[原译]WPF绘制圆角多边形

介绍

最近，我发现我需要个圆角多边形。而且是需要在运行时从用户界面来绘制。WPF有多边形。但是不支持圆角。我搜索了一下。也没找到可行的现成例子。于是就自己做吧。本文描述了圆角多边形的实现，也包括如何用在你的项目里。在Demo里面的RoundedCornersPolygon 类是完整的实现。

下载的Demo包括两部分

1. 通过XAML绘制圆角多边形

2. 运行时创建圆角多边形

背景
多边形可以被认为是沿着一个给定半径的圆的边缘和一些指定点/边。所构成的点的集合。

在WPF中。你可以给Polygon对象的Points属性添加一系列的点来制作多边形。

XAML方式

<Canvas>
    <Polygon Points="10,50 180,50 180,150 10,150" 
       StrokeThickness="1" Stroke="Black" />
</Canvas>

C#方式

var cnv = new Canvas(); 
var polygon = new Polygon {StrokeThickness = 1, Fill = Brushes.Black};
polygon.Points.Add(new Point(10, 50)); 
polygon.Points.Add(new Point(180, 50));
polygon.Points.Add(new Point(180, 150));
polygon.Points.Add(new Point(10, 150));
cnv.Children.Add(polygon);
this.Content = cnv;

上面两个例子会输出下面的矩形

使用代码
我写的RoundedCornersPolygon 类和普通的多边形类很相似。但是有更多的属性来控制圆角。首先。看一个例子。展示一下圆角矩形类的使用

XAML方式

<Canvas>
    <CustomRoundedCornersPolygon:RoundedCornersPolygon Points="10,50 180,50 180,150 10,150" 
               StrokeThickness="1" Stroke="Black" ArcRoundness="25" 
               UseAnglePercentage="False" IsClosed="True"/>
<Canvas>

C#方式

var cnv = new Canvas();  
var roundedPolygon = new RoundedCornersPolygon
{
    Stroke = Brushes.Black, StrokeThickness = 1, 
    ArcRoundness = 25, UseAnglePercentage = false, IsClosed = true
};
roundedPolygon.Points.Add(new Point(10, 50));
roundedPolygon.Points.Add(new Point(180, 50));
roundedPolygon.Points.Add(new Point(180, 150));
roundedPolygon.Points.Add(new Point(10, 150));
cnv.Children.Add(roundedPolygon);
this.Content = cnv;

输出如下：

多边形有四个主要属性
ArcRoundness 属性指定了从距离LineSegment终点多远的距离开始弯曲，通常和UseRoundnessPercentage 一起使用。UseRoundnessPercentage属性指定了ArcRoundness 值是百分比还是一个固定的值。

举个例子。ArcRoundness 被设置成10，而且UseRoundnessPercentage 被设置成false，那么弯曲将会在距离线段终点10的地方开始。而如果UseRoundnessPercentage 被设置成ture。则会是从线段终点10%的地方开始弯曲。

/// <summary> 
/// Gets or sets a value that specifies the arc roundness.
/// </summary>
public double ArcRoundness { get; set; }

/// <summary>  
/// Gets or sets a value that specifies if the ArcRoundness property
/// value will be used as a percentage of the connecting segment or not.
/// </summary>
public bool UseRoundnessPercentage { get; set; }

IsClosed 指定多边形的最后一个点是否和第一个点闭合。为了成为一个多边形。一般应该被设置为true

/// <summary> 
/// Gets or sets a value that specifies if the polygon will be closed or not.
/// </summary> 
public bool IsClosed { get; set; }
 

Points属性则代表了多边形点的集合。

/// <summary> 
/// Gets or sets a collection that contains the points of the polygon.
/// </summary>
public PointCollection Points{ get; set; } 

如何实现
控件实现了Shape 类，被用来画多边形的形状是一个Path对象。我们会往Path对象里添加LineSegment 和QuadraticBezierSegment 对象。QuadraticBezierSegment 对象表示一个贝塞尔曲线。由三个点定义。更多的信息请查看

对于一个普通的多边形，只有LineSegment是必须的，但是为了设计圆角多边形。就需要贝塞尔曲线了。每一次一个点被添加/一个属性被修改。形状会重绘。做圆角的关键方式就是ConnectLinePoints 方法。

/// <summary>
/// 使用公共点连接两条线段,
/// 通过3个点的指定来绘制弯曲部分
/// </summary>
/// <param name="pathFigure"></param>
/// <param name="p1">第一条线段的第一个点</param>
/// <param name="p2">第二个点，也是公共点</param>
/// <param name="p3">第二条线段的第二个点</param>
/// <param name="roundness">角的弧度</param>
/// <param name="usePercentage">标志值（百分比还是真值） </param>
private static void ConnectLinePoints(PathFigure pathFigure, Point p1, 
                                      Point p2, Point p3,
                                      double roundness, bool usePercentage)
{
      //第一条线段上弯曲部分开始的位置点.
      Point backPoint;
      //第二条线段上弯曲部分结束的位置点
      Point nextPoint;
      if (usePercentage)
      {
          backPoint = GetPointAtDistancePercent(p1, p2, roundness, false);
          nextPoint = GetPointAtDistancePercent(p2, p3, roundness, true);
      }
      else
      {
          backPoint = GetPointAtDistance(p1, p2, roundness, false);
          nextPoint = GetPointAtDistance(p2, p3, roundness, true);
      }            

      int lastSegmentIndex = pathFigure.Segments.Count - 1;
      //设置第一条线段的终点.
      ((LineSegment)(pathFigure.Segments[lastSegmentIndex])).Point = backPoint;

      //创建并添加弯曲部分
      var curve = new QuadraticBezierSegment { Point1 = p2, Point2 = nextPoint };
      pathFigure.Segments.Add(curve);

      /创建并添加新线段。
      var line = new LineSegment { Point = p3 };
      pathFigure.Segments.Add(line);
}

还有两个方法计算弯曲部分开始的点GetPointAtDistance 和GetPointAtDistancePercent，第一个是以值计算，第二个是以百分比计算。

/// <summary>
///得到由两个点定义的线段上，给定距离的点
/// </summary>
/// <param name="p1">第一条线段的第一个点</param>
/// <param name="p2">第一条线段的第二个点</param>
/// <param name="distance">点的距离</param>
/// <param name="firstPoint">标志值（百分比还是真值）</param>
/// <returns>计算结果点</returns>
private static Point GetPointAtDistance(Point p1, Point p2, 
                     double distance, bool firstPoint)
{
     double totalDistance = Math.Sqrt(Math.Pow((p2.X - p1.X), 2) + 
                            Math.Pow((p2.Y - p1.Y), 2));
     double rap = firstPoint ? distance / totalDistance : 
                   (totalDistance - distance) / totalDistance;
     return new Point(p1.X + (rap * (p2.X - p1.X)), p1.Y + (rap * (p2.Y - p1.Y)));
}

private static Point GetPointAtDistancePercent(Point p1, Point p2, 
                     double distancePercent, bool firstPoint)
{
     double rap = firstPoint ? distancePercent / 100 : (100 - distancePercent) / 100;
     return new Point(p1.X + (rap * (p2.X - p1.X)), p1.Y + (rap * (p2.Y - p1.Y)));
}
 

结论
依然有很多细节应该完善的。但这仅仅是圆角多边形的一个尝试。比如。在其他情况。每个角应该有不同晚景的圆角，WPF使得一切皆有可能。本文的目的是创建一个大家可以用的圆角多边形，他们可以扩展来满足他们的需求。

Demo下载

圆角多边形

许可
本文包括源代码和文件在CPOL下授权。

原文地址：WPF-rounded-corners-polygon

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