Какой класс задает кисть для закраски области предопределенным узором

Рисование в форме

Графика необходима при организации пользовательского интерфейса. Образы информативнее текста. Framework .Net реализует расширенный графический интерфейс GDI+, обладающий широким набором возможностей. Но для рисования в формах достаточно иметь три объекта — перо, кисть и, хочется сказать, бумагу, но третий нужный объект — это объект класса Graphics, методы которого позволяют в формах заниматься графикой — рисовать и раскрашивать.

Класс Graphics

Класс Graphics — это основной класс, необходимый для рисования. Класс Graphics, так же, как и другие классы для перьев и кистей, находятся в пространстве имен Drawing, хотя классы некоторых кистей вложены в подпространство Drawing2D.

Объекты этого класса зависят от контекста устройства, (графика не обязательно отображается на дисплее компьютера, она может выводиться на принтер), поэтому создание объектов класса Graphics выполняется не традиционным способом — без вызова конструктора класса. Создаются объекты специальными методами разных классов. Например, метод CreateGraphics класса Control — наследника класса Form — возвращает объект, ассоциированный с выводом графики на форму.

При рисовании в формах можно объявить в форме поле, описывающее объект класса Graphics:

а в конструкторе формы произвести связывание с реальным объектом:

Методы класса Graphics

У класса Graphics большое число методов и свойств. Группа статических методов класса позволяет создать объект этого класса, задавая например описатель (handle) контекста устройства.

Для рисования наиболее важны три группы методов. К первой относится перегруженный метод DrawString, позволяющий выводить тексты в графическом режиме. Вторую группу составляют методы Draw — DrawEllipse, DrawLine, DrawArc и другие, позволяющие цветным пером (объектом класса Pen) рисовать геометрические фигуры: линии, различные кривые, прямоугольники, многоугольники, эллипсы и прочее. К третьей группе относятся методы Fill — FillEllipse, FillPie, FillRectangle и другие, позволяющие нарисовать и закрасить фигуру кистью. Кисти (объекты классов, производных от Brush), могут быть разные — сплошные, узорные, градиентные.

бинарный пользовательский интерфейс графический

Класс Pen

Методам группы Draw класса Graphics, рисующим контур фигуры, нужно передать перо — объект класса Pen. В конструкторе этого класса можно задать цвет пера и его толщину (чаще говорят “ширину пера”). Цвет задается объектом класса (структурой) Color. Для выбора подходящего цвета можно использовать упоминавшееся выше диалоговое окно Color либо одно из многочисленных статических свойств класса Color, возвращающее требуемый цвет. Возможно и непосредственное задание элементов структуры в виде комбинации RGB — трех цветов — красного, зеленого и голубого. Вместо создания нового пера с помощью конструктора можно использовать специальный класс предопределенных системных перьев.

Класс Brush

Класс Brush, задающий кисти, устроен более сложно. Начну с того, что класс Brush является абстрактным классом, так что создавать кисти этого класса нельзя, но можно создавать кисти классов-потомков Brush. Таких классов пять — они задают кисть:

§ SolidBrush — для сплошной закраски области заданным цветом;

§ TextureBrush — для закраски области заданной картинкой (image);

§ HatchBrush — для закраски области предопределенным узором;

§ LinearGradientBrush — для сплошной закраски с переходом от одного цвета к другому, где изменение оттенков задается линейным градиентом;

§ PathGradientBrush — для сплошной закраски с переходом от одного цвета к другому, где изменение оттенков задается более сложным путем.

§ Первые два класса кистей находятся в пространстве имен System.Drawing, остальные — в System.Drawing.Drawing2D.

У каждого из этих классов свои конструкторы. В примере, обсуждаемом далее, рассмотрим создание кистей трех разных классов, там и поговорим о конструкторах классов.

Говоря о рисовании, нельзя не упомянуть о событии Paint. Оно возникает всякий раз, когда область, в которой происходило рисование, повреждена. Причины этого могут быть разные — пользователь свернул форму, изменил ее размеры, произошло перекрытие другой формой, был вызван метод Invalidate — во всех этих случаях требуется перерисовать область. Тогда-то и возникает событие Paint, в задачу его обработчика входит перерисовка поврежденной области.

Рисование в форме

Графика необходима при организации пользовательского интерфейса. Образы информативнее текста. Framework .Net реализует расширенный графический интерфейс GDI+, обладающий широким набором возможностей. Но для рисования в формах достаточно иметь три объекта — перо, кисть и, хочется сказать, бумагу, но третий нужный объект — это объект класса Graphics , методы которого позволяют в формах заниматься графикой — рисовать и раскрашивать.

Класс Graphics

Класс Graphics — это основной класс , необходимый для рисования . Класс Graphics , так же, как и другие рассматриваемые здесь классы для перьев и кистей, находятся в пространстве имен Drawing , хотя классы некоторых кистей вложены в подпространство

Объекты этого класса зависят от контекста устройства, ( графика не обязательно отображается на дисплее компьютера, она может выводиться на принтер, графопостроитель или другие устройства), поэтому создание объектов класса Graphics выполняется не традиционным способом — без вызова конструктора класса . Создаются объекты специальными методами разных классов . Например, метод CreateGraphics класса Control — наследника класса Form — возвращает объект, ассоциированный с выводом графики на форму .

При рисовании в формах можно объявить в форме поле, описывающее объект класса

а в конструкторе формы произвести связывание с реальным объектом:

Затем всюду в программе, где нужно работать с графикой , используется глобальный для формы объект graph и его методы. Есть другой способ получения этого объекта — обработчики некоторых событий получают объект класса Graphics среди передаваемых им аргументов. Например, в обработчике события Paint , занимающегося перерисовкой, этот объект можно получить так:

protected override void OnPaint(System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)

Graphics gr = e.Graphics;

//перерисовка, использующая методы объекта gr

Для получения этого объекта можно использовать и статические методы самого класса

Методы класса Graphics

У класса Graphics большое число методов и свойств. Упомяну лишь о некоторых из них. Группа статических методов класса позволяет создать объект этого класса , задавая например описатель (handle) контекста устройства.

Для рисования наиболее важны три группы методов. К первой относится перегруженный метод DrawString , позволяющий выводить тексты в графическом режиме . Вторую группу составляют методы Draw — DrawEllipse , DrawLine , DrawArc и

другие, позволяющие цветным пером (объектом класса Pen ) рисовать геометрические фигуры : линии, различные кривые, прямоугольники, многоугольники, эллипсы и прочее. К третьей группе относятся методы Fill — FillEllipse , FillPie , FillRectangle и другие, позволяющие нарисовать и закрасить фигуру кистью. Кисти (объекты классов , производных от Brush ), могут быть разные — сплошные, узорные, градиентные.

Класс Pen

Методам группы Draw класса Graphics , рисующим контур фигуры, нужно передать перо — объект класса Pen . В конструкторе этого класса можно задать цвет пера и его толщину (чаще говорят «ширину пера»). Цвет задается объектом класса (структурой) Color . Для выбора подходящего цвета можно использовать упоминавшееся выше диалоговое окно Color либо одно из многочисленных статических свойств класса Color , возвращающее требуемый цвет. Возможно и непосредственное задание элементов структуры в виде комбинации RGB — трех цветов — красного, зеленого и голубого. Вместо создания нового пера с помощью конструктора можно использовать специальный класс предопределенных системных перьев.

Класс Brush

Класс Brush , задающий кисти, устроен более сложно. Начну с того, что класс Brush является абстрактным классом , так что создавать кисти этого класса нельзя, но можно создавать кисти классов-потомков Brush . Таких классов пять — они задают кисть:

• SolidBrush — для сплошной закраски области заданным цветом;

• TextureBrush — для закраски области заданной картинкой (image);

• HatchBrush — для закраски области предопределенным узором;

• LinearGradientBrush — для сплошной закраски с переходом от одного цвета к другому, где изменение оттенков задается линейным градиентом;

• PathGradientBrush — для сплошной закраски с переходом от одного цвета к другому, где изменение оттенков задается более сложным путем.

Первые два класса кистей находятся в пространстве имен System.Drawing , остальные —

У каждого из этих классов свои конструкторы . В примере, обсуждаемом далее, рассмотрим создание кистей трех разных классов , там и поговорим о конструкторах классов .

Проект «Паутина Безье, кисти и краски»

Построим проект для рисования в формах . В одной из форм будем рисовать пером, в другом — кистями различного типа. Главную форму сделаем простой кнопочной формой . Вот как она выглядит.

Рис. 24.13. Кнопочная форма «кисть или перо»

Выбор соответствующей командной кнопки открывает форму для рисования пером или кистью.

Паутина Безье

В форме BezierWeb будем рисовать несколько кривых Безье , исходящих из одной точки

— центра. Положение центра определяется курсором. Перемещая мышь, меняем положение курсора, а, следовательно, и центра, так что рисунок в форме будет все время перерисовываться, следуя за мышью. ( кривые Безье — это широко используемый в графике и технических приложениях вид гладких кривых. Кривая Безье задается четырьмя точками, первая и последняя из которых являются начальной и конечной точками кривой. Две оставшиеся точки являются точками притяжения. Прямую, заданную началом и концом, они притягивают к себе, превращая ее в гладкую кривую. Строгое математическое определение несложно, но мы приводить его не будем.)

Прежде чем рассмотреть программный код, давайте посмотрим, как выглядят нарисованные программой кривые Безье , исходящие из одной точки.

Рис. 24.14. Паутина Безье

Перейдем к рассмотрению кода. Первым делом добавим в поля формы нужные нам объекты:

Point[] points = new Point[10]; Pen pen;

Graphics graph; int count;

Точка center будет задавать общую начальную точку для всех рисуемых кривых Безье , массив points будет задавать остальные точки, используемые при построении кривых Безье . О роли объектов pen и graph , необходимых при рисовании , уже говорилось. Объект count играет техническую роль, о которой скажу чуть позже, прямого отношения к рисованию он не имеет.

В конструкторе формы вызывается метод MyInit , инициализирующий введенные объекты:

int cx = ClientSize.Width; int cy = ClientSize.Height; points[0] = new Point(0,0); points[1] = new Point(cx/2,0); points[2] = new Point(cx,0); points[3] = new Point(0,cy/2);

points[4] = new Point(cx,cy/2); points[5] = new Point(0,cy); points[6] = new Point(cx/2,cy); points[7] = new Point(cx,cy); points[8] = new Point(0,0); points[9] = new Point(cx/2,0); graph = this.CreateGraphics(); center = new Point(cx/2,cy/2); count =1;

Рисование кривых Безье выполняется в методе DrawWeb , устроенном очень просто. В цикле рисуется 8 кривых, используя точку center и массив points :

for (int i = 0; i<8; i++) graph.DrawBezier(pen,center,points[i],points[i+2],

Метод DrawBezier , вызываемый объектом graph класса Graphics , принадлежит группе рассмотренных нами методов Draw . Первым аргументом у всех этих методов является объект класса Pen , а остальные зависят от типа рисуемой фигуры. Для кривой Безье , как уже говорилось, необходимо задать четыре точки.

Главный вопрос, требующий решения: где же вызывать сам метод DrawWeb , где инициализировать рисование в форме ? Будем вызывать этот метод в двух местах — в двух обработчиках событий . Поскольку нам хочется реализовать стратегию, по которой точка center будет следовать за курсором мыши, то естественно, чтобы рисование инициировалось обработчиком события MouseMove нашей формы BezierWeb . (Напомню, для подключения события формы или элемента управления достаточно в режиме проектирования выбрать нужный элемент, в окне свойств этого элемента щелкнуть по значку с изображением молнии и из списка возможных событий данного элемента выбрать нужное, что приведет к созданию заготовки обработчика событий .)

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).

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.

NEW: Наш Чат, в котором вы можете обсудить любые вопросы, идеи, поделиться опытом или связаться с администраторами.

Класс перьев Реп

Для описания перьев имеется класс Реп. В конструкторе этого класса можно задать цвет и толщину линии:

Pen (Color clr, float width);

Основным свойством данного класса является DashStyle, с помощью которого задастся стиль линии, значения перечисления DashStyle, такие, как Solid, Dot, Dash, DashDot, DashDotDot.

Вместо создания нового пера можно использовать свойство статического класса Pens, в котором описаны предопределенные системные перья толщиной в 1 пиксель. Например, Pens.White – перо белого цвета толщиной в 1 пиксель.

Класс кистей Brush

Для описания кистей используется абстрактный класс Brush и таких основных производных от него классов, как:

• SolidBrush – кисть для одноцветной закраски;

• • HatchBrush – кисть для закраски с геометрическим, регулярным рисунком;
• • TextureBrush – кисть для закраски заданным изображением (image);
• • LinearGradientBrush – кисть для закраски градиентной заливкой. Первые два класса кистей находятся в пространстве имен

System.Drawing, остальные – в System.Drawing.Drawing2D. У каждого из этих классов свои конструкторы.

Для работы с одноцветными кистями имеется статический класс Brushes, в котором заданы одноцветные кисти стандартных цветов. Например: Brushes.Red – кисть для закраски сплошным красным цветом. Также можно создать собственную кисть класса SolidBrush с помощью следующего конструктора:

Color clr = Colors.Blue;

SolidBrush shadowBrush = new SolidBrush(clr);

Для создания кисти класса HatchBrush со стандартным геометрическим рисунком можно использовать следующие конструкторы:

public HatchBrush(HatchStyle hStyle, Color forecolor)

public HatchBrush(HatchStyle hstyle, Color forecolor, Color backcolor)

Здесь backcolor – это цвет фона, forecolor – цвет рисования узора, HatchStyle – перечисление, которое может принимать значения, показанные на рис. 8.16.

Рис. 8.16. Стандартные геометрические узоры

Класс шрифтов Font

Для выполнения вывода текста в клиентской области формы нужно указать используемый шрифт, который задаются с помощью класса Font. В данном классе имеются следующие основные конструкторы: