基于GDI+的簡易畫圖程序設計與實現

羅倩

（青島理工大學琴島學院 計算機工程系，山東 青島 266106）

1 相關技術介紹

1.1 GDI 技術

GDI 是位于應用程序與不同硬件之間的中間層，這種結構讓程序員從直接處理不同硬件的工作中解放出來，把硬件間的差異交給了GDI 處理。GDI 通過將應用程序與不同輸出設備特性相隔離，使Windows 應用程序能夠毫無障礙地在Windows 支持的任何圖形輸出設備上運行。

Windows 系統是用來給應用程序提供設備獨立性的工具，它是windows 系統為了處理輸出設備而使用的一種內部數據結構，設備環境是windos 程序，驅動程序，和輸出設備(如打印機，繪圖儀)之間的紐帶，GDI 是一組C++類，它在驅動程序的協助下把數據描繪在硬件上，它位于應用程序與硬件之間，把數據從一方傳到另一方。

1.2 GDI+技術

GDI+是GDI 的下一個版本，它進行了很好的改進，并且易用性更好。GDI 的一個好處就是你不必知道任何關于數據怎樣在設備上渲染的細節，GDI+更好的實現了這個優點，也就是說，GDI 是一個中低層API,你還可能要知道設備，而GDI+是一個高層的API，你不必知道設備。例如你如果要設置某個控件的前景和背景色，只需設置BackColor 和ForeColor 屬性。

1.3 本文采用的技術

GDI+與GDI 相比，增加了下列新的特性：漸變畫刷、樣條曲線、獨立的路徑對象、矩陣和矩陣變換、Alpha 通道合成運算和多圖片格式的支持，除了上述新特性外，GDI+還將支持重新著色、色彩修正、消除走樣、元數據以及Graphics 容器等特性。

而.NET 可以很好的支持GDI+編程，可以充分利用其優越性，本文在設計與實現簡易畫圖程序時，采用GDI+編程技術。

2 系統的設計

2.1 系統總體設計方案

a.對整個界面進行布局。b.實現繪圖工具的功能。c.實現顏色拾取的功能。d.實現菜單功能。e.實現手動調節畫布大小的功能。f.測試。

2.2 系統結構選擇

目前，常用的系統體系結構有兩種：C/S 與B/S。采用B/S 結構，客戶端只能完成瀏覽、查詢、數據輸入等簡單功能，絕大部分工作由服務器承擔，這使得服務器的負擔很重。采用C/S 結構時，客戶端和服務器端都能夠處理任務，這雖然對客戶機的要求較高，但因此可以減輕服務器的壓力。

畫圖程序對計算機的性能要求比較高，占用大量的內存，且要求穩定性好。本文中的系統采用C/S 結構，這樣可以充分利用客戶端的功能，為服務器減輕負擔。

2.3 系統模塊設計

畫圖程序，主要包括四大模塊：文件功能（打開、關閉、保存等）、工具箱（線條、鉛筆、矩形、空心園、實心圓、橡皮擦等）、調色板（各種顏色）、圖像（清除圖像、圖像屬性），軟件啟動時，為一張空白畫布，我們可以直接在畫布上繪畫，也可以通過菜單中的“打開”，導入一張圖片，然后我們就可以在這張圖片上進行繪制。簡單結構，如圖1 所示：

圖1 畫圖程序模塊圖

圖2 界面設計圖

2.4 系統界面設計

系統界面遵循簡潔、緊湊、美觀和易于使用的原則，主界面分成了四個區：菜單區（上側）、工具箱區（左上側）、調色板區（左下側）、狀態欄（下側）、中心區（中間），如圖2 所示：

3 系統的實現

3.1 編程語言的選擇

C#語言是微軟公司提供一門編程語言，方便易用，且功能強大，適合各類項目的開發，對于編寫WinForm 程序，是一種不錯的選擇。本文在開發畫圖程序時，采用了C#語言。因為使用C#語言，可以通過引入命名空間，調用強大的GDI+的功能，從而可以繪制出漂亮、功能強大穩定的圖像。

3.2 關鍵技術與代碼分析

3.2.1 畫板、畫筆、畫刷介紹

要實現畫圖功能，首要任務是建立畫板，Graphics 主要是用來建立畫板對象，本文將picture 控件作為畫板，創建畫板的語法為：

Graphics g=picture1.CreateGraphics();//創建畫板

g.Clear(Color.Red);//將畫板染成為紅色

g.Dispose();//把畫板對象從內存中清除掉

建立畫板后，下一步的任務就是創建畫筆，Pen 主要是用來建立畫筆對象，創建畫筆的語法如下：

Pen p=new Pen(Color.Blue,2);//定義了一個藍色,像素為2 的畫筆

有了畫筆，下一步就是定制畫刷，Brush 對象是畫筆對象，用來繪制實心、漸層的圖形，使得圖案顯得比較有質感。最簡單的畫筆僅指定了區域用純色來填充。這種畫筆由System.Drawing.Brush類的實例表示，該實例可以如下構造：Brush b=SolidBrush(Color.Orange);3.2.2 清除圖像

清除圖像的方法是，把整個畫布顏色填充為白色，部分代碼如下：

3.2.3 畫布大小調整

放置一個picture1 控件，將它固定在主畫板的右下角，然后改變鼠標進入時的Cursor 為箭頭形狀，設置鼠標按下移動時的事件，讓該picturebox1 跟隨鼠標移動。當鼠標松開時，將主畫板的右下角坐標調整為picturebox1 的坐標，部分代碼：

3.3 運行界面分析

圖3 畫圖程序主界面

程序啟動后，進入程序的主運行界面，如圖3 所示。利用左側工具箱中的工具，以及顏色工具箱，可以白色畫板區域中，繪制線條、矩形、橢圓，并可以改變線條的顏色，給矩形和橢圓填充顏色；當繪制圖形，出現錯誤時，使用工具箱中的橡皮擦，除掉錯誤的地方，以便重新繪制。另外，程序也提供了對圖片像素的大小的改變，如將圖片的大小從1024*768，改變成800*600，方便使用。

4 結束語

GDI+是WinXP 操作系統的一個子集，具有十分強大的圖形接口，通過它可以繪制出功能強大的圖形，并可以對圖形進行各種處理，以滿足圖像處理的需要。使用GDI+可以很方便的開發出一個畫圖軟件，例如操作系統的畫板。本文使用GDI+技術，很好的實現了一個簡易的畫圖程序，簡單實用。

[1]王東明.Visual C#.NET 程序設計與應用開發.清華大學出版社,2008.5

[2].程不功.ASP.NET2.0 動態網站開發教程.清華大學出版社,2006.4

[3].邵良杉.ASP.NET3.5(C#)實踐教程.清華大學出版社,2009.5