C#利用GDI+實現橡皮筋效果

因為C#課一次作業需要在winform上實現一個簡單的繪圖程序，要求添加橡皮筋效果。圖像是在picturebox控件上繪制的，我一開始始終解決不了的問題是要實現橡皮筋效果，鼠標移動過程中繪制顯示的圖形就要隨時擦除，但是通過GDI+在控件的Graphic對象上繪制圖形就不能再擦掉了。在網上搜索了一下，不管是刷新重繪控件，還是通過在內存中開辟位圖的辦法都失敗，后面那種辦法是最多的，但我怎么都弄不好，可能是我真地太菜了吧！

最終找到了辦法是通過GDI+自帶的雙緩沖技術實現的。我們要實現橡皮筋的效果就要先擦除掉原來的圖案，然后再繪制新的圖案，我們可以先通過GDI+的填充背景色，覆蓋原來的圖形，再將所有圖形繪制到屏幕上，讓窗體刷新。但是窗體刷新時會頻繁地重繪窗體表面，這樣就會導致閃爍，而雙緩沖能有效避免這個問題。自己也是在搜素的過程中大致理解了下這個技術。大概是先在內存中創建一個新的與窗體大小一樣的緩沖區，我們的繪圖操作先在這塊緩沖區上完成，然后再將緩沖區上的圖形渲染到屏幕上。由於渲染時只是進行位圖的拷貝，所以速度是非常快的，能有效避免窗體反復刷新重繪時帶來的閃爍。

大概思路是這樣的：用GeometryBase基類及其派生類儲存圖形對象，類中包括相應圖形對象相應的繪制函數draw(Graphic g),用一個list集合GeometrySet存放所有已經繪制完成的圖形，定義一個接口Tool，里面包括響應鼠標事件的函數onmousedown,onmousemove等，再定義一個工具類及其派生類，繼承自接口Tool,實現接口，構造圖形對象並添加到GeometrySet集合中。

具體代碼如下:

• 定義工具和控件的Graphic對象初始化

  // 繪制工具
        private Tool _actionTool = null;
        private Tool actionTool
        {
            get => _actionTool ?? new NoneTool(op);
            set => _actionTool = value;
        }
        private readonly Graphics pb;
        public Form1()
        {
  
            InitializeComponent();
            pb = pictureBox1.CreateGraphics();// 獲取pictureBox1空間的繪制畫布
  
        }
  

• 選擇繪制的工具

        /// <summary>
        /// 選擇繪圖方式
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void comboBox2_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            // 獲取繪圖方式
            Drawstyle = this.comboBox2.SelectedIndex;
            // 創建相應的圖形繪制工具
            actionTool = CreateToolFactory.getDrawTool(Drawstyle, op);
  
        }
  

• 鼠標移動事件響應函數

  private void pictureBox1_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e)
          {
              // 利用雙緩沖實現橡皮筋效果和繪制圖層容器圖形
              BufferedGraphicsContext Mybuffer = BufferedGraphicsManager.Current;   // 創建緩沖圖形上下文
              BufferedGraphics buffered = Mybuffer.Allocate(pb, pictureBox1.ClientRectangle); // 創建指定大小的緩沖區
              // 設置背景色為白色
              buffered.Graphics.FillRectangle(Brushes.White, pictureBox1.ClientRectangle); // 填充背景色，不填充的話屏幕最終顯示的背景色是黑色
              // 繪制當前的圖形
              actionTool.onmousemove(e, buffered.Graphics); // 繪制當前正在繪制中的圖形
              // 繪制圖層容器中的圖形
              LayerService.DrawLayer(buffered.Graphics); // 繪制GeometrySet集合中已經存在的圖形
              // 將圖形渲染到屏幕上
              buffered.Render(pb); // 將所有圖形渲染到屏幕上
              
              // 釋放資源
              buffered.Dispose();
              Mybuffer.Dispose();
  
          }
  

• 鼠標點擊事件響應函數

  private void pictureBox1_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
          {
              // 使用繪制工具構造並添加圖形對像
              actionTool.onmousedown(e);
          }
  

• 繪制工具類[^以繪制直線為例]

  class DrawLine : AbstractTool
      {
          private Point _startPoint;
          private Point _endPoint;
          private Polyline2D _line;
          public bool _dragging = false;
          public DrawLine(Options p) : base(p) {}
          public override void onmousedown(MouseEventArgs e)
          {
              // 構造圖形對象
              base.onmousedown(e);
              if(e.Button == MouseButtons.Left)
              {
                  if (_dragging)
                  {
                      _endPoint = mouseDown;
                      _line.Add_Point(_endPoint);
                      LayerService.Add_Geometry(_line);
                      _dragging = false;
                      
                  }
                  else
                  {
                      _startPoint = mouseDown;
                      _line = new Polyline2D(ops);
                      _line.Add_Point(_startPoint);
                      _dragging = true;
                  }
              }
              
          }
          // 橡皮筋效果實現
          public override void onmousemove(MouseEventArgs e,Graphics g)
          {
              base.onmousemove(e, g);
              if (_dragging)
              {
                  if (_line.getPtCount() < 2)
                      _line.Add_Point(mouseMove);
                  else
                      _line[1] = mouseMove;
                  _line.draw(g);
              }
          }
      }