WPF:从WPF Diagram Designer Part 1学习控件模板、移动、改变大小和旋转

  由于上周主要做了项目组产品架构、给公司新员工培训以及其他会议等事情,在OpenExpressApp对建模支持的初步计划中我列了一些建模任务还没有开展,其中参考部分在以前的blog中都已经介绍了(MetaModelEngine:元模型引擎开发思路DSM:使用MetaEdit+编写Family Tree Modeling Language读书笔记:Visual Studio DSL工具特定领域开发指南)。今天手头上没有其他重要事情了,可以开始进行学习WPF的图形设计器了,这也就是我在WPF - 图形设计器(Diagram Designer)中介绍的一个有源码的设计器,以前看过,觉得它已经实现了图形设计器的一些基本功能,只要先学会它就应该可以编写出自己的一个简易设计器。这个系列分为四部分,每部分都是在原有基础上扩展一些设计器功能,我也将分为四篇blog把从中学到的内容整理一下,对WPF和设计器感兴趣的可以看看。

WPF Diagram Designer: Part 1

这篇文章介绍了通过WPF的控件模板以及Thumb来实现图形设计器的移动Drag、改变大小resize和旋转rotate这三个几本功能,示例代码界面如下:

控件模板

  以往我们在使用Window下的控件时,都是通过控件本身提供的很多属性来更改外观,而在WPF下,你会发现控件并没有提供太多的定制属性,这是因为WPF把外观和内容隔离开来,通过控件模板的概念让我们可以更方便、更有想象力的来定制我们需要的界面。模板可以允许我们用任何东西来完全替代一个元素的可视树,但控件本身的其他功能并不受影响。WPF中的每个Control的默认外观都是在模板中定义的,大家可以通过我以前说的这个工具来查看WPF - 模板查看工具:Show Me The Template及如何查看第三方主题

  控件模板由ControlTemplate类来表示,它派生自FrameworkTemplate抽象类,它的重要部分是它的VisualTree内容属性,它包含了定义想要的外观的可视树。通过以下方式可以定义一个控件模板类:

 

<Canvas>
<Canvas.Resources>
<ControlTemplate x:Key="DesignerItemTemplate" TargetType="ContentControl">
<ContentPresenter Content="{TemplateBinding ContentControl.Content}"/>
</ControlTemplate>
</Canvas.Resources>
<ContentControl Name="DesignerItem"
Width
="100"
Height
="100"
Canvas.Top
="100"
Canvas.Left
="100"
Template
="{StaticResource DesignerItemTemplate}">
<Ellipse Fill="Blue"/>
</ContentControl>
</Canvas>

 

 

  • 限制目标类型
    ControlTemplate和Style一样,也有一个TargetType属性来限制模板可以被应用到的类型上,如果没有一个显示的TargetType,则目标类型将被隐式的设置为Control。由于没有默认的控件模板,所以它与Style是不同的,当使用TargetType时不允许移除模板的x:Key。
  • 模板绑定TemplateBinding
    在控件模板中,从目标元素插入属性值的关键是数据绑定,我们可以通过一个简单、轻量级的模板绑定TemplateBinding来处理。TemplateBinding的数据源总是目标元素,而Path则是目标元素的任何一个依赖属性。使用方式如上例的{TemplateBinding ContentControl.Content},如果我们设置了TargetType,可以更简单的使用为{TemplateBinding Content}
    TemplateBinding仅仅是一个便捷的设置模板绑定的机制,对于有些可冻结的属性(如Brush的Color属性)时绑定会失败,这时候我们可以使用常规的Binding来达到同样效果,通过使用一个RelativeSource,其值为{Relative Source TemplatedParent}以及一个Path。
  • ContentPresenter
    在控件模板中应该使用轻量级的内容显示元素ContentPresenter,而不是ContentControl。ContentPresenter显示的内容和ContentControl是一样的,但是ContentControl是一个带有控件模板的成熟控件,其内部包含了ContentPresenter。
    如果我们在使用ContentPresenter时忘记了将它的Content设置为{TemplateBinding Content}时,它将隐式的假设{TemplateBinding Content}就是我们需要的内容
  • 与触发器交互
    在模板内部可以使用触发器,但是在进行绑定时需要注意只能使用Binding,因为触发器位于控件可视树模板外部

Thumb

  在WPF中有一个Thumb的控件,在MSDN文档中是这么写的: " ...represents a control that lets the user drag and resize controls." 从字面上来看这个是一个用来处理拖放和设置大小的控件,正好应该在图形设计器中来处理移动和改变大小等动作。在以下介绍的Move、Resize和Rotate这三个功能都是使用Thumb来做的。

移动(Move)

MoveThumb 是从Thumb继承下来,我们实现了DragDelta事件来处理移动操作,

 

代码
public class MoveThumb : Thumb
{
public MoveThumb()
{
DragDelta
+= new DragDeltaEventHandler(this.MoveThumb_DragDelta);
}

private void MoveThumb_DragDelta(object sender, DragDeltaEventArgs e)
{
ContentControl designerItem
= DataContext as ContentControl;

if (designerItem != null)
{
Point dragDelta
= new Point(e.HorizontalChange, e.VerticalChange);

RotateTransform rotateTransform
= designerItem.RenderTransform as RotateTransform;
if (rotateTransform != null)
{
dragDelta
= rotateTransform.Transform(dragDelta);
}

Canvas.SetLeft(designerItem, Canvas.GetLeft(designerItem)
+ dragDelta.X);
Canvas.SetTop(designerItem, Canvas.GetTop(designerItem)
+ dragDelta.Y);
}
}
}

实现代码中假定DataContext为我们需要操作的图形控件,这个可以在控件模板中看到:

 

 

<ControlTemplate x:Key="DesignerItemControlTemplate" TargetType="ContentControl">
<Grid>
<s:DragThumb DataContext="{Binding RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent}}" Cursor="SizeAll"/>
<ContentPresenter Content="{TemplateBinding ContentControl.Content}"/>
</Grid>
</ControlTemplate>

 

  • RelativeSource

    • PreviousData 列表的前一个数据项
    • TemplatedParent 应用模板的元素
    • Self  元素自身 
    • FindAncestor 通过父元素链去找
  • 命中测试 IsHitTestVisible
    如果我们现在拖动一个圆形,那么界面如下:

    我们现在拖动时会发现,只能在灰色部分才允许拖动,在圆形区域由于捕获的不是MoveThumb而不能拖动。这时候我们只需要简单的设置IsHitTest为false即可

    <Ellipse Fill="Blue" IsHitTestVisible="False"/>

Resize

更改大小仍旧使用的是Thumb,我们建立了一个控件模板:

 

<ControlTemplate x:Key="ResizeDecoratorTemplate" TargetType="Control">
<Grid>
<Thumb Height="3" Cursor="SizeNS" Margin="0 -4 0 0"
VerticalAlignment
="Top" HorizontalAlignment="Stretch"/>
<Thumb Width="3" Cursor="SizeWE" Margin="-4 0 0 0"
VerticalAlignment
="Stretch" HorizontalAlignment="Left"/>
<Thumb Width="3" Cursor="SizeWE" Margin="0 0 -4 0"
VerticalAlignment
="Stretch" HorizontalAlignment="Right"/>
<Thumb Height="3" Cursor="SizeNS" Margin="0 0 0 -4"
VerticalAlignment
="Bottom" HorizontalAlignment="Stretch"/>
<Thumb Width="7" Height="7" Cursor="SizeNWSE" Margin="-6 -6 0 0"
VerticalAlignment
="Top" HorizontalAlignment="Left"/>
<Thumb Width="7" Height="7" Cursor="SizeNESW" Margin="0 -6 -6 0"
VerticalAlignment
="Top" HorizontalAlignment="Right"/>
<Thumb Width="7" Height="7" Cursor="SizeNESW" Margin="-6 0 0 -6"
VerticalAlignment
="Bottom" HorizontalAlignment="Left"/>
<Thumb Width="7" Height="7" Cursor="SizeNWSE" Margin="0 0 -6 -6"
VerticalAlignment
="Bottom" HorizontalAlignment="Right"/>
</Grid>
</ControlTemplate>

 

 

设置了这个样式的Control界面如下图所示:

对于改变大小,我们只要按照MoveThumb一样,从Thumb继承一个ResizeThumb来处理改变大小的动作,对于控件模板,我们只要把上面的Thumb替换成ResizeThumb即可

 

代码
public class ResizeThumb : Thumb
{
public ResizeThumb()
{
DragDelta
+= new DragDeltaEventHandler(this.ResizeThumb_DragDelta);
}

private void ResizeThumb_DragDelta(object sender, DragDeltaEventArgs e)
{
Control item
= this.DataContext as Control;

if (item != null)
{
double deltaVertical, deltaHorizontal;

switch (VerticalAlignment)
{
case VerticalAlignment.Bottom:
deltaVertical
= Math.Min(-e.VerticalChange,
item.ActualHeight
- item.MinHeight);
item.Height
-= deltaVertical;
break;
case VerticalAlignment.Top:
deltaVertical
= Math.Min(e.VerticalChange,
item.ActualHeight
- item.MinHeight);
Canvas.SetTop(item, Canvas.GetTop(item)
+ deltaVertical);
item.Height
-= deltaVertical;
break;
default:
break;
}

switch (HorizontalAlignment)
{
case HorizontalAlignment.Left:
deltaHorizontal
= Math.Min(e.HorizontalChange,
item.ActualWidth
- item.MinWidth);
Canvas.SetLeft(item, Canvas.GetLeft(item)
+ deltaHorizontal);
item.Width
-= deltaHorizontal;
break;
case HorizontalAlignment.Right:
deltaHorizontal
= Math.Min(-e.HorizontalChange,
item.ActualWidth
- item.MinWidth);
item.Width
-= deltaHorizontal;
break;
default:
break;
}
}

e.Handled
= true;
}
}

 

 

  • 加入到DesignerItemTemplate控件模板
    <ControlTemplate x:Key="DesignerItemTemplate" TargetType="ContentControl">
    <Grid DataContext="{Binding RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent}}">
    <s:MoveThumb Template="{StaticResource MoveThumbTemplate}" Cursor="SizeAll"/>
    <Control Template="{StaticResource ResizeDecoratorTemplate}"/>
    <ContentPresenter Content="{TemplateBinding ContentControl.Content}"/>
    </Grid>
    </ControlTemplate>

     

Rotate

我们实现旋转功能,仍旧是通过从Thumb继承下来一个RotateThumb,具体实现代码如下:

代码
public class RotateThumb : Thumb
{
private double initialAngle;
private RotateTransform rotateTransform;
private Vector startVector;
private Point centerPoint;
private ContentControl designerItem;
private Canvas canvas;

public RotateThumb()
{
DragDelta
+= new DragDeltaEventHandler(this.RotateThumb_DragDelta);
DragStarted
+= new DragStartedEventHandler(this.RotateThumb_DragStarted);
}

private void RotateThumb_DragStarted(object sender, DragStartedEventArgs e)
{
this.designerItem = DataContext as ContentControl;

if (this.designerItem != null)
{
this.canvas = VisualTreeHelper.GetParent(this.designerItem) as Canvas;

if (this.canvas != null)
{
this.centerPoint = this.designerItem.TranslatePoint(
new Point(this.designerItem.Width * this.designerItem.RenderTransformOrigin.X,
this.designerItem.Height * this.designerItem.RenderTransformOrigin.Y),
this.canvas);

Point startPoint
= Mouse.GetPosition(this.canvas);
this.startVector = Point.Subtract(startPoint, this.centerPoint);

this.rotateTransform = this.designerItem.RenderTransform as RotateTransform;
if (this.rotateTransform == null)
{
this.designerItem.RenderTransform = new RotateTransform(0);
this.initialAngle = 0;
}
else
{
this.initialAngle = this.rotateTransform.Angle;
}
}
}
}

private void RotateThumb_DragDelta(object sender, DragDeltaEventArgs e)
{
if (this.designerItem != null && this.canvas != null)
{
Point currentPoint
= Mouse.GetPosition(this.canvas);
Vector deltaVector
= Point.Subtract(currentPoint, this.centerPoint);

double angle = Vector.AngleBetween(this.startVector, deltaVector);

RotateTransform rotateTransform
= this.designerItem.RenderTransform as RotateTransform;
rotateTransform.Angle
= this.initialAngle + Math.Round(angle, 0);
this.designerItem.InvalidateMeasure();
}
}

样式如下:

代码
<!-- RotateThumb Style -->
<Style TargetType="{x:Type s:RotateThumb}">
<Setter Property="RenderTransformOrigin" Value="0.5,0.5"/>
<Setter Property="Cursor" Value="Hand"/>
<Setter Property="Control.Template">
<Setter.Value>
<ControlTemplate TargetType="{x:Type s:RotateThumb}">
<Grid Width="30" Height="30">
<Path Fill="#AAD0D0DD"
Stretch
="Fill"
Data
="M 50,100 A 50,50 0 1 1 100,50 H 50 V 100"/>
</Grid>
</ControlTemplate>
</Setter.Value>
</Setter>
</Style>

<!-- RotateDecorator Template -->
<ControlTemplate x:Key="RotateDecoratorTemplate" TargetType="{x:Type Control}">
<Grid>
<s:RotateThumb Margin="-18,-18,0,0" VerticalAlignment="Top" HorizontalAlignment="Left"/>
<s:RotateThumb Margin="0,-18,-18,0" VerticalAlignment="Top" HorizontalAlignment="Right">
<s:RotateThumb.RenderTransform>
<RotateTransform Angle="90" />
</s:RotateThumb.RenderTransform>
</s:RotateThumb>
<s:RotateThumb Margin="0,0,-18,-18" VerticalAlignment="Bottom" HorizontalAlignment="Right">
<s:RotateThumb.RenderTransform>
<RotateTransform Angle="180" />
</s:RotateThumb.RenderTransform>
</s:RotateThumb>
<s:RotateThumb Margin="-18,0,0,-18" VerticalAlignment="Bottom" HorizontalAlignment="Left">
<s:RotateThumb.RenderTransform>
<RotateTransform Angle="270" />
</s:RotateThumb.RenderTransform>
</s:RotateThumb>
</Grid>
</ControlTemplate>

加入移动、大小和旋转功能的DesignerItemStyle

 

<Style x:Key="DesignerItemStyle" TargetType="ContentControl">
<Setter Property="MinHeight" Value="50"/>
<Setter Property="MinWidth" Value="50"/>
<Setter Property="RenderTransformOrigin" Value="0.5,0.5"/>
<Setter Property="Template">
<Setter.Value>
<ControlTemplate TargetType="ContentControl">
<Grid DataContext="{Binding RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent}}">
<Control x:Name="RotateDecorator"
Template
="{StaticResource RotateDecoratorTemplate}"
Visibility
="Collapsed"/>
<s:MoveThumb Template="{StaticResource MoveThumbTemplate}"
Cursor
="SizeAll"/>
<Control x:Name="ResizeDecorator"
Template
="{StaticResource ResizeDecoratorTemplate}"
Visibility
="Collapsed"/>
<ContentPresenter Content="{TemplateBinding ContentControl.Content}"/>
</Grid>
<ControlTemplate.Triggers>
<Trigger Property="Selector.IsSelected" Value="True">
<Setter TargetName="ResizeDecorator"
Property
="Visibility" Value="Visible"/>
<Setter TargetName="RotateDecorator"
Property
="Visibility" Value="Visible"/>
</Trigger>
</ControlTemplate.Triggers>
</ControlTemplate>
</Setter.Value>
</Setter>
</Style>

 

装饰Adorner

   
WPF支持Adorner来修饰WPF控件,在改变大小等情况下我们可以根据需要来显示,有些建模工具支持选中控件后显示快捷工具条,这个就可以通过使用Adorner来实现。
本篇通过建立一个装饰类DesignerItemDecorator控件,加入DesignerItemTemplate中,由DesignerItemDecorator控件来控制是否显示以及如何显示装饰部分。

  • 控件模板
    <ControlTemplate x:Key="DesignerItemTemplate" TargetType="ContentControl">
    <Grid DataContext="{Binding RelativeSource={RelativeSource TemplatedParent}}">
    <s:MoveThumb Template="{StaticResource MoveThumbTemplate}" Cursor="SizeAll"/>
    <ContentPresenter Content="{TemplateBinding ContentControl.Content}"/>
    <s:DesignerItemDecorator x:Name="decorator" ShowDecorator="true"/>

    </Grid>
    <ControlTemplate.Triggers>
    <Trigger Property="Selector.IsSelected" Value="True">
    <Setter TargetName="decorator" Property="ShowDecorator" Value="true"/>
    </Trigger>
    </ControlTemplate.Triggers>
    </ControlTemplate>

     

  • 实现  class DesignerItemDecorator : Control
    代码
    public class DesignerItemDecorator : Control
    {
    private Adorner adorner;

    public bool ShowDecorator
    {
    get { return (bool)GetValue(ShowDecoratorProperty); }
    set { SetValue(ShowDecoratorProperty, value); }
    }

    public static readonly DependencyProperty ShowDecoratorProperty =
    DependencyProperty.Register
    (
    "ShowDecorator", typeof(bool), typeof(DesignerItemDecorator),
    new FrameworkPropertyMetadata
    (
    false, new PropertyChangedCallback(ShowDecoratorProperty_Changed)));


    private void HideAdorner()
    {
    ...
    }

    private void ShowAdorner()
    {
    ...
    }

    private static void ShowDecoratorProperty_Changed
    (DependencyObject d, DependencyPropertyChangedEventArgs e)
    {
    DesignerItemDecorator decorator
    = (DesignerItemDecorator)d;
    bool showDecorator = (bool)e.NewValue;

    if (showDecorator)
    {
    decorator.ShowAdorner();
    }
    else
    {
    decorator.HideAdorner();
    }
    }
    }
  • 实现  class DesignerItemAdorner : Adorner
    代码
    public class DesignerItemAdorner : Adorner
    {
    private VisualCollection visuals;
    private DesignerItemAdornerChrome chrome;

    protected override int VisualChildrenCount
    {
    get
    {
    return this.visuals.Count;
    }
    }

    public DesignerItemAdorner(ContentControl designerItem)
    :
    base(designerItem)
    {
    this.chrome = new DesignerItemAdornerChrome();
    this.chrome.DataContext = designerItem;
    this.visuals = new VisualCollection(this);
    }

    protected override Size ArrangeOverride(Size arrangeBounds)
    {
    this.chrome.Arrange(new Rect(arrangeBounds));
    return arrangeBounds;
    }

    protected override Visual GetVisualChild(int index)
    {
    return this.visuals[index];
    }
    }

     

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posted on 2010-08-17 11:51  周 金根  阅读(16084)  评论(14编辑  收藏  举报

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