[转载]C#版可调节的文字阴影特效

原文地址:http://blog.csdn.net/maozefa/archive/2008/01/15/2044341.aspx

        本来春节前不准备写BLOG文章了，可前几天有几个搞C#的朋友来信说，对文章《GDI+ 在Delphi程序的应用 -- 可调节的文字阴影特效》的内容很感兴趣，但苦于对Delphi不熟悉，想请我帮忙将其改为C#版的。可他们哪里知道，我从未用C#写过代码（因我只是个业余编程爱好者，C#好像不适合我，我儿子是搞java的，对C#也不怎么熟），好在五年前我买过一本《C#入门经典》，只好赶鸭子上架，对着书边琢磨边改写，费了好大的功夫，才勉强改编成下面这个样子（也幸亏我对C/C++还熟悉，也幸好C#是此系列的语言），请那些朋友以及对本文内容有兴趣的朋友再根据自己的需要去改造。

        既然第一次实际接触了C#，有个问题正好请教大家，就是关于C#垃圾回收的问题，因我写的TextShadow类中2个函数中用到了GDI+的局部对象，而且有可能被用户反复使用，这些局部对象是等系统自动回收好呢，还是我在函数结束时提前回收呢？在我的那本《C#入门经典》第一版中多处强调，对GDI+对象，“总是要调用Dispose()”，“或使用using结构”，“否则应用程序就可能耗尽Windows资源”。对于函数中频繁使用的对象不要等系统自动回收，这个道理我是明白的，但函数中只使用一次的对象（特别是GDI+对象）是否也要自己Dispose()呢，我在网上也看了一些C#代码，一般都没有自己释放，所以我糊涂了，但小心无大错，所以我在2个函数中还是自己释放了（肯定不会错，但是否有必要），请各位C#高手们看我下面的代码后指点指点，我是否多此一举了呢？先在这里谢了。

        下面是我改写的C#文字阴影类TextShadow：

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;

    /// <summary>
    /// Summary description for TextShadow
    /// </summary>
public class TextShadow
{
    private int radius = 5;
    private int distance = 10;
    private double angle = 60;
    private byte alpha = 192;

    /// <summary>
    /// 高斯卷积矩阵
    /// </summary>
    private int[] gaussMatrix; 
    /// <summary>
    /// 卷积核
    /// </summary>
    private int nuclear = 0;   

    /// <summary>
    /// 阴影半径
    /// </summary>
    public int Radius
    {
        get
        {
            return radius;
        }
        set
        {
            if (radius != value)
            {
                radius = value;
                MakeGaussMatrix();
            }
        }
    }

    /// <summary>
    ///  阴影距离
    /// </summary>
    public int Distance
    {
        get
        {
            return distance;
        }
        set
        {
            distance = value;
        }
    }

    /// <summary>
    ///  阴影输出角度(左边平行处为0度。顺时针方向)
    /// </summary>
    public double Angle
    {
        get
        {
            return angle;
        }
        set
        {
            angle = value;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 阴影文字的不透明度
    /// </summary>
    public byte Alpha
    {
        get
        {
            return alpha;
        }
        set
        {
            alpha = value;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 对文字阴影位图按阴影半径计算的高斯矩阵进行卷积模糊
    /// </summary>
    /// <param name="bmp">文字阴影位图</param>
    private unsafe void MaskShadow(Bitmap bmp)
    {
        if (nuclear == 0)
            MakeGaussMatrix();
        Rectangle r = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
        // 克隆临时位图，作为卷积源
        Bitmap tmp = (Bitmap)bmp.Clone();
        BitmapData dest = bmp.LockBits(r, ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);
        BitmapData source = tmp.LockBits(r, ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);
        try
        {
            // 源首地址(0, 0)的Alpha字节，也就是目标首像素的第一个卷积乘数的像素点
            byte* ps = (byte*)source.Scan0;
            ps += 3;
            // 目标地址为卷积半径点(radius, radius)的Alpha字节
            byte* pd = (byte*)dest.Scan0;
            pd += (radius * (dest.Stride + 4) + 3);
            // 位图实际卷积的部分
            int width = dest.Width - radius * 2;
            int height = dest.Height - radius * 2;
            int matrixSize = radius * 2 + 1;
            // 卷积矩阵字节偏移
            int mOffset = dest.Stride - matrixSize * 4;
            // 行尾卷积半径(radius)的偏移
            int rOffset = radius * 8;
            int count = matrixSize * matrixSize;

            for (int y = 0; y < height; y++)
            {
                for (int x = 0; x < width; x++)
                {
                   
                    byte* s = ps - mOffset;
                    int v = 0;
                    for (int i = 0; i < count; i++, s += 4)
                    {
                        if ((i % matrixSize) == 0) 
                            s += mOffset;           // 卷积矩阵的换行
                        v += gaussMatrix[i] * *s;   // 位图像素点Alpha的卷积值求和
                    }
                    // 目标位图被卷积像素点Alpha等于卷积和除以卷积核
                    *pd = (byte)(v / nuclear);      
                    pd += 4;
                    ps += 4;
                }
                pd += rOffset;
                ps += rOffset;
            }
        }
        finally
        {
            tmp.UnlockBits(source);
            bmp.UnlockBits(dest);
            tmp.Dispose();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 按给定的阴影半径生成高斯卷积矩阵
    /// </summary>
    protected virtual void MakeGaussMatrix()
    {
        double Q = (double)radius / 2.0;
        if (Q == 0.0)
            Q = 0.1;
        int n = radius * 2 + 1;        
        int index = 0;
        nuclear = 0;
        gaussMatrix = new int[n * n];

        for (int x = -radius; x <= radius; x++)
        {
            for (int y = -radius; y <= radius; y++)
            {
                gaussMatrix[index] = (int)Math.Round(Math.Exp(-((double)x * x + y * y) / (2.0 * Q * Q)) / 
                                                     (2.0 * Math.PI * Q * Q) * 1000.0);
                nuclear += gaussMatrix[index];
                index ++;
            }
        }
    }

    public TextShadow()
    {
        //
        // TODO: Add constructor logic here
        //
    }

    /// <summary>
    /// 画文字阴影
    /// </summary>
    /// <param name="g">画布</param>
    /// <param name="text">文字串</param>
    /// <param name="font">字体</param>
    /// <param name="layoutRect">文字串的布局矩形</param>
    /// <param name="format">文字串输出格式</param>
    public void Draw(Graphics g, string text, Font font, RectangleF layoutRect, StringFormat format)
    {
        RectangleF sr = new RectangleF((float)(radius * 2), (float)(radius * 2), layoutRect.Width, layoutRect.Height);
        // 根据文字布局矩形长宽扩大文字阴影半径4倍建立一个32位ARGB格式的位图
        Bitmap bmp = new Bitmap((int)sr.Width + radius * 4, (int)sr.Height + radius * 4, PixelFormat.Format32bppArgb);
        // 按文字阴影不透明度建立阴影画刷
        Brush brush = new SolidBrush(Color.FromArgb(alpha, Color.Black));
        Graphics bg = Graphics.FromImage(bmp);
        try
        {
            // 在位图上画文字阴影
            bg.TextRenderingHint = System.Drawing.Text.TextRenderingHint.AntiAlias;
            bg.DrawString(text, font, brush, sr, format);
            // 制造阴影模糊
            MaskShadow(bmp);
            // 按文字阴影角度、半径和距离输出文字阴影到给定的画布
            RectangleF dr = layoutRect;
            dr.Offset((float)(Math.Cos(Math.PI * angle / 180.0) * distance),
                      (float)(Math.Sin(Math.PI * angle / 180.0) * distance));
            sr.Inflate((float)radius, (float)radius);
            dr.Inflate((float)radius, (float)radius);
            g.DrawImage(bmp, dr, sr, GraphicsUnit.Pixel);
        }
        finally
        {
            bg.Dispose();
            brush.Dispose();
            bmp.Dispose();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 画文字阴影
    /// </summary>
    /// <param name="g">画布</param>
    /// <param name="text">文字串</param>
    /// <param name="font">字体</param>
    /// <param name="layoutRect">文字串的布局矩形</param>
    public void Draw(Graphics g, string text, Font font, RectangleF layoutRect)
    {
        Draw(g, text, font, layoutRect, null);
    }

    /// <summary>
    /// 画文字阴影
    /// </summary>
    /// <param name="g">画布</param>
    /// <param name="text">文字串</param>
    /// <param name="font">字体</param>
    /// <param name="origin">文字串的输出原点</param>
    /// <param name="format">文字串输出格式</param>
    public void Draw(Graphics g, string text, Font font, PointF origin, StringFormat format)
    {
        RectangleF rect = new RectangleF(origin, g.MeasureString(text, font, origin, format));
        Draw(g, text, font, rect, format);
    }

    /// <summary>
    /// 画文字阴影
    /// </summary>
    /// <param name="g">画布</param>
    /// <param name="text">文字串</param>
    /// <param name="font">字体</param>
    /// <param name="origin">文字串的输出原点</param>
    public void Draw(Graphics g, string text, Font font, PointF origin)
    {
        Draw(g, text, font, origin, null);
    }
}

 我在代码中已经写了较详细的注释，应该不用再解释了，但是有一点可以在这里补充一下，有朋友在看了《GDI+ 在Delphi程序的应用 -- 可调节的文字阴影特效》后，曾经问过我，为什么对文字阴影进行高斯卷积操作只是针对位图像素的Alpha，而不对其RGB部分操作了？这个问题其实很简单，因为我采用的文字阴影颜色是黑色的，在画了文字的地方，其ARGB值为0xFF000000（假定文字阴影的Alpha为255），而没有文字的地方是全透明色，其ARGB值为0x00000000。可见，除了Alpha，无论是文字部分，还是透明部分，其R、G、B部分都为0，对它们进行任何的卷积操作的结果只能是“0”！只有通过对Alpha卷积操作，使之产生不同的不透明度，从而显示出来的黑色文字边缘就产生了我们想要的半影调效果。换句话说，如果不采用黑色作阴影颜色，就必须对位图像素的ARGB全部进行卷积模糊，不过其它颜色做阴影色效果不怎么好。

        下面是个简单的C#演示程序：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Drawing.Drawing2D;

namespace TextShadowTest
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
        {
            FontFamily family = new FontFamily("Times New Roman"/*"华文行楷"*/);
            Font font = new Font(family, 50, FontStyle.Bold, GraphicsUnit.Pixel);
            Brush brush = new LinearGradientBrush(ClientRectangle, Color.Blue, Color.AliceBlue, 90);
            e.Graphics.FillRectangle(brush, ClientRectangle);
            TextShadow tShadow = new TextShadow();
            tShadow.Draw(e.Graphics, "文字阴影特效", font, new PointF(10, (float)ClientRectangle.Height / 3));
            e.Graphics.TextRenderingHint = System.Drawing.Text.TextRenderingHint.AntiAlias;
            e.Graphics.DrawString("文字阴影特效", font, Brushes.White, new PointF(10, (float)ClientRectangle.Height / 3));
        }
    }
}

效果图和《GDI+ 在Delphi程序的应用 -- 可调节的文字阴影特效》是一样的，为避免你麻烦，我还是把那边的效果图做个链接，分别为2种字体的文字输出效果：

 

        我是2007年元月开始写BLOG的，到目前刚好一年，包括这篇，共凑合了50篇文章，把我业余编程生涯近20年的“老底”和“新得”几乎都抖光了，春节前，这也是最后一篇文章了，明年不知又“研究”点什么，呵呵，反正我是无事的闲人，总得找点事打发时光。在这里，我先向各位拜个早早年了！祝大家来年事事如意，心想事成！

        再次声明，第一次写C#代码，写得不好不要笑话我 ^_^。还是那句老话，有问题和指教，请留言或直接写信给我：maozefa@hotmail.com。

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