WPF学习之绘图和动画
如今的软件市场,竞争已经进入白热化阶段,功能强、运算快、界面友好、Bug少、价格低都已经成为了必备条件。这还不算完，随着计算机的多媒体功能越来越强，软件的界面是否色彩亮丽、是否能通过动画、3D等效果是否吸引用户的眼球也已经成为衡量软件的标准。
软件项目成功的三个要素是：资源、成本、时间。无论是为了在竞争中保持不败还是为了激发起用户对软件的兴趣，提高软件界面的美化程度、恰当的将动画和3D等效果引入应用程序都是一个必然趋势。然而使用传统的桌面应用程序开发工具和框架（如Winform、MFC、VB、Delphi等）进行开发时，为了使软件界面变漂亮、加入动画或者3D效果，边际成本会非常的高。体现在：
资源消耗增大：需要招聘懂得动画和3D编程的程序员，还需要更多的设计师、工薪和沟通成本随着上升。
开发时间增加：界面美化、动画和3D开发远远比业务逻辑开发困难、耗时。
成本增加：随着资源消耗的增加和开发周期的拉长，成本必然增加。
之所以会出现这种情况，根本原因在于传统开发工具和框架并没有原生的支持美化用户界面、向应用程序中添加动画和3D效果等功能。举个简单的例子，当用户提出需要把TextBox的外观改成圆角时，Winform和Delphi程序员只能通过派生新类并在底层做修改的方法来实现。类似的用户需求还有好多不得不实现，否则客户会怀疑我们的开发能力；即使实现了也没有什么额外的经济效益，因为这些东西在客户的眼里都是很简单的东西。
WPF的推出可谓是对症下药、专门解决上述问题。体现在：
XAML语言针对的是界面美化的问题，可以让设计师直接加入开发团队、降低沟通成本。
XAML的图形绘制功能非常强大，可以轻易绘出复杂的图标、图画。
WPF支持滤镜功能，可以像PhotoShop一样为对象添加各种效果。
WPF原生支持动画开发，无论是设计师还是程序员，都能够使用XAML或C#轻松开发制作绚丽的动画效果。
WPF原生支持3D效果，甚至可以将其它3D建模工具创建的模型导进来、为我所用。
Blend作为专门的设计工具让WPF如虎添翼，即能够帮助不了解编程的设计师快速上手，又能够帮助资深开发者快速建立图形或者动画的原型。
1.1 WPF绘图
与传统的.net开发使用GDI+进行绘图不同，WPF拥有自己的一套绘图API。使用这套API不但可以轻松绘制出精美的图形，还可以为各种图形添加类似与PhotoShop的“滤镜效果”及“变形效果”。本节我们就一起研究WPF图形API绘图，效果和变形等功能。
先观察下面一组图片：
显然，这组图片是矢量图（Vector Image），无论怎样放大缩小都不会出现锯齿。你可能会想：“这是组PNG格式的图片吗？”答案是“NO”。这组图是用XAML语言绘制的！XAML绘图本身就是矢量的，而且支持各式各样的填充和效果，甚至还可以添加滤镜，这些功能丝毫不亚于Photoshop。以前，使用PhotoShop制作出来的图形需要程序员使用.net的绘图接口进行二次转换才能应用到程序里，现在好了，直接把XAML代码拿来用就可以了。
绘图并不是VisualStudio的强项，这些漂亮的XAML矢量图是怎么画出来的呢？答案是借助Microsoft Expression Studio中的Blend和Design两个工具。Blend我们已经介绍过了，用它可以直接绘制XAML图形；Design可以像PhotoShop或者FireWorks那样绘制图形，再由设计者决定导出xaml格式还是png格式。虽然“唯代码派”的程序员们在Visualstudio里一行一行写代码也能把复杂的图形以非可视化的形式创建出来，但在Blend和Design中画出原型再在Visual Studio里面进行细节的修饰才是提高效率之道。
积沙成塔，集腋成裘，别看前面那些图片很复杂，但都是由几个有限的基本图形组成的。WPF的基本图形包括以下几个（它们都是Shap类的派生类）：
Line：直线段，可以设置其笔触(Stroke)。
Rectangle：矩形，既有笔触，又有填充（Fill）。
Ellipse：椭圆，长宽相等的椭圆即为正圆，既有笔触又有填充。
Polygon:多边形，由多条直线线段围成的闭合区域，既有笔触又有填充。
PolyLine：折线（不闭合），由多条首尾相接的直线组成。
Path：路径（闭合区域），基本图形中功能最强的一个，可由若干直线，圆弧，被塞尔曲线组成。
1 直线
直线是最简单的图形。使用X1,Y1两个属性值可以设置它的起点坐标，X2,Y2两个属性值可以设置它的终点坐标。控制终点/起点做标就可以实现平行，交错等效果。Stroke（笔触）属性的数据类型是Brush（画刷），凡是Brush的派生类均可以用于给这个属性赋值。因为WPF提供多种渐变色画刷，所以画直线也可以画出渐变效果。同时，Line的一些属性还可以帮助我们画出虚线以及控制线段终点的形状。下面的例子综合了这些属性：
有一点需要特别注意，初学者认为绘图一定要在Canvas中完成(谁叫它的名字叫画布呢)，其实不然，绘图可以在任何一种布局控件中完成，WPF会自动根据容器的不同计算图形的坐标，日常生活中，常用的绘图容器有Canvas和Grid。
2 矩形
矩形有笔触（Stroke，即边线）和填充（Fill）构成。Stroke属性的设置和Line一样，Fill属性的数据类型是Brush。Brush是一个抽象类，所以我们不可能拿一个Brush类的实例为Fill属性赋值而只能用Brush派生类来进行赋值。WPF绘图系统中包含非常丰富的Brush类型，常用的有：
SolidColorBrush：实心画刷。在XAML中可以使用颜色名称字符串直接赋值。
LinearGradientBrush：线性渐变画刷。色彩沿设定的直线方向，按设定的变化点进行渐变。
RadialGradientBrush：径向渐变画刷。色彩沿半径的方向、按设定的变化点进行渐变，形成圆形填充。
ImageBrsh：使用图片作为填充类容。
DrawingBrush：使用矢量图（Vector）和位图（BitMap）作为填充内容。
VisualBrush：WPF中的每个控件都是有FrameWrokElement派生而来的，而FrameWorkElment类又是由Visual类派生而来的。Visual意为“可视”之意，每个控件的可视化形象就可以通过Visual类的方法获得。获得这个可视化形象之后，我们可以用这个形象进行填充，这就是VisualBrush。比如我想把窗体上的某个控件拖到另外一个位置，当鼠标松开之前需要在鼠标指针下显示一个幻影，这个幻影就是使用VisualBrush填充出来的一个矩形，并让矩形捕捉鼠标的位置、随鼠标移动。
下面是使用不同画刷填充矩形的综合实例：
使用画刷的时候，建议先在Blend里面绘制图大致的效果然后再在Visual Studio里面微调。
接下来让我们看一个VisualBrush的例子。为了简单起见，目标控件是一个Button，实际工作中换成复杂的控件也一样。程序的XAML代码如下：
3. 椭圆
椭圆也是一种常见的几何图形，它的使用方法和矩形没有什么区别。下面的例子是绘制一个球体，球体的轮廓是正圆（Circle），Width和Height相等的椭圆即为正圆：球体的光影使用径向渐变实现，XAML代码如下：
与前面提到的一样，椭圆的绘制和色彩填充在Blend里面完成的，在VS里面又做了一些相应的调整。
未完待续。。。。
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