WPF 文本动画 文字BaseLine 字体 行高计算说明

1.摘要

在wpf里，显示文字我们一般用textblock或者label控件，而有时候需要显示一些文本滚动效果，比如：Led屏幕，文字自动滚屏。

这时候如果是wpf客户端的话，用textblock的时候文字绘制的效率很慢，且画面会卡顿现象，为了解决这个问题，本文将对文本显示及文本动画进行优化，达到流畅效果。

2.自定义简单文本控件

普通动画，如doubleAnimation或者使用计时器然后改变textblock的offsetx，这两种方式本质是定时刷新，而每次wpf的textblock的位置改变，都会出发render事件，render事件内部进行了一些列操作，这些操作比如字体计算，字体布局等很消耗ui性能，因此造成了卡顿现象。所以，我们自定义简单的text显示控件，来替代复杂的原生文本控件。

为了显示我们需要继承UIElement类，但是我们还要控制文本的移动和位置（因为本文是通过rendertransform控制的），所以基类我们选择了frameworkElement，如下图

public class RenderedTextControl : FrameworkElement

控件有了后，想要显示，需要实现两个重写，即：

•  protected override void OnRender(DrawingContext drawingContext)
• protected override Size MeasureOverride(Size constraint)

顾名思义，OnRender里面需要对DrawingContext进行操作，进行绘制。MeasureOverride是计算控件的大小。

在绘制文本的时候，为了能够精确控制文本位置，我们以文本中间点为文本基准点。因为显示文本的时候大部分是居中显示的。

这里就需要提一下wpf中的文本几个点了：FontSize、FontFamily.Baseline、FontFamily.LineSpacing。如图

• 默认文本是基线左下角点为0点。
• f到g之间表示文本的显示区域大小，比如等于一个grid或一个window的高度
• 正常文本大小：ad，（wpf是点坐标，计算文本大小时候不直接用FontSize）
• 文本的基线BaseLine：ac=FongSize*BaseLine，distance between the baseline and the character cell top.（https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.windows.media.fontfamily.baseline?view=netframework-4.6.1）
• 文本的线间隔lineSpacing：ab+cd=FontSize*LineSpacing
• 文本中线：e

因此为了将文本的初始坐标点（左下角，即c的位置）移动到中间，需要将文本向上移动ec的距离（中线到基线的距离），之后再移动到fg之间（居中）即可。

计算文本偏移量代码如下，：

 private Point GetTextLocation()
        {
            //基线距离=baseline
            var baseline = _formattedText.Baseline;

            //基线剧中，移动量1=-（x-0.5*行高）
            var offset1 = -(baseline - 0.5 * LineHeight);
            //中线 到 基线的距离=移动量2=字体大小*字体基线-0.5*字体大小*字体行距
            var offset2 = FontSize * _typeface.FontFamily.Baseline -
                          0.5 * FontSize * _typeface.FontFamily.LineSpacing;
            //总移动量=移动量1+移动量2
            var textLocation = new Point(0, offset1 + offset2);
            textLocation.X += DrawOffsetX;
            textLocation.Y += DrawOffsetY;
            return textLocation;
        }

有了偏移量，绘制代码就简单了：

protected override void OnRender(DrawingContext drawingContext)
        {
            if (!string.IsNullOrEmpty(Text))
            {
                var textLocation = GetTextLocation();
                drawingContext.DrawText(_formattedText, textLocation);
                //   InvalidateMeasure();
            }
        }

计算控件大小代码也很简单

protected override Size MeasureOverride(Size constraint)
        {
            if (_formattedText != null)
            {
                var wid = _formattedText.WidthIncludingTrailingWhitespace;

                return new Size(wid, _formattedText.Height);
            }

            return new Size();
        }

3.帧动画

• 使用CompositionTarget.Rendering += CompositionTarget_Rendering;，此方法可以在界面更新之前进行处理文本，这样就保证了文本的刷新跟ui刷新的同步问题，经测试刷新率能达到60帧以上。
• 为了形成一个完整的动画（比如只有一行字），我们需要将文本乘以2（这样就有了两行字，能形成首和尾）
• 为了取得不足一段文字，我们将文字跟整行长度取余数。
• 动画连续，需要在端点进行移动量重置
• 动画停顿，需要在时间上进行判断
• 整个文本，放在List<string>格式里面处理，便于添加及查找（如一行数据代表一项或者一组数据代表一项，多个项就是列表）

4.效果及下载源码

效果图如下：

 源码地址：https://files.cnblogs.com/files/lizhijian/2020-9-7-TextPlayer.rar