WinForm中使用GDI+实现滚动动画

　　前两天有人问用.NET怎么做类似于心电图的图像控件。我以前也从来没做过，但是感觉应该不是很困难，关键是要知道从哪开始下手。所以当时只是讲了下我的初步想法。

　　1.心电图显示的是线，而线则是由多个点组成，所以做这个效果实际上就是画点。

　　2.要画点，首先就需要设置参考坐标系，然后根据指定坐标来画点。

　　3.静态的点画好之后就要实现动态的效果了，也就是随着时间的推移，将所有的点往一个横向方向上移动，然后在最后面空出地方再补充上新的点。不过这里要注意的是，我们看到的仅仅只是显示区域的点，对于已经移出视野的那些点就可以抛弃了，不然越积越多，内存就要爆了。

　　昨天晚上没什么事，就想自己动手实践一下，看看理论与实际之间是否存在很大的差距。

　　首先，存放这么多个点需要一个容器，由于显示区域的宽度并没有固定，所以这个容器的容量应该是动态的，比如List<T>。但在初步设想时，我就已经想到了在增加新点的同时，要将不需要的点都去掉，而实现这个功能的首选就是泛型队列（Queue<T>）。当然，如果直接使用它，还是存在三个问题：1.队列是不限制容量的；2.队列不会在容量达到设定的上限时自动弹出多余的元素；3.队列不会自动改变点的横坐标，使点动起来。当然，这些问题都可以使用外部方法解决，但如果能在里面解决，使代码更清晰，不是更好吗？

　　基于以上三个原因，我选择了从Queue<T>中派生出一个新类PQueue。对于点，本来在写这篇随便的时候，想简化代码，直接使用System.Drawing.Point结构，后来发现结构是值类型的，在foreach(Point p in PQueue){}的内嵌代码中是不能修改它的属性的，而Queue<T>又没有索引器，连for循环也没法使用。所以最后还是创建了一个类似于Point结构的P类。

    public class P
    {
        public int X { get; set; }
        public int Y { get; set; }
    }

　　对于P类，在真正使用的时候，可以对它的功能进行扩展，增加颜色等属性，使图像看起来更加丰富多彩。

　　创建好点的类，再创建PQueue类。

    public class PQueue : Queue<P>
    {
        //队列的最大容量
        public int MaxCount { get; set; }
        //队列是否已装满
        private bool isFull = false;

        public PQueue(int max)
        {
            MaxCount = max;
        }

        //替换父类的Enqueue方法
        new public void Enqueue(P item)
        {
            if (Count == MaxCount)
            {
                if (!isFull)
                    isFull = true;
                else
                {
                    //平移所有点, 图像开始动起来
                    foreach (P p in this)
                    p.X = p.X - 1;
                }
            }
            base.Enqueue(item);
            //在添加新元素时弹出超过MaxCount的元素
            while (Count > MaxCount)
                Dequeue();
        }
    }

　　下面就要开始画图了，不过我没有选择直接操作PictureBox，而是单独建了个类，这样使用起来更加方便。

    public class Img
    {
        private PQueue pQueue;                       //要显示的点的队列

        public int Width { get; set; }                   //显示区域的宽度
        public int Height { get; set; }                  //显示区域的高度
        public Color BackColor { get; set; }        //背景色
        public Color PColor { get; set; }             //显示的点的颜色
        public Image Image { get; private set; } //显示的图像

        public Img(int width, int height, Color backcolor, Color pcolor)
        {
            //设定属性的初始值
            Width = width;
            Height = height;
            pQueue = new PQueue(Width);
            BackColor = backcolor;
            PColor = pcolor;
            Image = new Bitmap(Width, Height);
        }

        /// <summary>
        /// 画图
        /// </summary>
        /// <param name="pheight">要画的点的Y值,它是不变的, 而X值是要随着时间变化的</param>
        public void Draw(int pheight)
        {
            //默认的坐标原点是左上角点, 为了好看, 这里将点翻转了一下
            P p=new P(){X = pQueue.Count - 1, Y = Height - pheight +1};
            pQueue.Enqueue(p);

            Graphics g = Graphics.FromImage(Image);
            g.Clear(BackColor);
            using(Pen pen = new Pen(PColor))
            {
                foreach (P p1 in pQueue)
                {
                    Point point1 = new Point(p1.X, p1.Y);
                    //一个像素点太小,把它加长一点就能看得更清楚了
                    Point point2 = new Point(p1.X, p1.Y + 3); 
                    g.DrawLine(pen, point1, point2);
                }
            }
            g.Dispose();
        }
    }

　　画图的功能已经做好了，剩下的工作就是检验了。在使用以下代码前，现在窗体上放个PictureBox控件，命名为pic，宽度和高度都设为50.

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

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            img = new Img(pic.Width, pic.Height, Color.Black, Color.White);
            System.Timers.Timer timer = new System.Timers.Timer(50);
            timer.Enabled = true;
            timer.Elapsed += new System.Timers.ElapsedEventHandler(timer_Elapsed);
        }

        private Img img;
        private int num = 20;
        private int i = 1;

        void timer_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
        {
            img.Draw(num);
            pic.Image = img.Image;
            num = num + i;
            if (40 == num)
                i = -1;
            if (10 == num)
                i = 1;
        }
    }

　　运行一下，最后可以看到一条运动的波浪线。以上代码仅仅只是实现了最简单的动画效果，其实只要在改造一下，就可以弄成像迅雷等下载工具的悬浮窗的速度显示效果了。

　　注：以上代码需要以下引用命名空间：

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