WPF绘制图形有三种方式：

• 使用FrameworkElement的派生类
• 使用图元转换器绘制几何图形
• 使用DrawingContext绘制

1. 使用FrameworkElement派生类

FrameworkElement类继承自UIElement类，意味它的派生类，都是UI元素，可以直接显示在界面上中。例如Shape的子类，Control的子类等。这是最简单的方式，就不再赘述。

2. 使用图元转换器绘制图形

上一篇文章已经介绍过Geometry了。但Geometry创建的仅仅是“理论上”的几何图形，不能直接显示出来。如果还要显示出来，还需要借助以下两个类：

• XXDrawing类（Drawing在这里不是动词，而是名词“图画”的意思，XX代表不同的内容）。
• DrawingXX类（“转换器”，XX代表不同的内容）

　　2.1 图元包装器：Drawing

　　　　Drawing类用于包装2D图元（图元可以是Geometry，也可以是GlyphRun、Image、Video），并为其添加一些额外的信息，比如Pen，Brush等属性。

　　　　它是一个抽象类，可以使用它的派生类来包装不同的图形：

　　2.2 图元转换器：DrawingXX

　　　　使用Drawing类的子类包装之后，它依旧不能直接显示出来。因为它还只是“理论上”的图元，还需要借助“图元转换器”来显示。图元转换器有两种：

　　　　2.2.1 DrawingBrush

　　　　　　DrawingBrush的作用是将Drawing对象转换为Brush。在任何需要用到Brush的地方，就可以使用它。

// 创建几何图形
EllipseGeometry cicle = new(new Point(5, 5), 5, 5);
EllipseGeometry cicle2 = new(new Rect(new Size(20, 16)));
GeometryGroup geoGroup = new() { Children = { cicle, cicle2 }, FillRule= FillRule.EvenOdd };

// 创建图画
GeometryDrawing drawing = new(Brushes.Red, new Pen(Brushes.Blue, 2), geoGroup);

// 创建DrawingBrush
DrawingBrush brushes = new DrawingBrush(drawing);

border.BorderThickness = new Thickness(50);
border.Background = brushes;

　　　　2.2.2. DrawingImage

　　　　　　DrawingImage的作用是把Drawing对象转换为ImageSource。在任何需要ImageSource的地方，就可以使用它。

// 创建几何图形
EllipseGeometry cicle = new(new Point(5, 5), 5, 5);
EllipseGeometry cicle2 = new(new Rect(new Size(20, 16)));
GeometryGroup geoGroup = new() { Children = { cicle, cicle2 }, FillRule= FillRule.EvenOdd };

// 创建图画
GeometryDrawing drawing = new(Brushes.Red, new Pen(Brushes.Blue, 2), geoGroup);

// 创建DrawingBrush
DrawingBrush brushes = new DrawingBrush(drawing);

DrawingImage image = new(drawing);
img.Source = image;

3. 使用DrawingContext绘制图形

DrawingContext是真正的“绘图”的类。它提供了一系列的方法来绘制图元。但是它是一个抽象类，不能直接创建类的实例。而且也不能创建它的子类（因为它没有公开的构造函数）。

　　3.1 创建DrawingContext对象

　　　　要创建DrawingContext对象，有两种方式：

• • 使用类的方法
  • 继承自UIElement类

　　　　3.1.1 使用类的方法：

　　　　　　某些类提供一个方法以创建DrawingContext对象，例如DrawingVisual类的RendOpen()方法、DrawingGroup类Open()方法。

// DrawingVisual.RendOpen()方法
DrawingVisual dv = new DrawingVisual();
using DrawingContext context = dv.RenderOpen();
context.DrawXX(...);     // 绘制图形

// DrawingGroup.Open()方法
DrawingGroup dg = new DrawingGroup();
using DrawingContext dc = dg.Open();
dc.DrawXX(...);           // 绘制图形

　　　　3.1.2 继承自UIElement类

    public class visualElement:UIElement
    {
        protected override void OnRender(DrawingContext drawingContext)
        {
            base.OnRender(drawingContext);
        }
    }

　　注释：

• • UIElement类提供了OnRender()方法，但在工作中，不一定要直接继承UIElement，可以从Framework，或者Control类继承。
  • OnRender()方法中的DrawingContext对象，是系统传递过来的，而不是自己的代码创建的。因此可以直接使用。

　　3.2 显示DrawingContext对象

　　　　创建完DrawingContext对象，并用其绘制了图元后的，发现它依旧无法显示出来。为什么呢？这是因为DrawingContext不是一个Visual对象，而仅仅只是一个绘图环境，绘制的图形仅保存在系统中。如果要显示出来，就必须将其转换为Visual对象。

　　　　3.2.1 使用DrawingVisual对象

　　　　　　在3.1.1的代码示例中，使用DrawingVisual类的RendOpen()方法创建了DrawinContext对象。而DrawingVisual就是一个Visual的对象，那么要如何才能显示它呢？

　　　　　　根据微软官方的解释，需要为DrawingVisual对象提供一个容器，它的约束条件如下：

• • • 容器必须继承自FrameworkElement；
    • 必须重写GetVisualChild()方法；
    • 必须重写VisualChildrenCount属性。
    • 在界面元素中添加该容器的实例。

　　　　　　示例代码如下：

　　　　　　（1）创建可视化对象的内容

    public class VisualElement : FrameworkElement
    {

        readonly DrawingVisual dv = new();

        // 重写VisualChildrenCount属性
        protected override int VisualChildrenCount => dv.Children.Count;


        // 重写GetVisualChild()方法
        protected override Visual GetVisualChild(int index)
        {
            return dv.Children[index];
        }


        public VisualElement()
        {
            // 确定dv在VisualTree的父级。否则无法支持鼠标事件
            this.AddVisualChild(dv);

            // 确定dv在逻辑树上的父级。
            this.AddLogicalChild(dv);
        }

        // 添加视觉对象
        public virtual void AddVisual(Visual visual)
        {
            if (visual == null) return;
            dv.Children.Add(visual);
        }

        public void DrawLine(Pen pen, Point start, Point end)
        {
            DrawingVisual visual = new();
            using DrawingContext dc = visual.RenderOpen();
            dc.DrawLine(pen, start, end);

            AddVisual(visual);
        }
    }

　　　　　　（2）显示容器中的内容

public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();

        // 创建容器对象，并绘制图像
        VisualElement element = new();
        element.DrawingLine(new Pen(Brushes.Yellow,2),new Point(0,0),new Point(200,300));
        
        // 因为容器是一个FrameworkElement，所有可以加入到Grid的子集中。
        grid.Children.Add(element);
    }
}

　　　　　　注释：

• • • Visual类有一个AddVisualChildren()的方法。该方法不是为了显示“可视化”对象的，而是为了确定可视化对象的父子关系。WPF不是一个实时绘图程序，只有在需要的时候才绘制界面。所以该方法不能用来“显示”。
    • DrawingVisual类，表示一个可视化的对象。它继承自ContainerVisual，进而继承自Visual，因此它是一个可以显示在界面上的东西。
    • DrawingContext类，表示一个绘图环境，在这个环境中绘图完毕之后，需要将其关闭。一旦绘图环境关闭，就不能在打开并修改了。

　　　　3.2.2 使用DrawingXX对象

　　　　　　在3.1.1示例代码中，使用DrawingGroup类的Open()方法创建了DrawinContext对象。

　　　　　　但DrawingGroup是一个Drawing对象，而不是Visual对象，无法直接显示。那要怎么显示呢？

　　　　　　只能利用第2节提到的图元转换器：DrawingBrush、DrawingImage类。详细参见第2节，这里不再一一赘述。

　　　　3.2.3 继承自UIElement类

　　　　　　在3.1.2的示例代码中，创建了一个继承自的UIElement的类，并重写了OnRender()方法。

　　　　　　因为子类是继承自UIElement的，因此子类本身就是一个可以现在在界面上的元素。那么在OnRender()方法中绘制的图元，可以直接显示出来。这里就不再赘述。