Книга: C# для профессионалов. Том II

Использование области вырезания

Использование области вырезания

Пример приложения DrawShapes из предыдущего раздела иллюстрирует основные принципы, используемые при рисовании в окне, однако оно не очень эффективно. Причина в том, что оно пытается рисовать в окне все, независимо от того, сколько должно быть перерисовано. Рассмотрим ситуацию, показанную на следующем рисунке. После выполнения приложения DrawShapes было открыто другое окно, которое закрыло часть формы DrawShapes.

До сих пор все хорошо. А что произойдет, когда перекрывающее окно (в данном случае Task Manager) будет удалено, так что окно DrawShapes будет снова полностью видно? Windows, как обычно, пошлет форме событие Paint, чтобы она себя перерисовала. Прямоугольник и эллипс находится в верхнем левом углу клиентской области и поэтому видны все время, так что в действительности нет ничего, что требуется сделать в данном случае, помимо перерисовки белой фоновой области. Однако Windows этого не знает. В той степени, в какой это касается Windows, необходимо перерисовать часть окна. Это означает, что надо инициировать событие Paint, которое вызывается в нашей реализации OnPaint(). OnPaint() будет затем пытаться излишне перерисовать прямоугольник и эллипс.

В таком случае фигуры не нужно перерисовывать. Причина этого связана с контекстом устройства. Ранее говорилось, что контекст устройства внутри объекта Graphics, передаваемого в метод OnPaint(), будет оптимизирован операционной системой Windows для выполнения конкретной ближайшей задачи. Это означает, что Windows предварительно инициализирует контекст устройства информацией о том, какая область в действительности должна быть перерисована. Это прямоугольник, который был покрыт окном Task Manager на снимке экрана, приведенном выше. Во время использования GDI, область помеченная для перерисовки, называлась недействительной областью, но с появлением GDI+ терминология существенно изменилась, и эта область стала называться областью вырезания. Контекст устройства знает, какая это область, и поэтому прервет любые попытки рисования вне этой области и не будет передавать соответствующие команды рисования графической плате. Это звучит хорошо, но все равно здесь существует потенциальная потеря производительности. Мы не знаем какой объем обработки потребуется выполнить контексту устройства, чтобы определить, что рисование произойдет вне недействительной области. В некоторых случаях это может оказаться существенной величиной, так как определение того, какие пиксели необходимо изменить и в какой цвет может оказаться очень трудоемким (хотя хорошая графическая плата обеспечит аппаратное ускорение). Прямоугольник является достаточно легкой фигурой. Эллипс — труднее, поскольку необходимо вычислять положение кривой. Вывод текста потребует еще больших усилий, так как необходимо обрабатывать информацию в шрифте, чтобы определить форму каждой буквы, а каждая буква состоит из ряда линий и кривых, которые должны быть нарисованы по отдельности. Если, как в большинстве распространенных шрифтов, это будет шрифт с переменной шириной, т. е., когда у каждой буквы нет фиксированного размера и она занимает столько места, сколько ей требуется, то невозможно даже определить, сколько пространства займет текст, не выполнив предварительных громоздких вычислений

Вследствие этого запрос экземпляра Graphics выполнит некоторое рисование вне недействительной области, что почти наверняка будет бесполезным использованием процессорного времени и замедлит работу приложения. В хорошо спроектированном приложении код активно помогает контексту устройства, выполняя несколько простых проверок, чтобы убедиться, что обычная работа по рисованию действительно нужна, прежде чем вызывать подходящие методы экземпляра Graphics. В этом разделе мы создадим новый пример DrawShapesWithClipping, изменяя для этого пример DisplayShapes. В коде OnPaint() будет сделана простая проверка достоверности, что недействительная область пересекла область рисования, и только в этом случае вызовутся методы рисования.

Сначала необходимо получить данные области вырезания. Для этого используется дополнительное свойство PaintEventArgs. Свойство, называемое ClipRectangle, содержит координаты предназначенной для перерисовывания области, помещенные в экземпляр структуры System.Drawing.Rectangle. Rectangle является достаточно простой структурой, она содержит 4 представляющих интерес свойства: Top, Bottom, Left и Right. Они соответственно содержат вертикальные координаты верха и низа прямоугольника и горизонтальные координаты левого и правого краев.

Затем надо решить, какой тест будет использоваться для рисования. Здесь будет использован простой тест. Отметим, что прямоугольник и эллипс полностью содержатся внутри прямоугольника, который простирается в клиентской области от точки (0, 0) до точки (80, 130), в действительности до точки (82, 132), так как мы знаем, что линии могут отклоняться примерно на пиксель вне этой области. Поэтому будем проверять, что верхний левый угол области вырезания находится внутри этого прямоугольника. Если это так, то выполняется рисование. Если нет, то ничего не делается. Код выглядит следующим образом:

protected override void OnPaint(PaintEventArgs e) {
 Graphics dc = e.Graphics;
 if (e.ClipRectangle.Tор < 132 && e.ClipRectangle.Left < 82) {
  Pen BluePen = new Pen(Color. Blue, 3);
  dc.DrawRectangle(BluePen, 0, 0, 50, 50);
  Pen RedPen = new Pen(Color.Red, 2);
  dc.DrawEllipse(RedPen, 0, 50, 80, 60);
 }
 base.OnPaint(e);
}

Заметим, что изображение получится точно таким же, как и раньше, но производительность повысится благодаря раннему выявлению некоторых случаев, когда ничего не должно рисоваться. Отметим также, что мы выбрали достаточно примитивный тест необходимости рисования, более точный тест мог бы проверять по отдельности, нужно ли рисовать прямоугольник или эллипс, или оба объекта. Здесь существует некоторое балансирование. Можно сделать проверку в OnPaint() более сложной, в этом случае повысится производительность, но код OnPaint() при этом усложнится и потребует больше работы для своего создания. Однако почти всегда стоит провести некоторую проверку просто потому, что это помогает понять общую картину (например, в нашем примере мы узнали дополнительно, что рисунок никогда не выходит за пределы прямоугольника (0, 0) на (82, 132)). Экземпляр Graphics не имеет этого знания, он слепо следует командам рисования. Такое дополнительное знание означает, что имеются более полезные или эффективные проверки, чем те. что мог бы делать экземпляр объекта Graphics.

Оглавление книги