[UWP]實用的Shape指南

来源:http://www.cnblogs.com/dino623/archive/2017/05/13/UWP_Shape.html
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在UWP UI系統中，使用Shape是繪製2D圖形最簡單的方式，小到圖標，大到圖表都用到Shape的派生類，可以說有舉足輕重的地位。幸運的是從Silverlight以來Shape基本沒有什麼大改動，簡直是UWP中的一股清流。 上圖來自Pro Silverlight 5 in C ，可見Silverl ...


在UWP UI系統中，使用Shape是繪製2D圖形最簡單的方式，小到圖標，大到圖表都用到Shape的派生類，可以說有舉足輕重的地位。幸運的是從Silverlight以來Shape基本沒有什麼大改動，簡直是UWP中的一股清流。

上圖來自Pro Silverlight 5 in C#，可見Silverlight中的Shape和UWP的Shape基本架構一致。Shape的API從WPF以來就幾乎沒變，對熟悉WPF/Silverlight的開發者來說幾乎是零學習成本。

1. Ellipse(圓形)

Ellipse沒有在Shape的基礎上增加任何屬性，是Shape的派生類中最簡單的一個。

1.1 Fill、Stroke與StrokeThickness

public Brush Fill { get; set; }、public Brush Stroke { get; set; }與public System.Double StrokeThickness { get; set; }是Shape中最常用的三個屬性，分別用於設置Shape的填充顏色、邊框顏色、邊框寬度。改變StrokeThickness並不會改變形狀的大小。

<Ellipse  Height="100"
          Width="100"
          Fill="#FF7E9EC0"
          Stroke="#FFFF0EC4"
          StrokeThickness="5"
          Margin="10" />

1.2 Stretch

public Stretch Stretch { get; set; }用於確定形狀如何填充可用的區域。Stretch的所有枚舉值如下：

  • None: 形狀不被拉伸。
  • Fill: 形狀拉伸其寬度和高度，從而可以正好適應其容器。
  • Uniform: 按比例改變形狀的寬度和高度，直至形狀到達容器板邊緣。
  • UniformToFill: 按比例改變形狀的寬度和高度，直到形狀填滿了整個可用控制項的高度和寬度。

效果如下

<StackPanel Orientation="Horizontal">
    <Ellipse Fill="#FF7E9EC0"
             Stroke="#FFFF0EC4"
             StrokeThickness="5"
             Height="50"
             Width="100"
             Stretch="Fill" />
    <Ellipse Fill="#FF7E9EC0"
             Stroke="#FFFF0EC4"
             StrokeThickness="5"
             Height="50"
             Width="100"
             Stretch="None" />
    <Ellipse Fill="#FF7E9EC0"
             Stroke="#FFFF0EC4"
             StrokeThickness="5"
             Height="50"
             Width="100"
             Stretch="Uniform" />
    <Ellipse Fill="#FF7E9EC0"
             Stroke="#FFFF0EC4"
             StrokeThickness="5"
             Height="50"
             Width="100"
             Stretch="UniformToFill" />
</StackPanel>

1.3 StrokeDashArray

public DoubleCollection StrokeDashArray { get; set; }用於將邊框變成虛線。StrokeDashArray的值是一個double類型的有序集合，集合中的值指虛線中每一段的長度，長度單位是邊框值的寬度。例如以下圓形：

<Ellipse StrokeDashArray="1,2,3"
         Stroke="#FFFF0EC4"
         StrokeThickness="10"
         Height="200"
         Width="200" />

邊框寬度為10，虛線的第一段是長度為10的實線，第二段為長度為20的空白，第三段為長度為30的實線，然後如此迴圈直到結束。

自從開始WPF工作以來，我一直將StrokeDashArray的值設為一個好看又好記的值：4 2,the answer to life, the universe, and everything。

<Ellipse StrokeDashArray="4 2"
         Stroke="#FFFF0EC4"
         StrokeThickness="3"
         Height="200"
         Width="200" />

1.4 StrokeDashCap

public PenLineCap StrokeDashCap { get; set; }表示虛線中實線兩端的邊緣輪廓。PenLineCap的枚舉值如下：

  • Flat: 一個未超出直線上最後一點的線帽。 等同於無線帽。
  • Square: 一個高度等於直線粗細、長度等於直線粗細一半的矩形。
  • Round: 一個直徑等於直線粗細的半圓形。
  • Triangle: 一個底邊長度等於直線粗細的等腰直角三角形。
<Grid Margin="10,10"
      Width="200"
      Height="10"
      Background="Gray">
    <Line Stretch="Fill"
          Stroke="Red"
          StrokeThickness="10.5"
          X2="1"
          StrokeEndLineCap="Flat" />
</Grid>
<TextBlock Text="Flat"
           Grid.Column="1"
           VerticalAlignment="Center" />
<Grid Width="200"
      Margin="10,10"
      Height="10"
      Background="Gray"
      Grid.Row="1">
    <Line Stretch="Fill"
          Stroke="Red"
          StrokeThickness="10"
          X2="1"
          StrokeEndLineCap="Round" />
</Grid>
<TextBlock Text="Round"
           Grid.Row="1"
           Grid.Column="1"
           VerticalAlignment="Center" />
<Grid Width="200"
      Margin="10,10"
      Height="10"
      Background="Gray"
      Grid.Row="2">
    <Line Stretch="Fill"
          Stroke="Red"
          StrokeThickness="10"
          X2="1"
          StrokeEndLineCap="Square" />
</Grid>
<TextBlock Text="Square"
           Grid.Row="2"
           Grid.Column="1"
           VerticalAlignment="Center" />
<Grid Width="200"
      Margin="10,10"
      Height="10"
      Background="Gray"
      Grid.Row="3">
    <Line Stretch="Fill"
          Stroke="Red"
          StrokeThickness="10"
          X2="1"
          StrokeEndLineCap="Triangle" />
</Grid>
<TextBlock Text="Triangle"
           Grid.Row="3"
           Grid.Column="1"
           VerticalAlignment="Center" />

1.5 StrokeDashOffset

public System.Double StrokeDashOffset { get; set; }用於指定虛線開始的位置。

2. Rectangle(矩形)

Rectangle 只比Shape多了RadiusX和RadiusY兩個屬性。

2.1 RadiusX和RadiusY

public System.Double RadiusX { get; set; }和public System.Double RadiusY { get; set; }分別用於指定用於使矩形的角變圓的橢圓的x軸和 y軸半徑。

如下麵這個例子，可以看到 RadiusX="50" RadiusY="20"的Rectangle的圓角和Width="100" Height="40"的Ellipse(x軸半徑50，y軸半徑20)完全重合在一起。

<Rectangle  Height="100"
            Width="100"
            Fill="#FF7E9EC0"
            Stroke="#FFFF0EC4"
            StrokeThickness="5"
            RadiusX="50"
            RadiusY="20" />
<Ellipse HorizontalAlignment="Left"
         VerticalAlignment="Top"
         StrokeThickness="5"
         Stroke="Yellow"
         Fill="Red"
         Width="100"
         Height="40"
         Opacity="0.5" />

2.2 StrokeLineJoin和StrokeMiterLimit

public PenLineJoin StrokeLineJoin { get; set; }和public System.Double StrokeMiterLimit { get; set; }確定形狀拐角處的形狀。這兩個屬性都是Shape的屬性，但對Ellipse和Line這兩個沒有拐角的形狀不起作用。

3. Line(直線)

Line表示從第一個點(X1,Y1)到第二個點(X2,Y2)的一條直線。

3.1 X1,Y1,X2,Y2

這四個屬性確定了Line的起點和終點。

除了使用絕對值定位Line的位置，還可以使用相對定位。

<Line Stretch="Fill"
      X1="0"
      X2="1"
      StrokeDashArray="4 2"
      Stroke="BlueViolet"
      StrokeThickness="1" />

3.2 StrokeStartLineCap與StrokeEndLineCap

public PenLineCap StrokeStartLineCap { get; set; }和public PenLineCap StrokeEndLineCap { get; set; }決定直線開始端和結束端的輪廓。這兩個屬性都是Shape的屬性，但隻影響Line、Polyline和Path，對Rectangle這類沒有開始和結束端的形狀沒有影響。

4. Polygon(多邊形)和Polyline(折線)

這兩個形狀具有相同的屬性，外觀也相似。區別隻是如果Points的最後一個點和第一個點不一樣，Polygon會自動將這兩個點連接到一起。

4.1 Points

public PointCollection Points { get; set; }用於設置Polygon和Polyline的頂點。

<Polygon Points="15,200 68,70 110,200 0,125 135,125"
         Fill="Red"
         Stroke="Blue"
         StrokeThickness="4"
         Stretch="Fill"
         Height="100"
         Width="100" />

<Polyline Points="15,200 68,70 110,200 0,125 135,125"
          Fill="Red"
          Stroke="Blue"
          StrokeThickness="4"
          Stretch="Fill"
          Height="100"
          Width="100"
          Margin="20,0,0,0" />

4.2 FillRule

public FillRule FillRule { get; set; }指定如何確定形狀的內部填充。預設值是EvenOdd，如果設置成Nonzero，效果如下：

5 Path(路徑)

Path是功能最強大的形狀，它基本上由上面的其它形狀組成並且可以替代它們中的任何一個。只是Path使用起來也比較複雜，只有在圖表和少量場景用到，很多時候比起構造複雜的Path還不如用直接用圖片。

5.1 Data

public Geometry Data { get; set; }屬性指定要繪製形狀的Geometry。Geometry 定義幾何圖形並且定義了坐標和尺寸等細節 ，由Path繪製到屏幕。UWP中的Geometry包含以下幾個：

  • EllipseGeometry: 表示圓或橢圓的幾何圖形。
  • LineGeometry: 表示線條的幾何圖形。
  • PathGeometry: 表示一個可能由弧、曲線、橢圓、直線和矩形組成的基於矢量的複雜形狀。
  • RectangleGeometry: 描述二維矩形這一幾何圖形。

除此之外，還可以使用由多個Geometry組成的GeometryGroup構造組合形狀。

5.2 PathGeometry

在所有Geometry中PathGeometry是功能最強大的，唯一的缺點是太多複雜。它使用public PathFigureCollection Figures { get; set; }描述包含的圖形內容，PathFigure由PathSegment的派生類描述，包括：

  • ArcSegment: 表示兩點之間的一條橢圓弧。
  • BezierSegment: 表示在兩個點之間繪製的一條三次貝塞爾曲線。
  • LineSegment: 表示在兩個點之間繪製的一條線，它可能是 PathFigure 在 Path 數據內的一部分。
  • PolyBezierSegment: 表示一條或多條三次方貝塞爾曲線。
  • PolyLineSegment: 表示由 Point 集合定義的一組線段，每個 Point 指定一個線段的終點。
  • PolyQuadraticBezierSegment: 表示一系列二次貝塞爾線段。
  • QuadraticBezierSegment: 在 PathFigure 中的兩點之間創建二次貝塞爾曲線。

下麵是一個Path的官方示例，同時使用了各種Geometry及部分PathSegment：

<Path Stroke="Black" 
      Margin="10"
      StrokeThickness="1"
      Fill="#CCCCFF">
    <Path.Data>
        <GeometryGroup>
            <RectangleGeometry Rect="50,5 100,10" />
            <RectangleGeometry Rect="5,5 95,180" />
            <EllipseGeometry Center="100, 100"
                             RadiusX="20"
                             RadiusY="30" />
            <RectangleGeometry Rect="50,175 100,10" />
            <PathGeometry>
                <PathGeometry.Figures>
                    <PathFigureCollection>
                        <PathFigure IsClosed="true"
                                    StartPoint="50,50">
                            <PathFigure.Segments>
                                <PathSegmentCollection>
                                    <BezierSegment Point1="75,300"
                                                   Point2="125,100"
                                                   Point3="150,50" />
                                    <BezierSegment Point1="125,300"
                                                   Point2="75,100"
                                                   Point3="50,50" />
                                </PathSegmentCollection>
                            </PathFigure.Segments>
                        </PathFigure>
                    </PathFigureCollection>
                </PathGeometry.Figures>
            </PathGeometry>
        </GeometryGroup>
    </Path.Data>
</Path>

5.3 圖形微語言(geometry mini-language)

Path的XAML雖然具備很高的可讀性，但在存儲上不具優勢。所以UWP提供了一種替代語法：圖形微語言。圖形微語言使用一組簡單的字元串描述Path的圖形，一般來說不需要學習它的語法，因為通常它是由工具生成的。

<Path Stroke="DarkGoldenRod" 
      StrokeThickness="3"
      Data="M 100,200 C 100,25 400,350 400,175 H 280" />

5.4 使用Blend

通常用一個Path代替多個Shape不止更好管理，用戶界面的性能也會更好。Blend裡面提供了針對Shape的功能，可以對多個Shape進行合併或轉換為路勁。

6. Shape各項屬性比較

下麵表格列出了Shape的各項屬性，標記為“×”的屬性代碼這個屬性對這個形狀無效。

7. ViewBox

ViewBox是拉伸或縮放單個子元素的容器，最常用來搭配Shape（或文字）使用，因為Shape是矢量圖形，放大後不會失真。

ViewBox有以下三個屬性：

  • Child: 獲取或設置 Viewbox 元素的單一子元素。
  • Stretch: 獲取或設置確定內容如何適合可用空間的 Stretch 模式。
  • StretchDirection: 獲取或設置確定縮放如何應用於 Viewbox 內容的 StretchDirection。
<StackPanel Orientation="Horizontal">
    <Canvas Width="30" Height="30">
        <Rectangle Stroke="Red"
                   StrokeThickness="1"
                   Height="20"
                   Width="20" />
        <Rectangle Stroke="Green"
                   StrokeThickness="1"
                   Height="20"
                   Width="20"
                   Canvas.Left="10"
                   Canvas.Top="10" />
    </Canvas>

    <Viewbox Height="100" 
             Width="100" 
             Margin="30,0,0,0"
             Stretch="Uniform">
        <Canvas Height="30" Width="30">
            <Rectangle Stroke="Red"
                       StrokeThickness="1"
                       Height="20"
                       Width="20" />
            <Rectangle Stroke="Green"
                       StrokeThickness="1"
                       Height="20"
                       Width="20"
                       Canvas.Left="10"
                       Canvas.Top="10" />
        </Canvas>
    </Viewbox>
</StackPanel>

8. 結語

系統地學過Shape相關知識只在很多年前剛開始學WPF/Silverlight時做過，平時除了Rectangle和Line其他的Shape好少會用到，所以即使有多年經驗對Shape的很多知識點還是有點陌生，這次趁學習UWP的機會複習一下。

但因為很多知識點平時就很少會用到，後面越寫越膩味。

9. 參考

繪製形狀
Windows.UI.Xaml.Shapes 命名空間
Windows.UI.Xaml.Media 命名空間


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