Winform控件优化之圆角按钮【各种实现中的推荐做法】(上)

简介: 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...尝试介绍很常见的圆角效果,通过重写控件的OnPaint方法实现绘制,并在后面进一步探索对应的优化和可能的问题

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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 【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。
  6. 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
  7. Radius 属性修改边角半径大小(即圆角的大小、圆弧的大小)
  8. 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。
  9. 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

  1. 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。)
  2. 通过百分比实现圆角
  3. 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。
  4. 修改使用RectangleF对象,使用浮点数绘制矩形和路径
  5. 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;
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API C# Windows
Winform控件优化之无边框窗体及其拖动、调整大小和实现最大最小化关闭功能的自定义标题栏效果
Winform中实现无边框窗体只需要设置FormBorderStyle = FormBorderStyle.None,但是无边框下我们需要保留移动窗体、拖拽调整大小、自定义美观好看的标题栏等...
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Winform控件优化之无边框窗体及其拖动、调整大小和实现最大最小化关闭功能的自定义标题栏效果
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API 图形学
Winform控件优化之自定义控件的本质【从圆角控件看自定义的本质,Region区域无法反锯齿的问题】
自定义控件的本质只有两点:重绘控件Region区域(圆角、多边形、图片等),这是整个控件的真实范围;重绘图形,在原有Region范围内,重绘不同的图形(圆角、多边形、图片等)作为背景......
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Winform控件优化之自定义控件的本质【从圆角控件看自定义的本质,Region区域无法反锯齿的问题】
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算法 Windows
Winform控件优化之实现无锯齿的圆角窗体(或任意图形的无锯齿丝滑的窗体或控件)【借助LayeredWindow】
在一般能搜到的所有实现圆角窗体的示例中,都有着惨不忍睹的锯齿...而借助于Layered Windows,是可以实现丝滑无锯齿效果的Form窗体的,其具体原理就是分层窗体....
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Winform控件优化之实现无锯齿的圆角窗体(或任意图形的无锯齿丝滑的窗体或控件)【借助LayeredWindow】
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7月前
如何实现更改窗体标题栏的样式
如何实现更改窗体标题栏的样式
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算法 API C#
Winform控件优化之圆角按钮【各种实现中的推荐做法】(下)
最终优化实现ButtonPro按钮(继承自Button),既提供Button原生功能,又提供扩展功能,除了圆角以外,还实现了圆形、圆角矩形的脚尖效果、边框大小和颜色、背景渐变颜色...
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Winform控件优化之圆角按钮【各种实现中的推荐做法】(下)
Winform控件优化之圆角Panel【绘制时需要注意的几点和扩展】
圆角的实现(原理和绘制方法)之前基本都已经介绍,本篇主要是实现圆角Panel时介绍几点注意点和一些扩展。一是BackColor应始终为Transparent;二是Draw完全显示绘制出的线条...
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Winform控件优化之圆角Panel【绘制时需要注意的几点和扩展】
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前端开发 C#
使用MVVM DataTriggers在WPF XAML视图之间切换/Window窗口自适应内容大小并居中
原文 使用MVVM DataTriggers在WPF XAML视图之间切换 相关文章: http://www.technical-recipes.com/2016/switching-between-wpf-xaml-views-using-mvvm-datatemplate/ 这篇文章解决了能够根据ViewModel类的属性在不同视图之间切换的问题。
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C#
WPF圆角按钮与触发颜色变化
原文:WPF圆角按钮与触发颜色变化 ...
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