支持 Windows 10 最新 PerMonitorV2 特性的 WPF 多屏高 DPI 应用开发

Windows 10 自 1703 开始引入第二代的多屏 DPI 机制（PerMonitor V2），而 WPF 框架可以支持此第二代的多屏 DPI 机制。

本文将介绍 WPF 框架利用第二代多屏 DPI 机制进行高 DPI 适配的方法。同时，也介绍低版本的 WPF 或者低版本的操作系统下如何做兼容。

添加应用程序清单文件

在你现有 WPF 项目的主项目中需要添加两个文件以支持第二代的多屏 DPI 机制。

• app.manifest (决定性文件)
• app.config (修复 Bug, .NET Framework 4.6.2 及以上可忽略)

▲ 项目中新增的两个文件

默认情况下，app.config 在你创建 WPF 项目的时候就会存在，而 app.manifest 则不是。如果你的项目中已经存在这两个文件，就不需要添加了。

如果你没有 app.config，如何添加？

打开项目属性，然后在属性中选择 .NET Framework 的版本，无论你选择哪个，app.config 都会自动为你添加。

当然，正统的方法是跟下面的 app.manifest 的添加方法相同，你会在下面看到 Visual Studio 新建项中 app.manifest 和 app.config 文件是挨在一起的。

如果你没有 app.manifest，如何添加？

▲ 新建文件的时候选择应用程序清单文件（应用程序配置文件就在旁边）

了解 WPF 清单文件中的 DPI 感知设置

DpiAware

在你打开了 app.manifest 文件后，找到以下代码，然后取消注释：

上面这一段代码是普通的 DPI 感知的清单设置，开启后获得系统 DPI 感知级别（System DPI Awareness）。

如果要开启 Per-Monitor DPI 感知，将上面的 true 改成 true/pm（pm 表示 per-monitor）。

不过这只是兼容性的设计而已，感谢老版本的系统使用字符串包含的方式，于是可以老版本的系统可以兼容新的 DPI 感知值：

• 什么都不填
  • 如果你额外也没做什么 DPI 相关的操作，那么就是 Unaware。
  • 如果你在程序启动的时候调用了 SetProcessDpiAwareness 或 SetProcessDPIAware 函数，那么就会按照调用此函数的效果来感知 DPI。
• 包含 true 字符串
  • 当前进程设置为系统级 DPI 感知（System DPI Awareness）。
• 包含 false 字符串
  • 在 Windows Vista / 7 / 8 中，与什么都不填的效果是一样的。
  • 在 Windows 8.1 / 10 中，当前进程设置为不感知 DPI（Unaware），就算你调用了 SetProcessDpiAwareness 和 SetProcessDPIAware 也是没有用的。
• 包含 true/pm 字符串
  • 在 Windows Vista / 7 / 8 中，当前进程设置为系统级 DPI 感知（System DPI Awareness）。
  • 在 Windows 8.1 / 10 中，当前进程设置为屏幕级 DPI 感知（Per-Monitor DPI Awareness）。
• 包含 per monitor 字符串
  • 在 Windows Vista / 7 / 8 中，与什么都不填的效果是一样的。
  • 在 Windows 8.1 / 10 中，当前进程设置为屏幕级 DPI 感知（Per-Monitor DPI Awareness）。
• 其他任何字符串
  • 在 Windows Vista / 7 / 8 中，与什么都不填的效果是一样的。
  • 在 Windows 8.1 / 10 中，当前进程设置为不感知 DPI（Unaware），就算你调用了 SetProcessDpiAwareness 和 SetProcessDPIAware 也是没有用的。

说明一下，SetProcessDpiAwareness 是新 API，要求的最低系统版本是 Windows 8.1，调用这个才能指定为 Per-Monitor 的 DPI 感知。而 SetProcessDPIAware 是 Vista 开始引入的老 API，没有参数可以传。

DpiAwareness

<asmv3:application>
  <asmv3:windowsSettings xmlns="http://schemas.microsoft.com/SMI/2016/WindowsSettings">
    <dpiAwareness>PerMonitorV2, unaware</dpiAwareness>
  </asmv3:windowsSettings>
</asmv3:application>

注意：只有 Windows 10 (1607) 及以上版本才会识别此节点的 DPI 设置。如果你设置了 dpiAwareness 节点，那么 dpiAware 就会被忽略。

建议你可以两个节点都指定，这样既可以使用到 Windows 10 1607 的新特性，又可以兼容老版本的 Windows 操作系统。

dpiAwareness 节点支持设置一个或多个 DPI 感知级别，用逗号分隔。如果你指定了多个，那么操作系统会从第一个开始识别，如果能识别就使用，否则会找第二个。用这种方式，未来的应用可以指定当前系统不支持的 DPI 感知级别。

鉴于此，在目前 Windows 7 还大行其道的今天，为了兼容，dpiAwareness 和 dpiAware 都设置是比较靠谱的。

dpiAwareness 节点目前支持的值有：

• 什么都不设置
  • 按 dpiAware 节点的结果来
• 整个逗号分隔的序列都没有能识别的 DPI 感知级别
  • 如果你额外也没做什么 DPI 相关的操作，那么就是 Unaware。
  • 如果你在程序启动的时候调用了 SetProcessDpiAwareness 或 SetProcessDPIAware 函数，那么就会按照调用此函数的效果来感知 DPI。
• 第一个能识别的感知级别是 system
  • 当前进程设置为系统级 DPI 感知（System DPI Awareness）。
• 第一个能识别的感知级别是 permonitor
  • 当前进程设置为屏幕级 DPI 感知（Per-Monitor DPI Awareness）。
• 第一个能识别的感知级别是 permonitorv2
  • 当前进程设置为第二代屏幕级 DPI 感知（Per-Monitor V2 DPI Awareness）。
  • 仅在 Windows 10 (1703) 及以上版本才可被识别
• 第一个能识别的感知级别是 unaware
  • 当前进程设置为不感知 DPI（Unaware），就算你调用了 SetProcessDpiAwareness 和 SetProcessDPIAware 也是没有用的。

使 WPF 程序支持 Per-Monitor V2 级 DPI 感知

前面我们分析 App.Manifest 文件中 DPI 的设置后，几乎得到一个信息，dpiAware 和 dpiAwareness 都是要设置的，除非以后绝大多数用户的系统版本都到达 Windows 10 (1607) 及以上。

以下是推荐的 DPI 感知级别设置：

<application xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v3">
  <windowsSettings>
    
    <dpiAwareness xmlns="http://schemas.microsoft.com/SMI/2016/WindowsSettings">PerMonitorV2</dpiAwareness>
    <dpiAware xmlns="http://schemas.microsoft.com/SMI/2005/WindowsSettings">true/pm</dpiAware>
  </windowsSettings>
</application>

需要注意：

1. 你的 .NET Framework 版本必须在 4.6.2 以上才建议这么设置，否则不建议开启 Per-Monitor 的 DPI 感知；
2. 系统版本在 Windows 10 (1703) 或以上，V2 的感知级别才会生效，否则就是第一个版本。

额外的，如果你的 .NET Framework 版本在 .NET Framework 4.6.2 以下，但操作系统在 Windows 10 及以上，你还需要修改 App.config 文件（在 节点）。

<runtime>
  
</runtime>

注意：

1. 这个值要设为 false。（微软官方吐槽：Yes, set it to false. Double negative FTW!）
2. AppContextSwitchOverrides 不能被设置两次，如果一已经设置了其他值，需要用分号分隔多个值。

特别说明，当面向 .NET Framework 4.6.2 以下版本编译，但运行于 Windows 10 (1607) 和以上版本时，只需要添加 Switch.System.Windows.DoNotScaleForDpiChanges=false 即可让 WPF 程序处理 Dpi Change 消息，此时 WPF 程序就像高版本的 .NET Framework 中一样能够正常处理多屏下的 DPI 缩放。

以上，划重点 你并不需要编译为高版本的 .NET Framework 即可获得 Per-Monitor 的 DPI 缩放支持。

WPF 程序在特殊清单设置下的效果

dpiAwareness 不设置，dpiAware 节点设置为 true/pm：

-->

▲ 100% DPI

▲ 150% DPI

注意到标题栏（非客户区）没有缩放，而 WPF 区域（客户区）清晰地缩放了。

dpiAwareness 不设置，dpiAware 节点设置为 true：

-->

▲ 100% DPI

▲ 150% DPI

注意到标题栏（非客户区）被缩放了，而 WPF 区域（客户区）被 DPI 虚拟化进行了位图拉伸（模糊）。

dpiAwareness 不设置，dpiAware 节点设置为 true/pm12345：

此时，WPF 程序无法启动！！！而你只需要减少一位数字，例如写成 true/pm1234 即可成功启动，效果跟 true 是一样的，注意效果 不是 true/pm。也就是说，/pm 并没有显示出它的含义来。额外的，如果设为 false 但后面跟随那么长的字符串，WPF 程序是可以启动的。

dpiAwareness 设置为 PerMonitorV2：

▲ 150% DPI

注意到标题栏（非客户区）被缩放了，而 WPF 区域（客户区）也能清晰地缩放（仅 Windows 10 1703 及以上系统才是这个效果）。

低版本 .NET Framework 和 低版本 Windows 下的 WPF DPI 缩放

由于 Windows 8.1 操作系统用户存量不多，主要是 Windows 7 和 Windows 10。所以我们要么兼容完全不支持 Per-Monitor 的 Windows 7，要么使用具有新特性的 Windows 10 即可获得最佳的开发成本平衡。使用以上的 DPI 缩放方法足以让你的 WPF 应用在任何一个 .NET Framework 版本下获得针对屏幕的 DPI 清晰缩放（Per-Monitor DPI Awareness）。

所以仅针对 Windows 8.1 做特殊的 DPI 缩放是不值得的，把 Windows 8.1 当做 Windows 7 来做那种不支持 Per-Monitor 的处理就好了。当然你硬要支持也有相关文档可以看：Developing a Per-Monitor DPI-Aware WPF Application - Microsoft Docs 了解实现方法。具体是使用 DisableDpiAwareness 特性和 Windows Per-Monitor Aware WPF Sample 中的源码。

参考资料

• Developing a Per-Monitor DPI-Aware WPF Application - Microsoft Docs
• WPF-Samples/Developer Guide - Per Monitor DPI - WPF Preview.docx at master · Microsoft/WPF-Samples
• Application Manifests - Microsoft Docs