C#GDI

GDI+（Graphics Device Interface Plus）是 C# 中用于 2D 图形绘制、图像处理和文字渲染的核心技术，主要通过System.Drawing命名空间实现。以下是 GDI + 的核心知识点及实用示例：

一、核心知识点

1. 核心对象

   • Graphics：绘图 "画布"，所有绘图操作的入口，可从PaintEventArgs、Control.CreateGraphics()或Image.GetGraphics()获取。

   • Pen：用于绘制线条、轮廓（如矩形边框），可设置颜色、线宽、线型（实线、虚线等）。

   • Brush：用于填充图形内部，常见派生类：SolidBrush（纯色）、LinearGradientBrush（渐变）、TextureBrush（纹理）。

   • Font与StringFormat：Font定义文本字体样式，StringFormat控制文本对齐、换行等格式。

   • Image与Bitmap：处理位图图像（加载、绘制、保存）。

2. 坐标系统

   • 默认以左上角为原点(0,0)，X 轴向右递增，Y 轴向下递增。

   • 可通过Graphics.Transform进行坐标变换（平移、旋转、缩放）。

3. 绘图时机

   • 图形需在Control.Paint事件中绘制，确保窗口重绘（如 resize、遮挡后恢复）时图形不丢失。

   • 强制重绘可调用Control.Invalidate()（触发 Paint 事件）。

4. 资源管理

   • Pen、Brush、Font等实现IDisposable接口，需用using语句或手动Dispose()释放资源，避免内存泄漏。

二、实用示例

示例 1：基础图形与坐标变换

绘制带变换效果的图形（旋转、缩放）：

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Drawing2D;
using System.Windows.Forms;
​
namespace GdiExamples
{public class ShapeForm : Form{public ShapeForm(){Text = "GDI+ 图形与变换示例";Size = new Size(800, 600);Paint += ShapeForm_Paint;}
​private void ShapeForm_Paint(object sender, PaintEventArgs e){Graphics g = e.Graphics;// 抗锯齿，使图形边缘更平滑g.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias;
​// 1. 绘制基础图形// 实线矩形using (Pen solidPen = new Pen(Color.Blue, 3)){g.DrawRectangle(solidPen, 50, 50, 150, 100);}
​// 虚线椭圆using (Pen dashPen = new Pen(Color.Red, 2)){dashPen.DashStyle = DashStyle.Dash; // 设置为虚线g.DrawEllipse(dashPen, 250, 50, 150, 100); // 椭圆外接矩形}
​// 渐变填充多边形Point[] polygonPoints = { new Point(450, 50), new Point(550, 50), new Point(600, 120), new Point(500, 150) };using (LinearGradientBrush gradientBrush = new LinearGradientBrush(new Point(450, 50), new Point(600, 150), Color.Green, Color.Yellow)){g.FillPolygon(gradientBrush, polygonPoints);}
​// 2. 坐标变换：旋转并绘制矩形g.Save(); // 保存当前坐标状态g.TranslateTransform(150, 250); // 平移原点到(150,250)g.RotateTransform(30); // 旋转30度using (Pen pen = new Pen(Color.Purple, 2)){g.DrawRectangle(pen, 0, 0, 100, 60); // 基于新原点绘制}g.Restore(); // 恢复坐标状态
​// 3. 坐标变换：缩放并绘制文本g.Save();g.ScaleTransform(1.5f, 1.5f); // 缩放1.5倍using (Font font = new Font("Arial", 12))using (SolidBrush brush = new SolidBrush(Color.Orange)){g.DrawString("缩放文本", font, brush, 50, 200);}g.Restore();}
​[STAThread]static void Main(){Application.EnableVisualStyles();Application.Run(new ShapeForm());}}
}
​

示例 2：图像处理（加载、绘制、保存）

using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
​
namespace GdiExamples
{public class ImageForm : Form{private Image _image; // 存储加载的图片
​public ImageForm(){Text = "GDI+ 图像处理示例";Size = new Size(800, 600);Paint += ImageForm_Paint;Load += ImageForm_Load; // 窗体加载时加载图片FormClosing += ImageForm_FormClosing; // 关闭时释放资源}
​// 加载图片（替换为你的图片路径）private void ImageForm_Load(object sender, EventArgs e){try{string imagePath = "test.jpg"; // 本地图片路径_image = Image.FromFile(imagePath);}catch (Exception ex){MessageBox.Show($"图片加载失败：{ex.Message}");}}
​private void ImageForm_Paint(object sender, PaintEventArgs e){if (_image == null) return;
​Graphics g = e.Graphics;g.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias;
​// 1. 绘制原始图片（缩放适应区域）Rectangle destRect = new Rectangle(50, 50, 400, 300); // 目标区域g.DrawImage(_image, destRect); // 绘制图片到指定区域
​// 2. 添加水印文本using (Font font = new Font("微软雅黑", 24, FontStyle.Bold))using (SolidBrush brush = new SolidBrush(Color.FromArgb(128, 255, 0, 0))) // 半透明红色{// 设置文本居中对齐StringFormat format = new StringFormat();format.Alignment = StringAlignment.Center;format.LineAlignment = StringAlignment.Center;
​g.DrawString("水印示例", font, brush, destRect, format);}
​// 3. 保存带水印的图片（可选）// using (Bitmap bmp = new Bitmap(800, 600))// {//     using (Graphics bmpG = Graphics.FromImage(bmp))//     {//         bmpG.DrawImage(_image, destRect);//         // 绘制水印（同上）//     }//     bmp.Save("watermarked.jpg");// }}
​// 释放图片资源private void ImageForm_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e){_image?.Dispose();}
​[STAThread]static void Main(){Application.EnableVisualStyles();Application.Run(new ImageForm());}}
}
​

示例 3：动态绘图（鼠标交互）

通过鼠标事件绘制自由曲线：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
​
namespace GdiExamples
{public class DynamicDrawForm : Form{private List<Point> _points = new List<Point>(); // 存储鼠标轨迹点private bool _isDrawing = false; // 是否正在绘制
​public DynamicDrawForm(){Text = "GDI+ 动态绘图示例";Size = new Size(800, 600);BackColor = Color.White;
​// 注册鼠标事件MouseDown += DynamicDrawForm_MouseDown;MouseMove += DynamicDrawForm_MouseMove;MouseUp += DynamicDrawForm_MouseUp;}
​// 鼠标按下：开始绘制private void DynamicDrawForm_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e){if (e.Button == MouseButtons.Left){_isDrawing = true;_points.Clear();_points.Add(e.Location); // 记录起点}}
​// 鼠标移动：记录轨迹private void DynamicDrawForm_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e){if (_isDrawing){_points.Add(e.Location);Invalidate(); // 触发重绘}}
​// 鼠标释放：结束绘制private void DynamicDrawForm_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e){if (e.Button == MouseButtons.Left){_isDrawing = false;}}
​// 重绘时绘制曲线protected override void OnPaint(PaintEventArgs e){base.OnPaint(e);if (_points.Count < 2) return;
​Graphics g = e.Graphics;g.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias;
​using (Pen pen = new Pen(Color.Black, 3)){g.DrawCurve(pen, _points.ToArray()); // 绘制平滑曲线}}
​[STAThread]static void Main(){Application.EnableVisualStyles();Application.Run(new DynamicDrawForm());}}
}
​

三、注意事项

1. 性能优化：频繁绘图时避免在Paint事件中创建大量对象（如Pen、Font），可提前创建并复用。

2. 抗锯齿：设置Graphics.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias使图形边缘更平滑。

3. 兼容性：System.Drawing在.NET Core/.NET 5 + 中需通过 NuGet 安装System.Drawing.Common包（注意：Windows 兼容性更好，跨平台可能有限制）。

通过以上知识点和示例，可快速掌握 GDI + 的核心用法，适用于自定义控件、图表绘制、图片处理等场景。