【WPF學習】第四十六章 效果

　　WPF提供了可應用於任何元素的可視化效果。效果的目標是提供一種簡單的聲明式方法，從而改進文本、圖像、按鈕以及其餘控件的外觀。不是編寫本身的繪圖代碼，而是使用某個繼承自Effect的類(位於System.Windows.Media.Effects名稱空間中)以當即得到諸如模糊、輝光以及陰影等效果。

　　下表列出了可供使用的的效果類：

表 效果類

 　　勿將上表列出的Effect類的派生類和位圖效果類相混淆，位圖效果派生類自BitmapEffect類，該類和Effect類位於相同的名稱空間中。儘管位圖效果具備相似的編程模型，但他們存在價格嚴重的侷限性：

• 　　位圖效果不支持像素着色器，像素着色器是建立可重用效果的最強大、最靈活的方式。
• 　　位圖效果是用非託管的代碼實現的，從而須要徹底信任的應用程序。因此，在基於瀏覽器的XBAP應用程序中不能使用位圖效果。
• 　　位圖效果總使用軟件進行渲染，不使用顯卡資源。這使得它們的速度較慢，當處理大量元素或具備較大可視化表面的元素時尤爲如此。

　　BitmapEffect類是在WPF的第一個版本中引入的，該版本沒有提供Effect類。爲了向後兼容，仍保留了位圖效果。

　　接下里的幾節深刻分析效果模型，並演示上三個繼承自Effect的類：BlurEffect、DropShadowEffect以及ShaderEffect。

1、BlurEffect類

　　最簡單的WPF效果是BlurEffect類。該類模糊元素的內容，就想經過失焦透鏡觀察到得效果。經過增長Radiu屬性的值（默認值是5）可增長模糊程度。

　　爲使用任何效果，須要建立適當的效果對象並設置相應元素的Effect屬性：

<Button Content="BlurEffect(Radius=2)" Margin="5" Padding="3">
            <Button.Effect>
                <BlurEffect Radius="2"></BlurEffect>
            </Button.Effect>
        </Button>

        <Button Content="Blurred (Radius=5)" Padding="5" Margin="3">
            <Button.Effect>
                <BlurEffect Radius="5"></BlurEffect>
            </Button.Effect>
        </Button>

        <Button Content="Blurred (Radius=20)" Padding="5" Margin="3">
            <Button.Effect>
                <BlurEffect Radius="20"></BlurEffect>
            </Button.Effect>
        </Button>

　　下圖顯示了應用到一組按鈕的三個不一樣程度的模糊效果(Radiu屬性值分別爲二、5和20）。

2、DropShadowEffect類

　　DropShadowEffect類在元素背後添加了輕微的偏移陰影。可以使用該類的幾個屬性，以下表所示：

表 DropShadowEffect類的屬性

 　　下面是實現這些陰影效果的標記：

<TextBlock FontSize="20" Margin="5">
            <TextBlock.Effect>
                <DropShadowEffect></DropShadowEffect>
            </TextBlock.Effect>
            <TextBlock.Text>Basic DropShawEffect</TextBlock.Text>
        </TextBlock>
        
        <TextBlock FontSize="20" Margin="5">
            <TextBlock.Effect>
                <DropShadowEffect Color="Blue"></DropShadowEffect>
            </TextBlock.Effect>
            <TextBlock.Text>Blue Color DropShawEffect</TextBlock.Text>
        </TextBlock>

        <TextBlock FontSize="20" Foreground="White" Margin="5">
            <TextBlock.Effect>
                <DropShadowEffect  BlurRadius="15"></DropShadowEffect>
            </TextBlock.Effect>
            <TextBlock.Text>Blurred Dropshadow with White text</TextBlock.Text>
        </TextBlock>

        <TextBlock FontSize="20" Foreground="Magenta" Margin="5">
            <TextBlock.Effect>
                <DropShadowEffect   ShadowDepth="0"></DropShadowEffect>
            </TextBlock.Effect>
            <TextBlock.Text>Close dropshadow</TextBlock.Text>
        </TextBlock>

        <TextBlock FontSize="20" Foreground="Magenta" Margin="5">
            <TextBlock.Effect>
                <DropShadowEffect   ShadowDepth="25"></DropShadowEffect>
            </TextBlock.Effect>
            <TextBlock.Text>Distant dropshadow</TextBlock.Text>
        </TextBlock>

　　效果圖以下所示：

　　沒有提供用來組合效果的類，這意味着一次只能爲一個元素應用一個效果。然而，有時可經過將元素添加到高層的容器中模擬多個效果（例如，爲TextBlock元素使用陰影效果，而後將其放入使用模糊效果的StackPanel面板中）。大多數狀況下，應避免這種變通方法，由於這種方法會成倍地增長渲染工做量並會下降性能。相反，應當查找可以完成全部內容的單個效果。

3、ShaderEffect類

　　ShaderEffect類沒有提供就緒的效果。相反，它是一個抽象類，可繼承該類以建立本身的自定義像素着色器。經過使用ShaderEffect類(或從該類派生的自定義效果)，可實現更多的效果，而不只侷限於模糊和陰影。

　　可能與你所指望的相反，實現像素着色器的邏輯不是直接在效果類中使用C#代碼編寫的。相反，像素着色器使用高級着色語言(High Level Shader Lanaguage,HLSL)編寫的，該語言是Mircrosoft DirectX的一部分(使用這種語言的優勢是很明顯的——由於DirectX和HLSL已經存在許多年了，圖形開發人員已經建立了許多可在代碼中使用的像素着色器例程)。

　　爲建立像素着色器，須要編寫和編譯HLSL代碼。要執行編譯，可以使用WIndows SDK for Windows 8中的fxc.exe命令工具；注意，Windows SDK for Windows 8也支持Windows 7，這從名稱中看不出來的。但更簡便的選項是使用免費的Shazzam工具。Shazzam提供了用於HLSL文件的編輯器，可以使用該工具在示例圖像上嘗試效果。該工具還提供了幾個像素着色器示例，可將它們做爲自定義效果的基礎。

　　儘管製做本身的HLSL文件超出本章範圍，但下面將使用一個已有的HLSL文件。一旦將HLSL文件編譯成.ps文件，就能夠在項目中使用它了。只須要將文件添加到已有的WPF項目中，在Solution Explorer中選擇該文件，並將它的Build Action屬性設置爲Resource。最後必須建立一個繼承自ShaderEffect的自定義類並使用該資源。

　　例如，若是正在使用自定義像素着色器(已經編譯到名爲Effect.ps的文件中)，可以使用如下代碼：

public class CustomEffect:ShaderEffect
    {
        public CustomEffect()
        {
            Uri uri = new Uri("Effect.ps", UriKind.Relative);

            PixelShader = new PixelShader();
            PixelShader.UriSource = uri;
        }
    }

　　如今能夠在任意窗口中使用這個自定義的像素着色器了。首先，經過以下所示的映射使名稱空間可用：

xmlns:local="clr-namespace:Drawing"

　　如今建立自定義效果類的一個實例，並用它設置元素的Effect屬性：

<Image Name="img" Margin="5" Source="harpsichord.jpg">
            <Image.Effect>
                <local:CustomEffect></local:CustomEffect>
            </Image.Effect>
        </Image>

　　該示例完整代碼以下所示：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Effects;

namespace Drawing
{
    public class CustomEffect:ShaderEffect
    {
        public CustomEffect()
        {
            Uri uri = new Uri("Effect.ps", UriKind.Relative);

            PixelShader = new PixelShader();
            PixelShader.UriSource = uri;
            UpdateShaderValue(InputProperty);
        }

        public static readonly DependencyProperty InputProperty =
            ShaderEffect.RegisterPixelShaderSamplerProperty("Input", typeof(CustomEffect), 0 /* assigned to sampler register S0 */);

        public Brush Input
        {
            get { return (Brush)GetValue(InputProperty); }
            set { SetValue(InputProperty, value); }
        }
    }
}

CustomEffect

<Window x:Class="Drawing.CustomPixelShader"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:local="clr-namespace:Drawing"
        Title="CustomPixelShader" Height="600" Width="305.639">
    <StackPanel>
        <Image Name="img" Margin="5" Source="harpsichord.jpg">
            <Image.Effect>
                <local:CustomEffect></local:CustomEffect>
            </Image.Effect>
        </Image>
        <CheckBox Name="chkEffect" Margin="5" Content="Effect enabled" IsChecked="True" Click="chkEffect_Click"></CheckBox>

    </StackPanel>
</Window>

CustomPixelShader

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Shapes;

namespace Drawing
{
    /// <summary>
    /// CustomPixelShader.xaml 的交互邏輯
    /// </summary>
    public partial class CustomPixelShader : Window
    {
        public CustomPixelShader()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void chkEffect_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            if (chkEffect.IsChecked != true)
                img.Effect = null;
            else
                img.Effect = new CustomEffect();
        }
    }
}

CustomPixelShader.xaml.cs

　　最終效果圖以下所示：

　　　　　　　　　　　　　　　　　  

 　　若是使用採用特定輸入參數的像素着色器，須要作的工做筆上面的示例要更復雜一點。對與這種狀況，須要經過調用RegisterPixelShaderSamplerProperty()靜態方法建立相應的依賴性屬性。

　　靈活的像素着色器就像在諸如Adobe Photoshop這樣的圖像軟件中使用的插件同樣強大。它能夠執行任何工做，從添加基本的陰影乃至更富有挑戰性的效果。如模糊、輝光、水波、浮雕和銳化等。當集合使用動畫實時改變着色器的參數時，像素着色器還能夠建立賞心悅目的效果。