双重缓冲区绘图技术 双重缓冲区技术能够使程序的绘图更加快速和平滑,有效减少绘制时的图像闪烁。该技术的基本原理是先将图像绘制到内存中的一块画布上,一旦所有的绘制操作都完成了,再将内存中的画布推到窗体的或者控件的表面将其显示出来。通过这种操作后的程序能使用户感觉其更加快速和美观。
下面提供的示例程序能够阐明双重缓冲区的概念和实现方法,这个示例所包含的功能已相当完整,且完全可以在实际应用中使用。在该章节后面还会提及该技术应该配合控件的一些属性设置才能达到更好的效果。
要想领略双重缓冲区绘图技术所带来的好处就请运行SpiderWeb示例程序吧。程序启动并运行后对窗口大小进行调整,你会发现使用这种绘图算法的效率不高,并且在调整大小的过程中有大量的闪烁出现。
 不具备双重缓冲区技术的SpiderWeb示例程序 |
纵观程序的源码你会发现在程序Paint事件激活后是通过调用LineDrawRoutine方法来实现线的绘制的。LineDrawRoutine方法有两个参数,第一个是Graphics对象是用于绘制线条的地方,第二个是绘图工具Pen对象用来画线条。代码相当简单,一个循环语句,LINEFREQ常量等,程序从窗体表面的左下一直划线到其右上。请注意,程序使用浮点数来计算在窗体上的绘制位置,这样做的好处就是当窗体的大小发生变化时位置数据会更加精确。
private void LineDrawRoutine(Graphics g, Pen p) { float width = ClientRectangle.Width; float height = ClientRectangle.Height; float xDelta = width / LINEFREQ; float yDelta = height / LINEFREQ;
for (int i = 0; i < LINEFREQ; i++) { g.DrawLine(p, 0, height - (yDelta * i), xDelta * i, 0); } } |
撰写很简单的用于响应Paint事件SpiderWeb_Paint的代码,正如前面所提到的,Graphics对象就是从Paint事件参数PaintEventArgs对象中提取出来的表示窗体的绘制表面。这个Graphics对象连同新创建Pen对象一起传递给LineDrawRoutine方法来画出蜘蛛网似的线条,使用完Graphics对象和Pen对象后释放其占用的资源,那么整个绘制操作就完成了。
private void SpiderWeb_Paint(object sender, PaintEventArgs e) { Graphics g = e.Graphics; Pen redPen = new Pen(Color.Red); //call our isolated drawing routing LineDrawRoutine(g, redPen); redPen.Dispose(); g.Dispose(); } |
那么到底作怎么样的改动才能使上面的SpiderWeb程序实现简单的双重缓冲区技术呢?原理其实相当简单,就是将应该画到窗体表面的绘制操作改成先画到内存中的位图上,LineDrawRoutine向这个在内存中隐藏的画布执行同样的蜘蛛网绘制操作,等到绘制完毕再通过调用Graphics.DrawImage方法将隐藏的画布上内容推到窗体表面来显示出来,最后,再加上一些小的改动一个高性能的绘图窗体程序就完成了。
比较下面双重缓冲区绘图事件与前面介绍的简单绘图事件间的区别:
private void SpiderWeb_DblBuff_Paint(object sender, PaintEventArgs e) { Graphics g = e.Graphics; Pen bluePen = new Pen(Color.Blue); //create our offscreen bitmap Bitmap localBitmap = new Bitmap(ClientRectangle.Width,ClientRectangle.Height); Graphics bitmapGraphics = Graphics.FromImage(localBitmap); //call our isolated drawing routing LineDrawRoutine(bitmapGraphics, bluePen); //push our bitmap forward to the screen g.DrawImage(localBitmap, 0, 0); bitmapGraphics.Dispose();
bluePen.Dispose(); localBitmap.Dispose(); g.Dispose(); } |
上面的示例代码创建了内存位图对象,它的大小等于窗体的客户区域(就是绘图表面)的大小,通过调用Graphics.FromImage将内存中位图的引用传递给Graphics对象,也就是说后面所有对该Graphics对象的操作实际上都是对内存中的位图进行操作的,该操作在C++中等同于将位图对象的指针复制给Graphics对象,两个对象使用的是同一块内存地址。现在Graphics对象表示的是屏幕后方的一块画布,而它在双重缓冲区技术中起到至关重要的作用。所有的线条绘制操作都已经针对于内存中的位图对象,下一步就通过调用DrawImage方法将该位图复制到窗体,蜘蛛网的线条就会立刻显示在窗体的绘制表面而且丝毫没有闪烁出现。
