[C#]自定义控件:进度条(ProgressBar)
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2020-11-08 20:45
一、前言
技术没有先进与落后,只有合适与不合适。
本篇的自定义控件是:进度条(ProgressBar)。
进度条的实现方式多种多样,主流的方式有:使用多张图片去实现、使用1个或2个Panel放到UserControl上去实现、重载系统进度条去实现等等。
本次所实现的进度条仍是使用GDI+去实现。当然,如果只是实现最基本的扁平化的进度条,那完全不需要再写本篇文章,因为直接小改下第一篇的LTrackBar就行了。
既然写这篇文章,就是实现不一样的、比较好玩和好看的进度条,如环形进度条、饼形进度条等等。
本篇使用的知识都是前几篇中已经讲过的,并没有新的技术。但是却附加了一些想像力,一些不拘一格、稍稍突破常规的想像力。
相信看完的你,一定会有所收获。
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二、前期分析
(一)为什么需要自定义进度条?
系统自带的滚动条样式太过单调,同时不够“扁平化”,所以便去实现自己的滚动条。
(二)实现目标
1,支持三种样式
(1)横条(Bar)
(2)圆饼(Pie)
(3)圆弧(Arc)
2,支持显示和隐藏百分比
(1)横条(Bar)
(2)圆饼(Pie)
(3)圆弧(Arc)
3,支持多种进度形状
(1)连续
(2)分段块
(3)两段式:先分段块再连续
(4)螺旋
(注:只有“横条”样式时才支持螺旋形状)
4,支持Marquee样式
当进度无法确定时,便需要使用Marquee样式,同系统进度条的“Marquee”样式类似。
不过支持更多的Marquee样式。
(1)左右摆动
(2)循环穿过
(3)往复(连续)
(4)划过(连续)
(5)往复(分段块)
(6)划过(分段块)
(7)螺旋
5,支持调整进度条各元素尺寸和颜色
(1)设置边框厚度和颜色
(2)设置背景大小和颜色
(3)设置进度绘制位置和颜色
(4)设置进度文本颜色
(5)设置弧线厚度(仅样式为“圆弧(Arc)”时有效)
(6)设置“分段块”厚度(仅进度条形状为“分段块”时有效)
三、进度条拆解
看了上面的实现目标,是不是感觉眼花缭乱、无从下手?
下面我就对进度条进行拆分讲解,一步一步来看上面的效果是怎么实现的。
(一)组成元素
进度条由三个部分组成,分别是:进度、边框、背景。
下面是各种样式下,三个组成部分的拆分。
1,横条(Bar)
2,圆饼(Pie)
3,圆弧(Arc)
(二)元素属性
进度条的三个组成元素,都有着各自相关的属性。
(注:因为“颜色”属性是必备的,所以不再赘述。)
1,边框
其相关属性为:边框的厚度。
当“厚度”为0时,看起来进度条就没有边框;
当“厚度”超过控件高度的二分之一时,整个进度条就变成了边框的颜色。
(注:因为是先绘制“背景”,再绘制“边框”,所以是“整个进度条变成边框的颜色”)
A,对于 “橫条(Bar)”,其边框厚度如下图所示:
B,对于“圆饼(Pie)”、“圆弧(Arc)”,其边框厚度如下图所示:
2,背景
其相关属性为:背景的大小
背景的大小就是背景绘制的范围,这里用一个自造词“收缩宽度”来进行描述。
当“收缩宽度”为0时,背景大小=控件本身大小;
当“收缩宽度”为x时,背景宽度=控件宽度-2*x,背景高度=控件高度-2*x;
当“收缩宽度”超过控件高度的二分之一时,背景高度=控件高度-2*(控件高度/2)=0,此时进度条将没有了背景。
A,对于 “橫条(Bar)”,其收缩宽度如下图所示:
B,对于“圆饼(Pie)”、“圆弧(Arc)”,其收缩宽度如下图所示:
3,进度
其相关属性有:进度绘制范围、进度样式
A,进度绘制范围
顾名思义,就是进度可绘制的范围,这里用“绘制边框距离”来进行描述。
当“绘制边框距离”为0时,进度的绘制范围=控件本身大小;
当“绘制边框距离”为x时,进度的绘制起点:(x,x),绘制终点:(控件宽度-x,控件高度-x),所以绘制范围=(控件宽度-2*x,控件高度-2*x);
当“绘制边框距离”超过控件高度的二分之一时,进度的绘制高度将为0,也代表着没有进度。
A,对于 “橫条(Bar)”,其绘制边框距离如下图所示:
B,对于“圆饼(Pie)”,其绘制边框距离如下图所示:
C,对于“圆弧(Arc)”,其绘制边框距离如下图所示:
B,进度样式
进度样式就是前节实现目标中各种进度的样式,有连续的、有分段块的、有螺旋的等等。
这此样式大部分一看都知道如何实现的。
比如“连续”,在“橫条(Bar)”样式中,就是填充一个矩形;在“圆饼(Pie)”中,就是填充一个扇形;在“圆弧(Arc)”中,就是画一段弧线。
比如“分段块”,在“橫条(Bar)”样式中,就是等间隔填充多个矩形;在“圆饼(Pie)”中,就是等间隔填充一个扇形;在“圆弧(Arc)”中,就是等间隔画一段弧线。
在这里,我将详细讲解一个特殊的形状:“螺旋”,因为“螺旋”样式除了不太能直观想像出来之外,还有不少细节需要处理。
因为只有“橫条(Bar)”样式进度条有“螺旋”样式,所以接下来的讲解都是以“橫条(Bar)”为基础进行讲解的。
同时,为了避免干扰,前面的两个属性“边框”和“背景”都将保持默认值,即:没有边框,背景大小=控件大小。“进度绘制范围”也是默认值,即绘制范围=控件大小。
(1)“螺旋”样式实现讲解
A,进度明确时
即进度是已知且确定的,比如5%,33%等等。其外观样式如下:
其示意图如下:
其中蓝色的平行四边形就是“螺旋”,其本身是一个背景透明、上有多个蓝色平行四边形的图片。
进度的增减实质上就是这个图片在控件上的左右移动。
那么,这个图片要和控件大小相等,特别是宽度相等。但是在使用GDI+去生成这个图片时,却不能让图片宽度与控件宽度相等。
我们在往图片绘制平行四边行时,是从右往左依次绘制的,之所以从右侧开始绘制,是为了保证进度条的右侧样式是固定的,固定在一个比较美观的状态。因为在进度变化时,即图片左右移动时,我们目光的焦点是在右侧,所以一个固定的右侧样式就比较重要,否则当控件宽度变化时,右侧的样式就随之变化。
当图片宽度与控件宽度相等时,会出现下面这种情况,即进度条的最右侧下方有空白。如下图所示:
(其中上面图形是实际绘制图片,下面图形是将图片截取,和进度条宽度相等后样式)
所以我们令图片的宽度=控件的宽度+1个平行四边行的宽度。在绘制完图片后,我们从中截取出一个和控件宽度一样的图片,这样,整体的样式就比较好看。如下图所示:
(其中上面图形是实际绘制图片,下面图形是将图片截取,和进度条宽度相等后样式)
综上,就是按照下图所示的5步依次实现:
B,进度未知时
即进度是不确定的,就像系统进度条的Marquee样式那样。其外观样式如下:
同上,上方仍是一个背景透明、上有多个蓝色平行四边形的图片。上图的效果就是这个图片在不段的循环移动。
具体示意如下,图片不断向右侧移动,当右侧超过一个平等四边行时,图片恢复原位,然后不断循环。
通过上方的示意图,我们发现一个特点,就是图片的宽度不再等于(控件的宽度+1个平行四边行的宽度),而是等于(控件的宽度+2个平行四边行的宽度)。原因如下:
在画示意图时,为了方便直观查看,平行四边形正好是两个相对的直角三角行,而实际绘制时,很少会有这种样式,大多都是两个相对的钝角三角行组成的平等四边形的样子,如下图所示:
这种情况下,如果图片的宽度=控件的宽度+1个平行四边行的宽度,那么在移动到最右侧时和复位时都会出现额外的空白,如下图所示:
所以,才会令:图片的宽度=控件的宽度+2个平行四边行的宽度。
(三)其它属性
除了前面的与进度条元素直接相关的属性外,还有一些其他属性,这些属性都是在某种特定样式下才起有作用。
1,弧线宽度
在“圆弧(Arc)”样式的进度条中,“进度”就是一段圆弧,所以在其他属性外,还要有“弧线本身宽度”这样一个属性。
在默认情况下,弧线宽度=控件宽度/10,因为当进度达到100%时,弧线就变成了圆环,此时看起来有弧线的地方占控件宽度的五分之一,是一个比较常规的宽度。
通过调用弧线宽度,可以实现一些特殊的效果。
2,分段块宽度
在进度样式为“分段块”时,为了支持不同的分段宽度,所以要有本属性。
为了绘制出更好的效果,“分段块宽度”不仅仅是有颜色的那部分的宽度,而是为:有颜色部分的宽度+两个颜色间隔。
经过调试,发现当(颜色:间隔=2:1)时,外观比较好看和自然。
所以,一个“分段块宽度”=2/3有颜色宽度+1/3无颜色宽度。
因为“橫条(Bar)”、“圆饼(Pie)”、“圆弧(Arc)”都支持“分段块”。所以在“橫条(Bar)”中,“分段块宽度”指的就是宽度;而在“圆饼(Pie)”、“圆弧(Arc)”中,“分段块宽度”指的是角度。
四、开始实现
(一)前期准备。
此处仅作提纲,具体操作见前篇。
新建类:LProgressBar.cs
添加继承:Control(需要添加引用:System.Windows.Forms.dll)
修改可访问性为:public
(二)添加属性
1,进度值
进度值指的是当前的进度,这里将进度范围固定为:0~100。
这样的好处是方便计算和绘制,使用时也更加直观。
2,边框厚度
详细见前节中的讲解。
(注:我是先写完的代码,然后再写文章,有时在写文章时会发现属性的命名不太正规,比如“边框厚度”这个属性,用“BorderSize”更好,但是我在写代码时我想的是“环绕一圈的线”,所以就成了下面图中的“SurroundLineSize”,但是在写文章时发现不好描述,就改成了“边框厚度”,不过再去修改代码意义不大,重要的是技术思想本身。下同。)
3,边框颜色
顾名思义,就是边框的颜色。
4,背景收缩宽度
详细见前节中的讲解。
5,背景颜色
6,进度绘制范围边缘
详细见前节中的讲解。
7,弧线厚度
详细见前节中的讲解。
8, 进度颜色
进度颜色是进度本身的颜色。
9,分段块宽度
详细见前节中的讲解。
10,进度样式
进度样式描述的是进度本身的外观,如连续、分段块、螺旋等等。
进度样式是一个枚举,明细如下:
11,进度条类型
进度条类型指的是进度条的样式外观,如横条、圆饼、圆弧等。
进度条类型是一个枚举,明细如下:
12,进度条模式
进度模式指的进度是明确的还是不明确的。
进度明确,比如当前进度是1%、45%等等。
进度不明确,比如加载某个文件时一直在加载,但不知道加载了多少。也就是系统进度条的Marquee样式。
进度条模式是一个枚举,明细如下:
13,Marquee循环一遍时间
Marquee样式时动画的快慢。
14,Marquees样式
Marquee样式动画。
该属性是一个枚举,明细如下:
15,Marquee类型
Marquee样式同样是动画,所以支持匀速和缓入缓出效果。
该属性是一个枚举,明细如下:
16,进度文本类型
可以设置进度条是否显示文本,以及是否显示百分比。
该属性是一个枚举,明细如下:
17,进度文本颜色
18,构造函数
这里的构造函数中,除了使用了之前文章中固定的“双缓冲”外,还额外设置了几个属性,这几个属性是为了让控件支持透明,所以下面才可以令背景色和前景色为透明色。
这种情况下,整个控件就相当于一个完全透明的画布,可以任由我们绘制。
(三)重写方法
对于本进度条而言,只是用来指示进度信息,所以不需要事件。只需要重写最基本的OnPaint方法就行了。
不过,由于在OnPaint中要绘制的样式以及类型太多,所以代码量较大,但是代码难度不大。我会先将OnPaint代码全部放上,然后着重讲一下实现的原理。
而Marquee样式本质上就是一个动画效果,循环的绘制一些图形或改变图形的大小位置,所以我们使用一个定时器来进行触发,定时的改变图形或图形大小位置。
OnPaint
Timer_Tick
画进度条,其实就是将进度条的三个组成部分——背景、边框、进度——分别绘制出来。
1,背景
(1)横条(Bar)
填充一个矩形,这里的矩形范围是控件范围减去“背景收缩宽度”后的范围。
(2)圆饼(Pie)和圆弧(Arc)
填充一个圆形,同样范围是控件范围减去“背景收缩宽度”后的范围。
2,边框
(1)横条(Bar)
绘制一个矩形框,画笔宽度就是边框宽度,注意绘制的范围,包含起点和宽高,宽高是要分别减去一半的边框宽度的,因为绘制画笔时,是从画笔宽度中间作画。
(2)圆饼(Pie)和圆弧(Arc)
绘制一个圆,画笔宽度就是边框宽度。同样需要注意绘制的范围,具体同上。
3,进度
这是实现时最复杂的地方,难度并不大,主要是要绘制的效果太多了。
在画进度时要分两种情况,一种是进度明确的,一种是进度不明确的(Marquee样式)。
在每种情况中,进度都有多种样式,比如连续、分段块等等。
(1),进度明确
1.1,连续
(1)横条(Bar)
填充一个矩形,注意绘制的起点为属性“进度绘制范边缘”的值。而矩形宽度为当前进度值除以100再乘以可绘制范围。
简而言之就是按百分比绘制矩形。
(2)圆饼(Pie)
填充一个扇形,除了绘制范围起点外,需要注意的是起始角度。对于方法 FillPie 而言,以水平向右方向为0度。而我们实现的起始角度是在垂直向上方向,所以启始角度要为270。
同上,绘制的解雇就是按百分比计算:当前值/100*360。
(3)圆弧(Arc)
画一段弧线,同上需要注意启始角度要为270。同时还要注意的还有“弧线厚度”这一属性,所以计算绘制范围时要减去相应的值。
同上,绘制的解雇就是按百分比计算:当前值/100*360。
1.2,分段块
(1)横条(Bar)
首先计算出当前可绘制的宽度范围,然后除以“分段块宽度”,计算出一共可画多少个“块”,这里需要注意“分段块宽度”是包含2/3的有颜色部分和1/3无颜色部分(充当间隔),在前一节中有详细讲解。
然后依次将这些“块”绘制即可。
(2)圆饼(Pie)
同上,不过这里的“分段块宽度”指的是角度,同样计算出需要多少个“小扇形”,然后依次绘制即可。
(3)圆弧(Arc)
同上,不过这里的“分段块宽度”指的是角度,同样计算出需要多少个“小段弧线”,然后依次绘制即可。
1.3,两段式
通过上图我们可发现,两段式就是将“连续”和“分段块”结合起来,先绘制一遍“分段块”再绘制一遍“连续”。
这里需要注意的一点是每一遍都只占50%,所以在计算相应的范围时要乘以2。
因为“连续”和“分段块”前面都以讲过,此处便不再赘述。
1.4,螺旋
螺旋只有“横条(Bar)”才支持,其本身是“分段块”的变形,所以会使用“分段块宽度”这一属性。
在前节进行过详细讲解,所以此处不再赘述。
2,进度不明确(Marquee样式)
虽然有多种Marquee样式,但归到最后无非三大类:位置变化、范围变化、螺旋。
其中,“螺旋”在前节中详细讲解过,所以此处不再赘述。
无论“位置变化”还是“范围变化”,都是通过定时器去按间隔循环改变相应的值。而“匀速”效果和“缓动”效果则是在每个间隔变化的值是否相等而已。
关于匀速和缓动我前几篇文章都有详细讲过,此处不再赘述。
(1)位置变化
通过上面这些图,一目了然,位置变化,对于横条(Bar)而言,就是改变起始位置;对于圆饼(Pie)和圆弧(Arc)而言,则是改变起始角度。
(2)范围变化
通过上面这些图,一目了然,范围变化,对于横条(Bar)而言,就是使绘制范围发生变化,准确的说是宽度的变化;对于圆饼(Pie)和圆弧(Arc)而言,则是绘制角度的大小变化。
(3)位置和范围都发生变化
通过上面这些图,一目了然,属于前两者的结合体。
(四)其它说明
在实现时,我并没有去限制圆饼(Pie)和圆弧(Arc)一定得是正圆,也就是令其宽度和高度必须相等。
因为这样可以实现一些比较好玩的效果,如下:
五、效果演示
为了更好的展示出进度条的特点,所以我们按下图这样构造一个演示程序。
本文中大部分图片和动图都是使用本演示程序录制的。
具体演示程序及源代码工程在文末有下载,请下载后自动体验。
六、结束语
我们会发现Marquee样式的动画和我们常见的加载(Loading)动画有些类似,实际上,加载动画的实现方式正是本文中实现Marquee样式时所使用的方式,所以后面我们会去实现“加载(Loading)控件”。
本文只是起一个抛砖引玉的作用,读者不要被我的思路所限制,你可以尽情的去实现你想要的效果。
技术并没有先进和落后,只有合适与不合适。
所以,对自己掌握的知识多抱有一些信心,尽情释放自己的想像力,并在实践中提升自己。
七、源代码及工程下载
https://files.cnblogs.com/files/lesliexin/04,LProgressBar.7z
出处:https://www.cnblogs.com/lesliexin/p/13575517.html