C# 从零开始写 SharpDx 应用 绘制基础图形
本文告诉大家通过 SharpDx 画出简单的 2D 界面
本文属于 SharpDx 系列 博客，建议从头开始读
本文分为两步，第一步是初始化，第二步才是画界面
初始化
先创建 RenderForm 用来显示界面，在创建的过程需要指定宽度和高度
_renderForm = new RenderForm();
_renderForm.ClientSize = new Size(Width, Height);
private const int Width = 1280;
private const int Height = 720;上面创建的代码大部分参阅了C# 从零开始写 SharpDx 应用 初始化dx修改颜色的代码
在 InitializeDeviceResources 函数里面更改一些参数，用于创建资源和初始化
var backBufferDesc =
new ModeDescription(Width, Height, new Rational(60, 1), Format.R8G8B8A8_UNorm);
var swapChainDesc = new SwapChainDescription
{
BufferCount = 1,
ModeDescription = backBufferDesc,
IsWindowed = true,
OutputHandle = _renderForm.Handle,
SampleDescription = new SampleDescription(1, 0),
SwapEffect = SwapEffect.Discard,
Usage = Usage.RenderTargetOutput
};
Device.CreateWithSwapChain(DriverType.Hardware, DeviceCreationFlags.BgraSupport, swapChainDesc,
out _d3DDevice, out _swapChain);
_d3DDeviceContext = _d3DDevice.ImmediateContext;
using (var backBuffer = _swapChain.GetBackBuffer<Texture2D>(0))
{
_renderTargetView = new RenderTargetView(_d3DDevice, backBuffer);
_viewport = new Viewport(0, 0, Width, Height);
_d3DDeviceContext.Rasterizer.SetViewport(_viewport);
}
CreateD2DRender();上面参数和C# 从零开始写 SharpDx 应用 初始化dx修改颜色的有一些不相同，在 SwapChainDescription 里面添加了 SwapEffect 参数
在创建交换链的时候，在 Device.CreateWithSwapChain 里面修改了 DeviceCreationFlags 参数
上面内容还是在创建 3D 内容，在 DX 里面是通过一个 3D 的平面画 2D 界面
在 CreateD2DRender 方法里面才是创建 2D 的代码
想要绘制界面需要 SharpDX.Direct2D1.RenderTarget 对象，需要先创建工厂然后通过工厂和交换链拿到平面，然后将输出定向到拿到的平面
创建工厂只需要直接创建
var d2dFactory = new SharpDX.Direct2D1.Factory();从交换链拿到平面
Texture2D backBuffer = D3D11.Resource.FromSwapChain<Texture2D>(_swapChain, 0);
Surface surface = backBuffer.QueryInterface<Surface>();创建 RenderTarget 用于绘图
var d2dRenderTarget = new RenderTarget(d2dFactory, surface,
new RenderTargetProperties(new PixelFormat(Format.Unknown, AlphaMode.Premultiplied)));这里 CreateD2DRender 方法代码请看下面
using DeviceContext = SharpDX.Direct2D1.DeviceContext;
using Factory = SharpDX.Direct2D1.Factory;
private void CreateD2DRender()
{
var d2dFactory = new SharpDX.Direct2D1.Factory();
Texture2D backBuffer = D3D11.Resource.FromSwapChain<Texture2D>(_swapChain, 0);
Surface surface = backBuffer.QueryInterface<Surface>();
var d2dRenderTarget = new RenderTarget(d2dFactory, surface,
new RenderTargetProperties(new PixelFormat(Format.Unknown, AlphaMode.Premultiplied)));
_d2dFactory = d2dFactory;
_d2dRenderTarget = d2dRenderTarget;
}
private Factory _d2dFactory;
private RenderTarget _d2dRenderTarget;现在拿到了 _d2dRenderTarget 就可以用来画 2D 的界面了，开启绘制循环之后进行画界面
public void Run()
{
RenderLoop.Run(_renderForm, RenderCallback);
}
private void RenderCallback()
{
Draw();
}
private void Draw()
{
// 在这里绘制
}下面将会告诉大家如何在 Draw 方法里面绘制界面
画界面
在 Draw 方法里面，使用下面方式画界面
private void Draw()
{
_d2dRenderTarget.BeginDraw();
// 实际画的代码
_d2dRenderTarget.EndDraw();
_swapChain.Present(1, PresentFlags.None);
}先调用 BeginDraw 方法开启绘制，在调用 EndDraw 方法将所有绘制指令压缩处理，大部分都是直接传送到显卡渲染
然后调用交换链 _swapChain 将后台缓存和前台显示交换，这样就可以做到刷新界面
具体画的内容可以分为基础图形和 3D 绘制
在所有开始绘制之前都需要调用 BeginDraw 方法，在绘制完成之后调用 EndDraw 方法将绘制的命令处理，然后发送到显卡
画线
画线条需要传入两个点，用两个点画出一条线条，还有线条的笔刷。可选的是线条的宽度，和样式
下面代码是作为添加所有参数的例子
_d2dRenderTarget.BeginDraw();
var brush = new SolidColorBrush(_d2dRenderTarget, ColorToRaw4(Color.Bisque));
var styleProperties = new StrokeStyleProperties()
{
StartCap = CapStyle.Square,
EndCap = CapStyle.Round
};
var strokeStyle = new StrokeStyle(_d2dFactory, styleProperties);
using (strokeStyle)
using (brush)
{
_d2dRenderTarget.DrawLine(new RawVector2(10, 100), new RawVector2(100, 100),
brush, strokeWidth: 5, strokeStyle);
}
_d2dRenderTarget.EndDraw();运行代码可以看到下面图片
这段代码写在 Draw 函数里面，在 SharpDx 里面创建的资源，例如笔画和样式等，都需要做手动的释放，这部分的写法和 WPF 不相同，需要自己关注资源的创建和释放，但是这样做才能做到更改的性能
在 StrokeStyleProperties 里面有很多有趣的参数，请大家自己玩一下
在代码里面用到 ColorToRaw4 方法，因为在 SharpDx 里面的颜色使用的范围是 0-1 而不是 System.Drawing.Color 使用 255 范围
RawColor4 ColorToRaw4(Color color)
{
const float n = 255f;
return new RawColor4(color.R / n, color.G / n, color.B / n, color.A / n);
}通过 ColorToRaw4 方法可以转换颜色
矩形
通过 DrawRectangle 方法可以画出矩形，在矩形里面需要传入 RawRectangleF 和颜色，可选线条宽度和样式和线条相同
var brush = new SolidColorBrush(_d2dRenderTarget, ColorToRaw4(Color.Bisque));
var rect = new RawRectangleF(10, 10, 100, 100);
using (brush)
{
_d2dRenderTarget.DrawRectangle(rect, brush);
}注意 RawRectangleF 的构造函数传入的是左上右下而不是左上角的点和宽度高度
var rect = new RawRectangleF(left: 10, top: 10, right: 100, bottom: 100);在没有指定线条宽度是会使用 _d2dRenderTarget 的默认线条宽度，通过下面代码可以设置默认线条宽度
_d2dRenderTarget.StrokeWidth = 10;圆角矩形可以使用 DrawRoundedRectangle 方法
var roundedRectangle = new RoundedRectangle();
roundedRectangle.Rect = rect;
roundedRectangle.RadiusX = 10;
roundedRectangle.RadiusY = 10;
_d2dRenderTarget.DrawRoundedRectangle(roundedRectangle, brush);这里的 rect 和 brush 都是上面的代码
填充矩形使用 FillRectangle 方法，这个方法只需要传入矩形和笔刷，稍微更改上面的代码
_d2dRenderTarget.FillRectangle(rect, brush);运行代码你可以看到一个填充的矩形
填充的圆角矩形使用 FillRoundedRectangle 方法，这个方法也不需要传入线条宽度等
_d2dRenderTarget.FillRoundedRectangle(roundedRectangle, brush);运行上面代码，可以看到填充的圆角矩形
椭圆
画椭圆使用 DrawEllipse 方法，传入椭圆和线条颜色，可选线条宽度和样式
var brush = new SolidColorBrush(_d2dRenderTarget, ColorToRaw4(Color.Bisque));
var ellipse = new Ellipse(new RawVector2(100, 100), 10, 10);
using (brush)
{
_d2dRenderTarget.DrawEllipse(ellipse, brush);
}运行上面代码可以看到下图
创建椭圆时传入的是圆心和两个方向的大小
填充椭圆使用 FillEllipse 方法，传入的是笔刷，不需要传入线条宽度等
var brush = new SolidColorBrush(_d2dRenderTarget, ColorToRaw4(Color.Bisque));
var ellipse = new Ellipse(new RawVector2(100, 100), 10, 10);
using (brush)
{
_d2dRenderTarget.FillEllipse(ellipse, brush);
}使用上面代码可以填充椭圆
几何
复杂的几何可以使用 Geometry 绘制
使用 DrawGeometry 方法传入 Geometry 和颜色，可选线条相关设置
var brush = new SolidColorBrush(_d2dRenderTarget, ColorToRaw4(Color.Bisque));
var rect = new RawRectangleF(left: 10, top: 10, right: 100, bottom: 100);
Geometry geometry = new RectangleGeometry(_d2dFactory, rect);
using(geometry)
using (brush)
{
_d2dRenderTarget.DrawGeometry(geometry, brush);
}这里的 Geometry 可选的很多，最支持定制的是 PathGeometry 方法
如使用很多代码画出线条
var geometry = new PathGeometry(_d2dFactory);
var geometrySink = geometry.Open();
geometrySink.BeginFigure(new RawVector2(10,100),FigureBegin.Filled );
geometrySink.AddLine(new RawVector2(100,100));
geometrySink.EndFigure(FigureEnd.Closed);
geometrySink.Close();在 PathGeometry 使用 Open 方法返回 GeometrySink 可以支持很多绘制，包括组合多个几何
文字
绘制文字需要 SharpDX.DirectWrite.Factory 需要先创建才能使用，注意工厂需要只创建一次
var factory = new SharpDX.DirectWrite.Factory();创建工厂可以用来实例文本格式
var textFormat = new TextFormat(factory, "宋体", 20);在 TextFormat 构造函数可以传入很多参数，用于绘制
绘制文本需要使用 DrawText 方法，在这个方法传入需要绘制的字符串和文本格式，和绘制的范围和颜色
var brush = new SolidColorBrush(_d2dRenderTarget, ColorToRaw4(Color.Bisque));
var factory = new SharpDX.DirectWrite.Factory();
var textFormat = new TextFormat(factory, "宋体", 20);
var rect = new RawRectangleF(left: 10, top: 10, right: 100, bottom: 100);
using(textFormat)
using (brush)
{
_d2dRenderTarget.DrawText("林德熙是逗比", textFormat, rect, brush);
}对于 factory 在实际项目请写在初始化的方法，而不是每次进入绘制方法的时候都创建，这个代码将会内存泄露
在画文本需要用到很多参数，用于自己定制，请小伙伴自己玩一下
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