29、深入探索Expression Blend 4：功能与应用全解析

深入探索Expression Blend 4：功能与应用全解析

1. 引言

在Windows Presentation Foundation (WPF)、Silverlight和Windows Phone 7开发领域，Expression Blend 4是一款强大且实用的工具。起初，许多程序员认为它是图形艺术家的专属工具而对其敬而远之，但实际使用后会发现，它能极大提高开发效率。下面将详细介绍Expression Blend 4的各项功能及应用场景。

2. 核心IDE功能

2.1 微软表达式家族工具角色

• Expression Web ：在网页开发方面发挥着重要作用，可用于创建和编辑网页。
• Expression Encoder ：主要用于视频编码和处理，能将视频转换为适合不同平台播放的格式。
• Expression Design ：专注于图形设计，可创建复杂的矢量图形。
• Expression Blend ：在WPF、Silverlight和Windows Phone 7开发中，它是一个不可或缺的工具，能进行界面设计、动画制作、数据绑定等操作。

2.2 项目模板

Expression Blend支持多种项目模板：
- WPF项目模板 ：用于创建基于WPF的应用程序，提供了丰富的界面元素和布局选项。
- Silverlight项目模板 ：适用于开发基于Silverlight的富互联网应用，具有良好的跨平台兼容性。
- Windows Phone项目模板 ：专门为Windows Phone 7开发设计，可快速搭建手机应用的界面和功能。

2.3 核心IDE界面

核心IDE包含多个重要面板：
- 画板和画板控件 ：是设计界面的主要区域，可在上面添加、调整和排列各种UI元素。
- 对象和时间轴面板 ：用于管理界面元素和创建动画，可通过时间轴精确控制动画的播放时间和效果。
- 属性面板 ：可对选中的元素进行属性设置，如大小、颜色、位置等。
- 项目面板 ：展示项目的文件结构，方便管理项目中的各种资源。
- 集成代码编辑器 ：支持对代码进行编辑和调试，可直接在IDE中编写和修改代码。
- 结果面板 ：显示编译和运行的结果，帮助开发者及时发现和解决问题。
- 工具面板 ：提供了各种绘图和操作工具，如选择工具、画笔工具等。

2.4 事件处理与IDE定制

• 事件处理 ：可以为界面元素添加各种事件，如点击事件、鼠标移动事件等，实现交互功能。
• IDE定制 ：支持创建自定义工作区布局，根据个人习惯调整IDE的界面和功能。同时，还提供了丰富的文档系统，方便开发者查找和学习相关知识。

3. 矢量图形与对象资源

3.1 矢量图形绘制工具

• 铅笔工具 ：可自由绘制不规则的图形，适合创作手绘风格的图形。
• 钢笔工具 ：用于绘制精确的路径，可通过调整节点和控制柄来改变路径的形状。
• 矩形、椭圆和直线工具 ：能快速绘制规则的图形，可设置图形的填充颜色、边框样式等属性。
• 资产库形状部分 ：提供了各种预设的形状，可直接拖放到画板上使用，节省绘图时间。

3.2 图形修改与效果调整

• 外观编辑器 ：可对图形的外观进行修改，如调整图形的形状、大小、角度等。
• 画笔编辑器 ：用于为图形添加颜色和纹理，可选择纯色、渐变、图案等填充方式。
• 几何图形组合与路径提取 ：可以将多个图形组合成一个复杂的图形，也可以从图形中提取路径进行进一步编辑。
• 视觉效果调整 ：可对图形应用各种视觉效果，如阴影、发光、模糊等，增强图形的视觉效果。

3.3 图形转换与对象资源定义

• 2D图形转换 ：可在设计时或代码中对UI元素进行2D变换，如平移、旋转、缩放等。
• 3D图形转换 ：支持创建和操作WPF 3D图形，可设置相机、光照等参数，实现逼真的3D效果。
• 对象资源定义 ：对象资源是可重复使用的XAML代码块，可将常用的界面元素或样式定义为资源，方便在项目中重复使用。

以下是一个简单的图形绘制和转换示例：

<Canvas>
    <Rectangle Width="100" Height="100" Fill="Red" Canvas.Left="50" Canvas.Top="50">
        <Rectangle.RenderTransform>
            <RotateTransform Angle="45"/>
        </Rectangle.RenderTransform>
    </Rectangle>
</Canvas>

4. 动画编辑器

4.1 动画服务概述

动画在WPF和Silverlight项目中非常重要，可用于创建各种视觉效果，如过渡动画、交互动画等。Expression Blend的动画编辑器提供了丰富的功能，可方便地创建和管理动画。

4.2 故事板操作

• 创建新故事板 ：可通过菜单或时间轴面板创建新的故事板，一个故事板可以包含多个动画。
• 管理现有故事板 ：可以对已有的故事板进行编辑、复制、删除等操作。
• 添加关键帧 ：在时间轴上添加关键帧，定义动画在不同时间点的状态，如位置、大小、颜色等。
• 捕捉对象属性变化 ：可自动捕捉对象属性的变化，并将其记录为关键帧，简化动画创建过程。

4.3 动画测试与配置

• 测试动画 ：在IDE中直接预览动画效果，及时发现和调整动画中的问题。
• 查看动画标记 ：可查看动画的XAML代码，了解动画的实现细节。
• 配置故事板属性 ：设置故事板的播放模式、重复次数、持续时间等属性。

4.4 动画缓动效果

动画缓动效果可使动画更加自然和逼真，如弹簧效果、弹跳效果等。可通过关键曲线编辑器调整缓动效果的参数，实现不同的动画效果。

4.5 在XAML中控制故事板

可通过行为对象在XAML中控制故事板的播放，如添加 ControlStoryboardAction 行为对象，实现动画的触发和控制。

以下是一个简单的动画示例：

<Canvas>
    <Rectangle x:Name="rect" Width="100" Height="100" Fill="Blue" Canvas.Left="50" Canvas.Top="50">
        <Rectangle.Triggers>
            <EventTrigger RoutedEvent="Rectangle.MouseEnter">
                <BeginStoryboard>
                    <Storyboard>
                        <DoubleAnimation Storyboard.TargetName="rect" Storyboard.TargetProperty="(Canvas.Left)" To="200" Duration="0:0:1"/>
                    </Storyboard>
                </BeginStoryboard>
            </EventTrigger>
        </Rectangle.Triggers>
    </Rectangle>
</Canvas>

5. 控件、布局和行为

5.1 GUI控件操作

• 控件定位 ：可在IDE中快速找到所需的控件，并将其拖放到画板上使用。
• 控件配置 ：通过属性面板对控件的属性进行配置，如文本内容、字体、颜色等。
• 控件内容模型 ：了解控件的内容模型，可创建复合内容，如在按钮中添加图标和文本。
• 事件处理 ：为控件添加事件处理程序，实现交互功能，如点击按钮触发特定操作。

5.2 布局管理器

布局管理器用于控制界面元素的排列和布局，常见的布局管理器有：
- 网格布局 ：将界面划分为行和列，可精确控制元素的位置和大小。
- 堆栈面板 ：可将元素按水平或垂直方向排列，方便实现简单的布局。
- 包裹面板 ：当元素超出面板宽度时，会自动换行显示。

5.3 行为对象

行为对象可在不编写代码的情况下为界面元素添加复杂的运行时功能，如 MouseDragElementBehavior 对象，可实现元素的拖动功能。

以下是一个简单的控件和布局示例：

<Grid>
    <Button Content="Click Me" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center" Width="100" Height="30"/>
</Grid>

6. 样式、模板和用户控件

6.1 样式创建与管理

• 手动创建简单样式 ：可通过XAML代码手动创建样式，为控件设置统一的外观和行为。
• 样式属性分配 ：将创建的样式应用到控件上，使控件具有相同的样式。
• 样式设置覆盖 ：可根据需要覆盖样式的某些属性，实现个性化的显示效果。
• 样式约束与子类化 ：使用 TargetType 约束样式的应用范围，也可创建现有样式的子类，继承和扩展样式的功能。

6.2 控件模板

• 手动构建自定义控件模板 ：通过XAML代码手动构建自定义控件模板，可完全替换控件的默认外观和行为。
• 模板资源存储 ：将模板存储为资源，方便在项目中重复使用。
• 使用WPF触发器添加视觉提示 ：通过触发器实现控件在不同状态下的视觉提示，如鼠标悬停时改变颜色。

6.3 用户控件生成

使用Expression Blend可快速生成自定义用户控件，将多个控件组合成一个可复用的组件。

以下是一个简单的样式示例：

<Style TargetType="Button">
    <Setter Property="Foreground" Value="Red"/>
    <Setter Property="FontSize" Value="16"/>
</Style>

6.4 样式、模板和用户控件的关系

三者之间的关系可以用以下mermaid流程图表示：

graph LR
    A[样式] --> B[控件模板]
    B --> C[用户控件]
    C --> D[应用到界面]

样式为控件提供统一的外观和行为，控件模板进一步定制控件的显示方式，用户控件则将多个控件组合成一个可复用的组件，最终应用到界面中。

7. 数据绑定技术

7.1 数据绑定概述

数据绑定是将数据与界面元素关联起来的技术，可实现数据的实时更新和显示。Expression Blend提供了丰富的工具和功能，方便进行数据绑定操作。

7.2 控件到控件的数据绑定

• 构建示例UI ：创建一个包含多个控件的界面，如文本框和标签。
• 创建新的数据绑定 ：通过数据绑定工具将一个控件的数据绑定到另一个控件上，实现数据的同步显示。
• 查看生成的标记 ：可查看数据绑定生成的XAML代码，了解数据绑定的实现细节。

7.3 数据类型转换

当绑定的数据类型不一致时，需要进行数据类型转换。可创建自定义数据转换类，并在Blend中选择相应的转换类。

7.4 数据绑定模式与配置

• 数据绑定模式 ：包括单向绑定、双向绑定等，可根据需求选择合适的绑定模式。
• 数据绑定选项配置 ：可配置数据绑定的各种选项，如更新源触发方式、延迟时间等。

7.5 绑定到非UI对象属性

可以将数据绑定到非UI对象的属性上，如自定义业务对象的属性。首先创建自定义对象的集合，然后通过数据面板定义对象数据源，最后将数据绑定到界面元素上。

7.6 数据模板

• 数据模板编辑 ：可对数据模板进行编辑，自定义数据的显示方式。
• 数据模板项样式设置 ：为数据模板中的项设置样式，如字体、颜色、背景等。
• 定义复合UI元素 ：在数据模板中定义复合UI元素，实现复杂的数据显示效果。

7.7 WPF XML数据源

• 定义XML数据源 ：通过XAML代码定义WPF XML数据源。
• 添加XML数据源 ：将XML数据添加到项目中，并绑定到界面元素上。
• 通过XPath绑定XML数据 ：使用XPath表达式将XML数据绑定到UI元素上，实现数据的精确显示。

7.8 示例数据的作用

示例数据可在开发过程中模拟真实数据，方便进行界面设计和调试。可插入示例数据到项目中，添加额外的属性，修改数据类型和值，并将示例数据绑定到UI上。

以下是一个简单的数据绑定示例：

<Window x:Class="DataBindingExample.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="Data Binding Example" Height="350" Width="525">
    <Grid>
        <TextBox x:Name="txtInput" Text="Hello World" HorizontalAlignment="Left" Height="23" Margin="100,100,0,0" TextWrapping="Wrap" VerticalAlignment="Top" Width="120"/>
        <Label Content="{Binding ElementName=txtInput, Path=Text}" HorizontalAlignment="Left" Margin="100,150,0,0" VerticalAlignment="Top"/>
    </Grid>
</Window>

8. 为Windows Phone 7设计

8.1 安装Windows Phone 7 SDK

首先需要下载并安装Windows Phone 7 SDK，安装完成后，可在Expression Blend中创建Windows Phone 7应用项目。

8.2 新项目类型探索

• Windows Phone应用项目类型 ：包含特定的界面布局和样式，适用于开发Windows Phone 7应用。
• 全景应用项目类型 ：提供全景式的界面显示效果，可展示多个页面的内容。
• 枢轴应用项目类型 ：通过枢轴控件实现页面的切换，方便用户查看不同的内容。

8.3 界面设计与交互

• 创建列表详细视图 ：使用数据面板创建列表详细视图，方便展示数据的详细信息。
• 创建交互式图形 ：通过动画和行为对象实现图形的交互效果，如点击图形触发动画。
• 自定义控件模板 ：可创建自定义的控件模板，为应用添加独特的外观和功能。

8.4 模拟器配置与控制

通过设备面板可配置和控制Windows Phone模拟器，模拟不同的设备环境和操作场景。

以下是一个简单的Windows Phone 7界面示例：

<phone:PhoneApplicationPage
    x:Class="WindowsPhoneExample.MainPage"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:phone="clr-namespace:Microsoft.Phone.Controls;assembly=Microsoft.Phone"
    xmlns:shell="clr-namespace:Microsoft.Phone.Shell;assembly=Microsoft.Phone"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d" d:DesignWidth="480" d:DesignHeight="800"
    FontFamily="{StaticResource PhoneFontFamilyNormal}"
    FontSize="{StaticResource PhoneFontSizeNormal}"
    Foreground="{StaticResource PhoneForegroundBrush}"
    SupportedOrientations="Portrait" Orientation="Portrait"
    shell:SystemTray.IsVisible="True">

    <Grid x:Name="LayoutRoot" Background="Transparent">
        <TextBlock Text="Welcome to Windows Phone 7" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center" FontSize="24"/>
    </Grid>
</phone:PhoneApplicationPage>

8.5 Windows Phone 7开发的注意事项

在进行Windows Phone 7开发时，需要注意以下几点：
- 性能优化 ：由于手机设备的资源有限，需要对应用进行性能优化，如减少内存占用、优化代码等。
- 界面适配 ：要确保应用在不同分辨率的手机上都能正常显示，需要进行界面适配。
- 用户体验 ：注重用户体验，设计简洁、易用的界面和交互方式。

可以用以下表格总结这些注意事项：
|注意事项|说明|
| ---- | ---- |
|性能优化|减少内存占用、优化代码|
|界面适配|确保在不同分辨率手机上正常显示|
|用户体验|设计简洁、易用的界面和交互方式|

9. 用SketchFlow进行原型设计

9.1 应用原型设计的重要性

在软件开发过程中，应用原型设计是非常重要的一环。它可以帮助团队成员、利益相关者快速理解应用的功能和界面布局，提前发现问题并进行调整，从而节省开发时间和成本。SketchFlow作为Expression Studio Ultimate Edition的一个组件，为创建WPF和Silverlight原型提供了强大的支持。

9.2 SketchFlow原型示例分析

• 示例项目考察 ：通过考察一个SketchFlow原型示例，了解其基本结构和功能。可以看到原型中包含了多个屏幕，每个屏幕都有相应的交互元素。
• SketchFlow地图面板探索 ：SketchFlow地图面板展示了原型的整体结构，包括各个屏幕之间的导航关系。通过地图面板，可以方便地创建、编辑和管理屏幕。

9.3 原型测试与交互实现

• 使用SketchFlow播放器测试原型 ：SketchFlow播放器可以模拟应用的实际运行情况，让测试人员和利益相关者对原型进行测试和反馈。在测试过程中，可以发现原型中的问题并及时进行修改。
• 添加交互功能 ：使用 NavigateToScreenAction 行为对象可以实现屏幕之间的导航，使用 PlaySketchFlowAnimationAction 行为对象可以添加动画效果，从而增强原型的交互性。

9.4 原型创建与部署

• 创建Silverlight原型 ：可以使用Expression Blend创建Silverlight原型。创建过程中，需要注意项目文件的管理和屏幕的设计。
• 组件屏幕和额外屏幕创建 ：创建组件屏幕可以提高原型的复用性，创建额外屏幕可以丰富原型的功能。
• 导航GUI复制 ：复制导航GUI可以确保各个屏幕之间的导航一致性。
• 原型打包与投入生产 ：将原型打包成可发布的格式，然后进行必要的修改，如修改 *csproj 文件、更新根项目程序集引用、修改 App.xaml.cs 文件等，将原型投入生产。

以下是一个简单的SketchFlow交互示例：

<Button Content="Go to Next Screen">
    <i:Interaction.Triggers>
        <i:EventTrigger EventName="Click">
            <ei:NavigateToScreenAction TargetScreen="NextScreen"/>
        </i:EventTrigger>
    </i:Interaction.Triggers>
</Button>

9.5 SketchFlow原型设计流程

可以用以下mermaid流程图表示SketchFlow原型设计的流程：

graph LR
    A[创建项目] --> B[设计屏幕]
    B --> C[添加交互]
    C --> D[测试原型]
    D --> E[修改完善]
    E --> F[打包部署]

10. 总结与展望

10.1 功能总结

Expression Blend 4在WPF、Silverlight和Windows Phone 7开发中具有强大的功能，涵盖了核心IDE操作、矢量图形绘制、动画制作、控件布局、样式模板管理、数据绑定以及原型设计等多个方面。通过使用Expression Blend 4，可以提高开发效率，创建出更加专业和美观的应用程序。

10.2 应用场景总结

• 程序员 ：对于程序员来说，Expression Blend 4可以帮助他们更高效地进行界面设计和动画制作，减少手动编写代码的工作量。同时，它还支持代码编辑和调试，方便程序员进行开发和维护。
• 图形艺术家 ：图形艺术家可以使用Expression Blend 4创建复杂的矢量图形，并将其应用到应用程序中。与Expression Design结合使用，可以进一步简化图形设计和开发的流程。

10.3 未来发展展望

随着技术的不断发展，Expression Blend 4可能会不断更新和完善，提供更多的功能和更好的用户体验。例如，可能会加强对新兴技术的支持，如虚拟现实、增强现实等；也可能会进一步优化性能，提高开发效率。

10.4 学习建议

• 实践操作 ：Expression Blend 4是一款实践性很强的工具，通过实际操作项目，才能更好地掌握其功能和使用方法。建议读者按照书中的示例进行实践，并尝试自己创建一些项目。
• 参考文档 ：利用好Expression Blend 4的文档系统，及时查找和学习相关知识。同时，也可以参考官方网站和社区的资料，获取更多的帮助和经验。
• 交流分享 ：与其他开发者和设计师进行交流分享，学习他们的经验和技巧。可以参加相关的技术论坛、研讨会等活动。

以下是一个总结Expression Blend 4功能的表格：
|功能模块|主要功能|
| ---- | ---- |
|核心IDE|项目模板管理、界面布局、事件处理、IDE定制|
|矢量图形|图形绘制、修改、转换，对象资源定义|
|动画编辑器|故事板创建与管理、动画测试与配置、缓动效果应用|
|控件布局|控件操作、布局管理器使用、行为对象添加|
|样式模板|样式创建与管理、控件模板定制、用户控件生成|
|数据绑定|各种数据绑定方式、数据模板编辑、XML数据源绑定|
|原型设计|SketchFlow原型创建、测试、部署|

通过对Expression Blend 4的深入学习和应用，无论是程序员还是图形艺术家，都可以在WPF、Silverlight和Windows Phone 7开发中发挥出更大的优势，创造出更加优秀的应用程序。希望读者能够通过本文的介绍，对Expression Blend 4有更全面的了解，并在实际开发中加以应用。