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Winform控件优化之圆角按钮1

2024-04-02 19:04:59 466人浏览独家记忆

摘要

目录前言圆角按钮实现【重写OnPaint实现圆角绘制】代码主要关键点或思路、优化使用圆角按钮利用填充内外两层圆角矩形路径形成Border通过缩放实现正确的内外两层圆角矩形路径CDI+

前言

windows 11下所有控件已经默认采用圆角，其效果更好、相对有着更好的优化，只是这是默认的行为，无法进一步自定义。

圆角按钮实现【重写OnPaint实现圆角绘制】

控件自定义绘制的关键在于：重写OnPaint方法，其参数提供了用于GDI+绘图的Graphics对象，由此实现绘制需要的图形效果。

为了更好的显示绘制的图形，通常必须设置控件背景透明（图形外的控件区域透明，便于正确显示绘制的图形），虽然winform的背景透明有着一定缺陷，但总体来说这是必须的。

此外，Paint事件方法中，也可以进行控件的绘制(重绘)，与继承重写OnPaint没有本质区别。

代码主要关键点或思路、优化

半径Radius、Color、TextAlign属性的赋值，都调用 Invalidate() 方法使控件画面无效并重绘控件。
添加文本位置的属性TextAlign，并在属性赋值时调用Invalidate()重绘控件，实现修改文本位置的布局。
有一个bug问题，就是在点击按钮鼠标抬起方法OnMouseUp中，实现了修改鼠标状态，对应的背景颜色值也修改了，控件重绘时也修改了颜色(debug)，但绝大多数情况下，鼠标抬起背景颜色未变化。原因在重写的OnMouseUp(MouseEventArgs e)中先调用的控件基类base.OnMouseUp(e);，后修改的状态颜色，将base.OnMouseUp(e);改为最后调用即可。
修改和优化圆角部分圆弧的绘制，原实现圆弧半径处理不合理。
【尽可能高质量绘制】图形部分的几个模式必须指定，怎么明显看出显示的文本、边框等不清晰、锯齿验证等问题。
其他一些小修改和调整，比如抗锯齿、高质量绘图、使用控件字体、文本颜色默认白色、设置字体方向等
Radius 属性修改边角半径大小（即圆角的大小、圆弧的大小）
NORMalColor、HoverColor、PressedColor 属性设置按钮正常状态、鼠标悬停、鼠标按下时的背景颜色，通常设置为一致即可。
指定Size的Width、Height的大小相同，Radius为正方向边长的一半，可以实现圆形按钮。

StringFormat 对象，可以提供对字符串文本的颜色、布局、方向等各种格式的设置，用于渲染文本效果。

Control.DesignMode属性可以判断当前代码的执行环境是否是设计器模式，在某些条件下可以通过此判断，决定是否在设计器下执行某段代码(如果不涉及样式效果，就可以不需要在设计器下执行)

使用圆角按钮

编译后，直接从工具箱中拖动RoundButtons圆角按钮控件到窗体即可。

代码如下，关键部分都有相关注释，可以直接过一遍代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Drawing2D;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace CMControls.RoundButtons
{
    public enum ControlState { Hover, Normal, Pressed }
    public class RoundButton : Button
    {

        private int radius;//半径 
        //private Color _borderColor = Color.FromArgb(51, 161, 224);//边框颜色
        private Color _hoverColor = Color.FromArgb(220, 80, 80);//基颜色
        private Color _normalColor = Color.FromArgb(51, 161, 224);//基颜色
        private Color _pressedColor = Color.FromArgb(251, 161, 0);//基颜色

        private ContentAlignment _textAlign = ContentAlignment.MiddleCenter;

        public override ContentAlignment TextAlign
        {
            set
            {
                _textAlign = value;
                this.Invalidate();
            }
            get
            {
                return _textAlign;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 圆角按钮的半径属性
        /// </summary>
        [CateGoryAttribute("Layout"), BrowsableAttribute(true), ReadOnlyAttribute(false)]
        public int Radius
        {
            set
            {
                radius = value;
                // 使控件的整个画面无效并重绘控件
                this.Invalidate();
            }
            get
            {
                return radius;
            }
        }
        [CategoryAttribute("Appearance"), DefaultValue(typeof(Color), "51, 161, 224")]
        public Color NormalColor
        {
            get
            {
                return this._normalColor;
            }
            set
            {
                this._normalColor = value;
                this.Invalidate();
            }
        }
        [CategoryAttribute("Appearance"), DefaultValue(typeof(Color), "220, 80, 80")]
        public Color HoverColor
        {
            get
            {
                return this._hoverColor;
            }
            set
            {
                this._hoverColor = value;
                this.Invalidate();
            }
        }

        [CategoryAttribute("Appearance"), DefaultValue(typeof(Color), "251, 161, 0")]
        public Color PressedColor
        {
            get
            {
                return this._pressedColor;
            }
            set
            {
                this._pressedColor = value;
                this.Invalidate();
            }
        }

        public ControlState ControlState { get; set; }

        protected override void OnMouseEnter(EventArgs e)//鼠标进入时
        {
            ControlState = ControlState.Hover;//Hover
            base.OnMouseEnter(e);
        }
        protected override void OnMouseLeave(EventArgs e)//鼠标离开
        {
            ControlState = ControlState.Normal;//正常
            base.OnMouseLeave(e);
        }
        protected override void OnMouseDown(MouseEventArgs e)//鼠标按下
        {
            if (e.Button == MouseButtons.Left && e.Clicks == 1)//鼠标左键且点击次数为1
            {
                ControlState = ControlState.Pressed;//按下的状态
            }
            base.OnMouseDown(e);
        }

        protected override void OnMouseUp(MouseEventArgs e)//鼠标弹起
        {
            if (e.Button == MouseButtons.Left && e.Clicks == 1)
            {
                if (ClientRectangle.Contains(e.Location))//控件区域包含鼠标的位置
                {
                    ControlState = ControlState.Hover;
                }
                else
                {
                    ControlState = ControlState.Normal;
                }
            }
            base.OnMouseUp(e);
        }
        public RoundButton()
        {
            ForeColor = Color.White;
            Radius = 20;
            this.FlatStyle = FlatStyle.Flat;
            this.FlatAppearance.BorderSize = 0;
            this.ControlState = ControlState.Normal;
            this.SetStyle(
             ControlStyles.UserPaint |  //控件自行绘制，而不使用操作系统的绘制
             ControlStyles.AllPaintingInWmPaint | //忽略背景擦除的Windows消息，减少闪烁，只有UserPaint设为true时才能使用。
             ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer |//在缓冲区上绘制，不直接绘制到屏幕上，减少闪烁。
             ControlStyles.ResizeRedraw | //控件大小发生变化时，重绘。
             ControlStyles.SupportsTransparentBackColor, //支持透明背景颜色
             true);
        }

 
        //重写OnPaint
        protected override void OnPaint(System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
        {
            base.OnPaint(e);
            // base.OnPaintBackground(e);

            // 尽可能高质量绘制
            e.Graphics.TextRenderingHint = System.Drawing.Text.TextRenderingHint.AntiAlias;
            e.Graphics.PixelOffsetMode = PixelOffsetMode.HighQuality;
            e.Graphics.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias;
            e.Graphics.CompositingQuality = CompositingQuality.HighQuality;
            e.Graphics.InterpolationMode = InterpolationMode.HighQualityBilinear;

            Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, this.Width, this.Height);
            var path = GetRoundedRectPath(rect, radius);

            this.Region = new Region(path);

            Color baseColor;
            //Color borderColor;
            //Color innerBorderColor = this._baseColor;//Color.FromArgb(200, 255, 255, 255); ;

            switch (ControlState)
            {
                case ControlState.Hover:
                    baseColor = this._hoverColor;
                    break;
                case ControlState.Pressed:
                    baseColor = this._pressedColor;
                    break;
                case ControlState.Normal:
                    baseColor = this._normalColor;
                    break;
                default:
                    baseColor = this._normalColor;
                    break;
            }

            using (SolidBrush b = new SolidBrush(baseColor))
            {
                e.Graphics.FillPath(b, path); // 填充路径，而不是DrawPath
                using (Brush brush = new SolidBrush(this.ForeColor))
                {
                    // 文本布局对象
                    using (StringFormat gs = new StringFormat())
                    {
                        // 文字布局
                        switch (_textAlign)
                        {
                            case ContentAlignment.TopLeft:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Near; 
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Near;
                                break;
                            case ContentAlignment.TopCenter:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Center;
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Near;
                                break;
                            case ContentAlignment.TopRight:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Far;
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Near;
                                break;
                            case ContentAlignment.MiddleLeft:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Near;
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Center;
                                break;
                            case ContentAlignment.MiddleCenter:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Center; //居中
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Center;//垂直居中
                                break;
                            case ContentAlignment.MiddleRight:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Far;
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Center;
                                break;
                            case ContentAlignment.BottomLeft:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Near;
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Far;
                                break;
                            case ContentAlignment.BottomCenter:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Center;
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Far;
                                break;
                            case ContentAlignment.BottomRight:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Far;
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Far;
                                break;
                            default:
                                gs.Alignment = StringAlignment.Center; //居中
                                gs.LineAlignment = StringAlignment.Center;//垂直居中
                                break;
                        }
                        // if (this.RightToLeft== RightToLeft.Yes)
                        // {
                        //     gs.FormatFlags = StringFormatFlags.DirectionRightToLeft;
                        // }
                        e.Graphics.DrawString(this.Text, this.Font, brush, rect, gs);
                    }
                }
            }
        }
        /// <summary>
        /// 根据矩形区域rect，计算呈现radius圆角的Graphics路径
        /// </summary>
        /// <param name="rect"></param>
        /// <param name="radius"></param>
        /// <returns></returns>
        private GraphicsPath GetRoundedRectPath(Rectangle rect, int radius)
        {
            #region 正确绘制圆角矩形区域
            int R = radius*2;
            Rectangle arcRect = new Rectangle(rect.Location, new Size(R, R));
            GraphicsPath path = new GraphicsPath();
            // 左上圆弧 左手坐标系，顺时针为正 从180开始，转90度
            path.AddArc(arcRect, 180, 90);
            // 右上圆弧
            arcRect.X = rect.Right - R;
            path.AddArc(arcRect, 270, 90);
            // 右下圆弧
            arcRect.Y = rect.Bottom - R;
            path.AddArc(arcRect, 0, 90);
            // 左下圆弧
            arcRect.X = rect.Left;
            path.AddArc(arcRect, 90, 90);
            path.CloseFigure();
            return path;
            #endregion
        }

        protected override void OnSizeChanged(EventArgs e)
        {
            base.OnSizeChanged(e);
        }
    }
}

参考 C# Winform实现圆角无锯齿按钮

可以改进和实现的

添加Border，实现Border颜色和宽度的指定（目前的一个思路时利用路径在外层填充一个圆角矩形，在内层再填充一个圆角矩形，形成有Border的效果；另一个思路时，画路径时，绘制内层路径和圆环路径，Border部分是一个圆角的圆环路径，而后分别填充颜色；还有就是绘制路径线条，线条作为Border。）
通过百分比实现圆角
完全扩展Button，通过标志位启动圆角和修改圆角，做到圆角和普通Button共存。
修改使用RectangleF对象，使用浮点数绘制矩形和路径
圆角半径radius指定为0的处理

Rectangle.Round(RectangleF) 将RectangleF对象转换为Rectangle，通过舍入最近的数。

利用填充内外两层圆角矩形路径形成Border

【有着致命缺陷(随后介绍了正确处理的方案)】

控件的Region区域一定指定，并且要包含全部的Graphics绘制的内容，否则显示不全，包含在Region内才能全部显示出来。

Region区域指定的是控件的区域，表示的是控件的范围

如下，通过Border大小 _borderWidth 计算不同的路径，指定Region。

矩形区域长宽不同，无法按照等比的方式计算长宽方向上固定边框宽度的比例；因此，内部的内层圆角半径也无法准确计算，理论采用比例较小的比较合适

// 外层圆角矩形
Rectangle outRect = new Rectangle(0, 0, this.Width, this.Height);
var outPath = outRect.GetRoundedRectPath(_radius);

// 计算内存圆角矩形，不严谨
Rectangle rect = new Rectangle(_borderWidth, _borderWidth, this.Width - _borderWidth*2, this.Height - _borderWidth*2);
var path = rect.GetRoundedRectPath(_radius);

//this.Region = new Region(path);
// 必须正确指定外层路径outPath的全部区域，否则无法显示完全填充的全部
this.Region = new Region(outPath);

然后分别填充两个路径：

using (SolidBrush borderB = new SolidBrush(_borderColor))
{
    e.Graphics.FillPath(borderB, outPath);
}

using (SolidBrush b = new SolidBrush(baseColor))
{
    e.Graphics.FillPath(b, path); // 填充路径，而不是DrawPath 
}

通过缩放实现正确的内外两层圆角矩形路径

通过缩放实现正确Border的原理主要如下图所示，长宽缩小BorderSize大小，圆角半径同样缩小BorderSize，两个内外层圆角矩形的圆角在共同半径下绘制圆角弧线。

Rectangle.Inflate()方法用于返回Rectangle结构的放大副本，第二三个参数表示x、y方向放大或缩小的量。

var innerRect = Rectangle.Inflate(outRect, -borderSize, -borderSize);

则对应得到内层圆角路径为：

GraphicsPath innerPath = innerRect.GetRoundedRectPath(borderRadius - borderSize)

从这里可以看出，需要保证borderSize小于borderRadius。

CDI+路径的填充模式

GraphicsPath的填充模式FillMode默认是FillMode.Alternate，所以替代填充可以实现内外两层的填充实现Border效果。

填充模式另一个选项为FillMode.Winding，可实现环绕效果，它们都是应用在路径发生重叠(overlap)时，不同的填充效果。可具体测试不同效果

GraphicsPath gp = new GraphicsPath(FillMode.Winding);

直接绘制路径作为边框【推荐】**

通过DrawPath直接绘制边框，注意宽度的处理。

// 绘制边框
using (Pen pen = new Pen(_borderColor,_borderWidth*2))
{
    e.Graphics.DrawPath(pen, path);
    // 绘制路径上，会有一半位于路径外层，即Region外面，无法显示出来。因此设置为双borderWidth
}

记得同时修改下文字绘制的区域范围问题，边框宽度占据了区域的一部分。否则，在空间很小时，文字会位于边框上。

查看效果如下：

最好的处理不要使用_borderWidth*2，而是使用原本大小，绘制的Path缩小在半个_borderWith范围内。比如：new Rectangle(rect.X + _borderWidth / 2, rect.Y + _borderWidth / 2, rect.Width - _borderWidth, rect.Height - _borderWidth)

在Paint事件中重绘控件为圆角

除了继承控件（如上面Button）通过重写OnPaint方法，实现圆角的绘制，还可以直接在原生控件的Paint事件方法中，实现重绘控件为圆角。

后面文章中也介绍了，可以发现在Paint事件方法中重绘比完全用户绘制控件，圆角和各个部分有着更少的锯齿，几乎没有，看起来相对更好一些，也因此较为推荐在Paint事件中实现圆角。

【可以直接对比两者效果】

比如，对于Button设置如下样式，并添加Paint事件方法

button1.Paint += Button1_Paint;
button1.FlatStyle = FlatStyle.Flat;
button1.FlatAppearance.BorderSize = 0;
button1.FlatAppearance.MouseDownBackColor = Color.Transparent;
button1.FlatAppearance.MouseOverBackColor = Color.Transparent;
button1.FlatAppearance.CheckedBackColor = Color.Transparent;

可实现效果如下：