point(110, 110);
4 基本图形绘制举例
4.1 画一个矩形
建一个C#.NET WinForms窗体应用程序，通过在窗体的OnPaint事件中绘制一个填充的渐变矩形：
填充矩形方法FillRectangle()的语法帮助定义如下：
填充矩形的方法FillRectangle() 语法定义
我们在这里只使用第一种定义，演示填充矩形，示例代码如下：
画一个颜色渐变的矩形
上述代码运行效果如下：
4.2 画一个弧
画弧线的语法定义如下：
画弧线方法DrawArc()的定义
参照定义的帮助，可写出如下画弧线的代码：
画弧线示例代码
上述代码运行结果如下：
4.3 画线
画线DrawLine()方法的语法定义如下：
DrawLine()语法定义
根据定义的帮助，我们以第一种语法 可以写出如下示例代码：
画线DrawLine()函数示例代码
上述代码运行效果图如下：
4.4 画椭圆
还是先看一下DrawEllipse()画椭圆的语法定义：
画椭圆方法 DrawEllipse()语法定义
参照上面的语法定义，我们根据第一种语法，可以写出如下示例代码：
画椭圆DrawEllipse()函数示例代码
上述代码运行结果如下：
4.5 输出文本
输出文本用到的是Graphics对象的DrawString()方法，语法定义如下：
输出文本DrawString()函数语法定义
根据上述定义，我们以 public void DrawString(string s, Font font, Brush brush, float x, float y); 语法可以写出如下示例代码：
输出文本DrawString()函数示例代码
上述代码运行结果如下：
4.6 填充路径
填充路径的语法定义如下：
填充路径FillPath()函数语法定义
根据上述语法定义，可写出如下示例代码：
填充路径示例代码
上述代码运行结果如下：
注意：GraphicsPath类位于命名空间“System.Drawimg.Drawimg2D”中，表示一系列相互连接的直线和曲线。
5 画刷和画刷类型
Brush类型是一个抽象类，所以它不能被实例化，也就是不能直接应用，但是我们可以利用他的派生类，如：HatchBrush、SolidBrush和TextureBrush等。
画刷类型一般在“System.Drawing”命名空间中，如果应用HatchBrush和GradientBrush画刷，需要在程序中引入“System.Drawing2D”命名空间。
5.1 SolidBrush(单色画刷)
它是一种一般的画刷，通常只用一种颜色去填充GDI+图形，例如如下示例代码：
SolidBrush单色笔刷使用示例代码
运行效果如下：
5.2 HatchBrush(阴影画刷)
HatchBrush类位于“System.Drawing.Drawing2D”命名空间中。阴影画刷有两种颜色：前景色和背景色，以及6种阴影。前景色定义线条的颜色，背景色定义线条之间间隙的颜色。
HatchBrush类有两个构造函数：
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public HatchBrush(HatchStyle, Color foreColor);
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public HatchBrush(HatchStyle, Color foreColor, Color backColor);
HatchStyle枚举值指定可用于HatchBrush对象的不同图案，主要成员如下：
| 名称 | 说明 | 名称 | 说明 |
| BackwardDiagonal | 从右上到左下的对角线的线条图案 | Cross | 指定交叉的水平线和垂直线 |
| DarkDownwardDiagonal | 指定从顶点到底点向右倾斜的对角线，其两边夹角比ForwardDiagonal小50%，宽度是其两倍。此阴影图案不是锯齿消除的 | DarkHorizontal | 指定水平线的两边夹角比Horizontal小50%，并且宽度是Horizontal的两倍 |
| DarkUpwardDiagonal | 指定从顶点到底点向左倾斜的对角线，其两边夹角比BackwardDiagonal小50%，宽度是其两倍，但这些直线不是锯齿消除的 | DarkVertical | 指定垂直线的两边夹角比Vertical小50%，并且宽度是其两倍 |
| DashedDownwardDiagonal | 指定虚线对角线，这些对角线从顶点到底点向右倾斜 | DashedHorizontal | 指定虚线水平线 |
| DashedUpwardDiagonal | 指定虚线对角线，这些对角线从顶点到底点向左倾斜 | DashedVertical | 指定虚线垂直线 |
| DiagonalBrick | 指定具有分层砖块外观的阴影，它从顶点到底点向左倾斜 | DiagonalCross | 交叉对角线的图案 |
| Divot | 指定具有草皮层外观的阴影 | ForwardDiagonal | 从坐上到右下分层砖块外观的阴影 |
| Horizontal | 水平线的图案 | HorizontalBrick | 指定具有水平分层砖块外观的阴影 |
| LargeGrid | 指定阴影样式Cross | LightHorizontal | 指定水平线，其两边夹角比Horizontal小50% |
| LightVertical | 指定垂直线的两边夹角比Vertical小50% | Max | 指定阴影样式SolidDiamond |
| Min | 指定阴影样式Horizontal | NarrowHorizontal | 指定水平线的两边夹角比阴影样式Horizontal小75%(或者比LightHorizontal小25%) |
| NarrowVertical | 指定垂直线的两边夹角比阴影样式Vertical小75%(或者比LightVertical小25%) | OutlineDiamond | 指定互相交叉的正向对角线和反向对角线，但这些对角线不是锯齿消除的 |
| Percent05 | 指定5%阴影，前景色与背景色的比例为5:100 | Percent90 | 指定90%阴影，前景色与背景色的比例为90:100 |
| Plaid | 指定具有格子花呢材料外观的阴影 | Shingle | 指定带有对角分层鹅卵石外观的阴影，它从顶点到底点向右倾斜 |
| SmallCheckerBoard | 指定带有期盼外观的阴影 | SmallDiamond | 指定具有对角放置的棋盘外观的阴影 |
| Sphere | 指定具有球体彼此相邻放置的外观的阴影 | Trellis | 指定具有格架外观的阴影 |
| Vertical | 垂直线的图案 | Wave | 指定由代字号"~"构成的水平线 |
| Weave | 指定具有织物外观的阴影 |
我们随便挑选三个样式，如下示例代码：
HatchBrush阴影画笔的使用示例代码
上述代码运行结果如下：
5.3 TextureBrush(纹理画刷)
纹理画刷拥有图案，并且通常使用它来填充封闭的图形。为了对它初始化，可以使用一个已经存在的别人设计好了的图案，或使用常用的设计程序设计的自己的图 案，同时应该使图案存储为常用图形文件格式，如BMP格式文件，这有一个设计好的位图：“LonelyShadow.bmp”文件，纹理画刷使用的示例代 码如下：
纹理笔刷使用示例代码
上述代码运行效果如下：
5.4 LinearGradientBrush 和 PathGradientBrush(渐变画刷)
渐变画刷类似于实心画刷，因为他也是基于颜色的，与实心画刷不同的是：渐变画刷使用两种颜色，它的主要特点是：在使用过程中，一种颜色在一段，而另外一种颜色在另一端，在中间，两种颜色融合产生过度或衰减的效果。
渐变画刷有两种：线性画刷和路径画刷(LinearGradientBrush 和 PathGradientBrush)。
其中LinearGradientBrush可以显示线性渐变效果，而PathGradientBrush是路径渐变的可以显示比较具有弹性的渐变效果。
5.4.1 LinearGradientBrush类
LinearGradientBrush类构造函数如下：
LinearGradientBrush构造函数定义
我们可以写出如下示例代码：
LinearGradientBrush线性画刷使用示例代码
上述代码运行效果如下：
5.4.2 PathGradientBrush类
PathGradientBrush类的构造函数如下：public PathGradientBrush(GraphicsPath path); // path: GraphicsPath，定义此PathGradientBrush填充区域
PathGradientBrush使用的示例代码如下：
PathGradientBrush使用示例代码
上述代码运行效果图如下：
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