WPF绘图

WPF的基本图形包括以下几个：

Line：直线段，可以设置触笔（Stroke）
Rectangle：矩形，既有触笔，又有填充（Fill）
Ellicps：椭圆，长宽相等即为正圆，既有触笔又有填充
Polygon：多边形，由多条直线段围成的闭合区域，既有触笔又有填充。
Polyline:折线（不闭合），由多边收尾相接的直线段组成。
Path：路径（闭合区域），由若干直线、圆弧、贝塞尔曲线组成。

1. 直线：

使用X1、Y1设置起点，X2、Y2设置终点。Stroke属性类型是Brush（画刷），凡是Brush的派生类均可用于给这个属性赋值。 通过StrokeDashArray画出虚线，StrokeEndLineCap控制线段终点形状，LinearGradientBrush画出渐变色。

<Grid>
    <Line X1="10" Y1="20" X2="260" Y2="20" Stroke="Red" StrokeThickness="10"/>
    <Line X1="10" Y1="40" X2="260" Y2="40" Stroke="Orange" StrokeThickness="6"/>
    <Line X1="10" Y1="60" X2="260" Y2="60" Stroke="Green" StrokeThickness="3"/>
    <Line X1="10" Y1="80" X2="260" Y2="80" Stroke="Purple" StrokeThickness="2"/>
    <Line X1="10" Y1="100" X2="260" Y2="100" Stroke="Black" StrokeThickness="1"/>
    <Line X1="10" Y1="120" X2="260" Y2="120" StrokeDashArray="3" Stroke="Black"
            StrokeThickness="1"/>
    <Line X1="10" Y1="140" X2="260" Y2="140" StrokeDashArray="5" Stroke="Black"
            StrokeThickness="1"/>
    <Line X1="10" Y1="160" X2="260" Y2="160" Stroke="Black" StrokeEndLineCap="Flat"
            StrokeThickness="6"/>
    <Line X1="10" Y1="180" X2="260" Y2="180" Stroke="Black" StrokeEndLineCap="Triangle"
            StrokeThickness="8"/>
    <Line X1="10" Y1="200" X2="260" Y2="200" StrokeEndLineCap="Round" StrokeThickness="8">
        <Line.Stroke>
            <LinearGradientBrush EndPoint="0,0.5" StartPoint="1,0.5">
                <GradientStop Color="Blue"/>
                <GradientStop Offset="1"/>
            </LinearGradientBrush>
        </Line.Stroke>
    </Line>
</Grid>

效果图如下：

2. 矩形：

矩形由笔触（Stroke，即边线）和填充（Fill)构成。Stroke属性设置和Line一样。Fill属性的数据类型是Brush。Brush是抽象类，只能用其派生类的事例为其赋值，常见的Brush类型有：
SolidColorBrush：实心画刷。可以直接用字符串（如Red、Blue等）直接赋值。
LinearGradientBrush：径向渐变画刷。
ImageBrush：使用图片作为填充内容。
DrawingBrush：使用矢量图（Vector）和位图（Bitmap)作为填充内容。
VisualBrush：WPF中每个控件都是由FrameworkElement类派生来的，而FrameworkElement又是由Visual类派生来。Visual意为“可视”之意，每个控件的可视化形象就可以通过Visual类的方法获得。获得这个可视化形象后，就可以用这个可视化形象进行填充。

<Grid Margin="10">
    <Grid.RowDefinitions>
        <RowDefinition Height="160"/>
        <RowDefinition Height="10"/>
        <RowDefinition Height="160"/>
    </Grid.RowDefinitions>
    <Grid.ColumnDefinitions>
        <ColumnDefinition Width="180"/>
        <ColumnDefinition Width="10"/>
        <ColumnDefinition Width="180"/>
        <ColumnDefinition Width="10"/>
        <ColumnDefinition Width="180"/>
    </Grid.ColumnDefinitions>
    <!--实心填充-->
    <Rectangle Grid.Column="0" Grid.Row="0" Stroke="Black" Fill="LightBlue"/>
    <!--线性渐变-->
    <Rectangle Grid.Column="2" Grid.Row="0">
        <Rectangle.Fill>
            <LinearGradientBrush StartPoint="0,0" EndPoint="1,1">
                <GradientStop Color="#ffb6f8f1" Offset="0"/>
                <GradientStop Color="#ff0082bd" Offset="0.25"/>
                <GradientStop Color="#ff95deff" Offset="0.6"/>
                <GradientStop Color="#ff005f72" Offset="1"/>
            </LinearGradientBrush>
        </Rectangle.Fill>
    </Rectangle>
    <!--径向渐变-->
    <Rectangle Grid.Column="4" Grid.Row="0">
        <Rectangle.Fill>
            <RadialGradientBrush>
                <GradientStop Color="#ffb6f8f1" Offset="0"/>
                <GradientStop Color="#ff0082bd" Offset="0.25"/>
                <GradientStop Color="#ff95deff" Offset="0.6"/>
                <GradientStop Color="#ff005f72" Offset="1"/>
            </RadialGradientBrush>
        </Rectangle.Fill>
    </Rectangle>
    <!--图片填充-->
    <Rectangle Grid.Column="0" Grid.Row="2">
        <Rectangle.Fill>
            <ImageBrush ImageSource=".\logo.jpg" Viewport="0,0,0.3,0.15" TileMode="Tile"/>
        </Rectangle.Fill>
    </Rectangle>
    <!--矢量图填充-->
    <Rectangle Grid.Column="2" Grid.Row="2">
        <Rectangle.Fill>
            <DrawingBrush Viewport="0,0,0.2,0.2" TileMode="Tile">
                <DrawingBrush.Drawing>
                    <GeometryDrawing Brush="LightBlue">
                        <GeometryDrawing.Geometry>
                            <EllipseGeometry RadiusX="10" RadiusY="10"/>
                        </GeometryDrawing.Geometry>
                    </GeometryDrawing>
                </DrawingBrush.Drawing>
            </DrawingBrush>
        </Rectangle.Fill>
    </Rectangle>
    <!--无填充，用线性渐变填充边缘-->
    <Rectangle Grid.Column="4" Grid.Row="2" StrokeThickness="10">
        <Rectangle.Stroke>
            <LinearGradientBrush StartPoint="0,0" EndPoint="1,1">
                <GradientStop Color="White" Offset="0.3"/>
                <GradientStop Color="Blue" Offset="1"/>
            </LinearGradientBrush>
        </Rectangle.Stroke>
    </Rectangle>
</Grid>

效果图如下：

看一个VisualBrush的例子，利用一个Button控件。

<Grid Margin="10">
    <Grid.ColumnDefinitions>
        <ColumnDefinition Width="160"/>
        <ColumnDefinition Width="*"/>
        <ColumnDefinition Width="160"/>
    </Grid.ColumnDefinitions>
    <StackPanel x:Name="stackPanelLeft" Background="White">
        <Button x:Name="realButton" Content="OK" Height="40"/>
    </StackPanel>
    <Button Content=">>>" Grid.Column="1" Margin="5,0" Click="CloneVisual"/>
    <StackPanel x:Name="stackPanelRight" Background="White" Grid.Column="2"/>
</Grid>

效果图如下：

3. 椭圆：

它的方法与矩形没有什么区别。Width与Height相等的椭圆即是正圆。

<Grid>
    <Ellipse Stroke="Gray" Width="140" Height="140" Cursor="Hand" ToolTip="A Ball">
        <Ellipse.Fill>
            <RadialGradientBrush GradientOrigin="0.2,0.8" RadiusX="0.75" RadiusY="0.75">
                <RadialGradientBrush.RelativeTransform>
                    <TransformGroup>
                        <RotateTransform Angle="90" CenterX="0.5" CenterY="0.5"/>
                    </TransformGroup>
                </RadialGradientBrush.RelativeTransform>
                <GradientStop Color="#ffffffff" Offset="0"/>
                <GradientStop Color="#ff444444" Offset="0.66"/>
                <GradientStop Color="#ff999999" Offset="1"/>
            </RadialGradientBrush>
        </Ellipse.Fill>
    </Ellipse>
</Grid>

4. 路径：

可以将直线、圆弧、贝塞尔曲线等基本元素结合进来，形成复杂的图形。路径最重要的一个属性是Data，Data的数据类型是Geometry（几何图形），使用这个属性将一些基本的线段拼接起来。
为Data属性赋值的语法有两种：一种是标签式的标准语法，另一种是专门用于绘制几何图形的“路径标记语法”。
Path的Data属性是Geometry类，Geometry是抽象类，只能使用Geometry的子类。子类包括：

Line、Rectangle等类与LineGeometry、RectangleGeometry类的区别：Line、Rectangle类是可独立存在的对象，而*Geometry类只能用于结合成其他几何图形、不能独立存在–当我们在Blend里选中一组独立的几何图形执行组合路径命令时，本质上是把原本独立的Line、Rectangle对象转换为*Geometry对象并结合成新的复合几何图形。

<Grid>
    <Grid.ColumnDefinitions>
        <ColumnDefinition Width="160"/>
        <ColumnDefinition Width="160"/>
    </Grid.ColumnDefinitions>
    <Grid.RowDefinitions>
        <RowDefinition Height="160"/>
        <RowDefinition Height="160"/>
    </Grid.RowDefinitions>
    <!--直线-->
    <Path Stroke="Blue" StrokeThickness="2" Grid.Column="0" Grid.Row="0">
        <Path.Data>
            <LineGeometry StartPoint="20,20" EndPoint="140,140"/>
        </Path.Data>
    </Path>
    <!--矩形路径-->
    <Path Stroke="Orange" Fill="Yellow" Grid.Column="1" Grid.Row="0">
        <Path.Data>
            <RectangleGeometry Rect="20,20,120,120" RadiusX="10" RadiusY="10"/>
        </Path.Data>
    </Path>
    <!--椭圆路径-->
    <Path Stroke="Green" Fill="LawnGreen" Grid.Column="0" Grid.Row="1">
        <Path.Data>
            <EllipseGeometry Center="80,80" RadiusX="60" RadiusY="40" />
        </Path.Data>
    </Path>
    <Path Stroke="Yellow" Fill="Orange" Grid.Column="1" Grid.Row="1">
        <Path.Data>
            <PathGeometry>
                <PathGeometry.Figures>
                    <PathFigure StartPoint="25,140" IsClosed="True">
                        <PathFigure.Segments>
                            <LineSegment Point="20,40"/>
                            <LineSegment Point="40,110"/>
                            <LineSegment Point="50,20"/>
                            <LineSegment Point="80,110"/>
                            <LineSegment Point="110,20"/>
                            <LineSegment Point="120,110"/>
                            <LineSegment Point="140,40"/>
                            <LineSegment Point="135,140"/>
                        </PathFigure.Segments>
                    </PathFigure>
                </PathGeometry.Figures>
            </PathGeometry>
        </Path.Data>
    </Path>
</Grid>

效果图如下：

PathGeometry：Path的Figures属性可以容纳PathFigure对象，而PathFigure的Segment属性又可以容纳各种线段用于结合成复杂图形。

在绘制线的时候所有线都是没有起点（StartPoint）的，因为起点就是前一个线段的终点，而第一个线段的起点则是PathFigure的StartPoint。如上面代码中PathGeometry部分。

ArcSegment：
用来绘制圆弧，Point属性用来指名圆弧连接的终点；
圆弧截取自椭圆，Size属性即完整椭圆的横纵半径；
SweepDirection属性指名圆弧顺时针方向还是逆时针方向；
椭圆上两点不对称，圆弧会有大弧和小弧，IsLargeArc属性用于指名是否使用大弧连接；
RotationAngle属性用来指明圆弧母椭圆的旋转角度。

BezierSegment（三次贝塞尔曲线）由四个点决定：
（1） 起点：即前一个线段终点 或 PathFigure的StartPoint。
（2）终点：Point3属性，即曲线的终点位置。
（3）两个控制点：Point1和Point2属性。
粗略说，三次贝塞尔曲线就是由起点出发走向Point1方向，在走向Point2方向，最后到达终点的平滑曲线。

QuadraticBezierSegment（二次方贝塞尔曲线）与BezierSegment类似，由三个点决定：
（1）起点：同BezierSegment
（2）终点：Point2属性，曲线终点。
（3）一个控制点：Point1。

想绘制出复杂的图形，我们要做的仅仅是在PathFigure把Segment一段一段加上去。

5. 路径标记语法：

路径标记语法实际上就是各种线段的简记法，比如<LineSegment Point="150,5"/>可以简写为”L 150,5”，比如H用来画水平直线，”H 180”指从当前点画一条水平直线，终点的横坐标是180（不需要考虑坐标，与当前纵坐标一致），类似还有V命令，用来画竖直直线。

例：

<Path Stroke="Red" Data="M 0,0 C 30,0 70,100 100,100 S 170,0 200,0"/>
<Path Stroke="Red" Data="M 0,200 Q 100,0 200,200 T 400,200"/>

路径标记语法是不区分大小写的，使用两个double数值表示一个点(x,y)，用逗号分隔，又可以使用空格。由于路径标记语法中使用空格作为连个点之间的间隔，为了避免混淆，建议使用逗号作为点横纵坐标的分隔符。

6. 使用Path剪裁界面元素

不规则窗体或控件，WPF中仅需要使窗体或控件的Clip属性即可。
Clip属性被定义在UIElement类中，因此WPF窗体和所有控件、图形都具有这个属性。
Clip属性的数据类型是Geometry，与Path的Data属性一致，因此我们只要按需求制作好特殊图形的Path并把Path的Data属性赋值给目标窗体、控件或其他图形，对目标的裁剪就完成了。

想让一个窗体能被剪切，那么气AllowsTransparency必须设为True，这个属性设为True后，WindowStyle属性必须设为None。

<Grid VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center">
    <Path Visibility="Hidden" x:Name="clipPath"
            Data="M 55,100 A 50,50 0 1 1 100,60 A 110,95 0 0 1 200,60 A 50,50 0 1 1 250,100 A 110,95 0 1 1 55,100 Z"/>
    <Button VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center" Width="80" Height="25" x:Name="btnClip" Click="btnClip_Click">Clip</Button>
</Grid>

private void btnClip_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    this.Clip = this.clipPath.Data;
}

效果：