c# - 在托管代码和非托管代码之间共享 Graphics 对象时丢失抗锯齿

Question

在 native C++ 和 C# 之间传递图形对象

我目前正在开发一个类似 Paint .NET 的应用程序。我有多种类型的图层，它们是用 C# 实现的。这些层被绘制到 .NET Graphics 对象中，该对象由 WinForms 用户控件提供 - 它类似于 WPF Canvas 控件。层基类有一个 Draw 方法，实现如下:

public void Draw(IntPtr hdc)
{
    using (var graphics = Graphics.FromInternalHDC(hdc)
    {
         // First: Setup rendering settings like SmoothingMode, TextRenderingHint, ...
         // Layer specific drawing code goes here...
    }
}

为了性能和反编译问题，我在混合模式组件中进行图层合成，因为我还应用了斜角或投影等效果。包装器当然是用 C++/CLI 编写的，直接从 Canvas 控件调用并将每个层的元数据和目标图形对象(来 self 的 C# 编写的 Canvas 用户控件的图形对象)转发到 native C++ 类。

C++/CLI 包装器:

public ref class RendererWrapper
{
   public:
        void Render(IEnumerable<Layer^>^ layersToDraw, Graphics^ targetGraphics)
        {
            // 1) For each layer get metadata (position, size AND Draw delegate)
            // 2) Send layer metadata to native renderer
            // 3) Call native renderer Render(targetGraphics.GetHDC()) method
            // 4) Release targetGraphics HDC
         };
}

native C++ 渲染器:

class NativeRenderer
{
  void NativeRenderer::Render(vector<LayerMetaData> metaDataVector, HDC targetGraphicsHDC)
  {
     Graphics graphics(targetGraphicsHDC);
     // Setup rendering settings (SmoothingMode, TextRenderingHint, ...)

     for each metaData in metaDataVector
     {
        // Create bitmap and graphics for current layer
        Bitmap* layerBitmap = new Bitmap(metaData.Width, metaData.Height, Format32bppArgb);
        Graphics* layerGraphics = new Graphics(layerBitmap);

        // Now the interesting interop part
        // Get HDC from layerGraphics
        HDC lgHDC = layerGraphics->GetHDC();

        // Call metaData.Delegate and pass the layerGraphics HDC to C#
        // By this call we are ending up in the Draw method of the C# Layer object
        metaData.layerDrawDelegate(lgHDC);     

        // Releasing HDC - leaving interop...
        layerGraphics->ReleaseHDC(lgHDC);

        // Apply bevel/shadow effects
        // Do some other fancy stuff

        graphics.DrawImage(layerBitmap, metaData.X, metaData.Y, metaData.Width, metaData.Height);        
     }
  }
}

到目前为止一切顺利。上面的代码几乎按预期工作，但是......

问题

唯一的问题是，例如，在渲染带有阴影的 PNG 时，我当前的实现缺乏抗锯齿和半透明功能。所以我只有 2 个 Alpha channel 值:透明或完全可见的颜色为 255。这种副作用使得使用 Alpha channel 和字体绘制的 PNG 看起来非常难看。当我使用纯 C# 代码时，我无法再像以前那样获得同样流畅和漂亮的半透明抗锯齿。

但是:当直接在原生 Graphics 对象中绘制字符串时，

 layerGraphics->DrawString(...);

抗锯齿和半透明功能又回来了。因此，只有在将图形 HDC 传递给 .NET 时，问题才会明显。

问题

这个问题有什么解决方案/解决方法吗？我尝试直接在 C# Layer 类中创建位图，并将 HBITMAP 的 IntPtr 返回到 native 代码。这种方法有效，但在这种情况下，我遇到了另一个问题，因为我找不到将 HBITMAP 转换为具有 alpha channel 的 GDI+ 位图的完美解决方案(绘制字体时边缘周围有白色像素噪声)。

感谢您的意见! :)

演示解决方案

您将在附件中找到一个演示解决方案:Sources

在这个演示解决方案中，我测试了 3 种不同的渲染方法(全部在 NativeRenderer.cpp 中实现)，而第一个显示了所描述的问题:

1) RenderViaBitmapFromCSharp() - a) 在C++中创建一个新的位图，在C++中创建一个新的Graphics对象，通过传递C++Graphics调用C#绘图代码对象 HDC - 失败

但是: b) 直接从 C++ 绘图也可以通过创建的位图工作

2) RenderDirectlyFromCSharp() - 在 C++ 中从 C# Graphics 句柄创建一个新的 Graphics 对象, 通过传递 C++ Graphics 对象 HDC 调用 C# 绘图代码 - Works

3) RenderDirectlyFromCPP() - 在 C++ 中从 C# Graphics 句柄创建一个新的 Graphics 对象，在 C++ 中直接绘制文本 - Works

Answer 1

 Graphics graphics(targetGraphicsHDC);

您正在创建一个新 Graphics 对象。所以它不会像原来那样设置属性。 TextRenderingHint 等属性不是 GDI 设备上下文的属性，它们特定于图形。

相当难看的问题，您需要按照在调用代码中完成的方式重新初始化 Graphics 对象。这是两个彼此相距很远的代码块。避免转换为 HDC 并返回是回避问题的唯一真正合适的方法。