Сеансы вывода графики. Класс Graphics

Цель работы

Изучить пространства имен и классы интерфейса графических устройств .NET, основные свойства и методы этих классов, применяемые при сеансах вывода графики. Научиться использовать классы GDI+ для рисования графиков функций.

Сведения из теории

2.1. Пространства имен GDI+

Аббревиатура GDI расшифровывается как GraphicsDeviceInterface (интерфейс графического устройства). Этим термином обозначается подсистема Windows, предназначенная для вывода графических изображений (а Windows вся основана на использовании графики) на экран и на принтер. GDI+ – это новый набор программных интерфейсов, используемых в .NET.

В .NET предусмотрено множество пространств имен, предназначенных для вывода двумерных графических изображений. Помимо ожидаемых стандартных типов (например, для работы с цветом, шрифтами, пером, кистью, изображениями) в этих пространствах имен предусмотрены типы для выполнения достаточно изощренных операций, таких как геометрические преобразования, сглаживание неровностей, подготовка палитры, поддержка вывода на принтер и многие другие. Перечень наиболее важных пространств имен для работы с графическими изображениями представлен в таблице.

Пространство имен System.Drawing. Служебные типы

Большинство типов для работы с графикой находятся в пространстве имен System.Drawing. Некоторые наиболее важные типы этого пространства имен представлены в таблице:

Многие методы требуют указания положения или области для вывода графического объекта. Другим часто используемым методам необходимо передавать размеры (высоту или ширину) прямоугольной области, в которую будет производиться вывод, или, если область вывода будет не прямоугольной, задать эту область другим образом.

Для передачи методам подобной информации в пространстве имен System.Drawing предусмотрены служебные типы Point, Rectangle, RegionиSize. Основные свойства данных типов приведены в таблице:

Сеансы вывода графики. Класс Graphics

Работа с графическими устройствами, такими, как принтер, дисплей в Windows вообще и в .NET в частности является аппаратно-независимой. Это значит, что при программировании под Windows средств прямого доступа к аппаратуре нет. Все взаимодействие с ней производится через специальные методы. При этом для вывода на графические устройства используется один и тот же набор функций.

Для того чтобы определить, на какое устройство осуществляется вывод (весь экран, клиентская область окна, принтер и т.д.), используется понятиеконтекста устройства(devicecontext). Это объект класса Graphics, содержащий все методы для построения изображения в окне. Кроме того, он содержит данные о графическом устройстве вывода. Для осуществления вывода создается контекст устройства и тем самым определяется конкретное устройство для вывода. А далее к созданному объекту можно применять все имеющиеся методы класса Graphics.

Этот класс не только представляет «поверхность» для размещения изображения (форма, элемент управления или область в памяти), но определяет также множество методов для вывода текста, изображений, геометрических фигур. Частичный список методов данного класса представлен в таблице:

Класс Graphics не допускает непосредственного создания своего объекта с помощью ключевого слова new, поскольку этот класс не имеет открытых конструкторов. Поэтому контекст устройства можно только получить из элемента управления или изображения, а затем ссылку на него присвоить объекту класса Graphics. Например:

GraphicsG = PictureBox1.CreateGraphics();

2.4. Системы координат GDI+

Система координат по умолчанию использует в качестве единицы измерения пиксели, а в качестве исходной точки – верхний левый угол. Координата X определяет смещение вправо, а координата Y – смещение вниз.

Разница между измерением положения относительно верхнего левого угла документа и относительно верхнего левого угла экрана настолько важна, что в GDI+ предусмотрены специальные наименования для этих координатных систем:

- мировые координаты (worldcoordinates) – указывают позицию точки, измеренную в пикселях от левого верхнего угла документа;

- страничные координаты (pagecoordinates) – указывают позицию точки, измеренную в пикселях от левого верхнего угла клиентской области;

- координаты устройства (devicecoordinates) – подобны страничным координатам за исключением того, что в качестве единиц измерения используются не пиксели, а другие единицы измерения, определяемые пользователем через свойство PageUnit класса Graphics (дюймы, миллиметры и т.д.).

Как было сказано выше, по умолчанию точкой отсчета для системы координат является верхний левый угол клиентской области окна. Однако бывают ситуации, когда удобнее, чтобы точка отсчета была расположена в другом месте. Для этого используется метод TranslateTransform() класса Graphics. Например, установить точку отсчета в положение 100, 100 относительно системы координат по умолчанию можно следующим образом:

g.TranslateTransform(100, 100);