使用 GDI+ 绘制有间距的文本

在 .NET Framework 中 Graphics.DrawString 方法提供了基本的文本绘制功能。然而，这个方法本身缺乏对字符格式的控制能力，例如不支持多数文本处理器支持的字符间距（大概微软认为不会有人编写基于 .NET 的文本处理器）。这个问题最简单的解决方法是将整个字符串“化整为零”，一个字符一个字符的按照指定间距画出来。然而这样做会产生大量的临时字符串，而且有巨大的 PInvoke 代价。那有没有其他的方法呢？答案是肯定的——GDI+ 底层提供了 GdipDrawDriverString 方法，允许我们对单个字符的输出位置进行控制。遗憾的是也许因为这个方法太底层了，所以在 .NET Framework 中并没有针对它的封装。（顺便说一下，Office 从 Office XP 开始就使用 GDI+ 作为绘图引擎，象 Visio 中的文本绘制就使用了 GdipDrawDriverString）

下面是对 GdipDrawDriverString 的简单封装（GdiplusMethods.cs）：

using System;
using System.Drawing.Drawing2D;
using System.Reflection;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace System.Drawing
{
///

1<summary>   
2/// Summary description for GdiplusMethods.   
3/// </summary>

public class GdiplusMethods
{
private GdiplusMethods() { }

private enum DriverStringOptions
{
CmapLookup = 1,
Vertical = 2,
Advance = 4,
LimitSubpixel = 8,
}

public static void DrawDriverString (Graphics graphics, string text,
Font font, Brush brush, PointF[] positions)
{
DrawDriverString(graphics, text, font, brush, positions, null);
}

public static void DrawDriverString (Graphics graphics, string text,
Font font, Brush brush, PointF[] positions, Matrix matrix)
{
if (graphics == null)
throw new ArgumentNullException("graphics");
if (text == null)
throw new ArgumentNullException("text");
if (font == null)
throw new ArgumentNullException("font");
if (brush == null)
throw new ArgumentNullException("brush");
if (positions == null)
throw new ArgumentNullException("positions");

// Get hGraphics
FieldInfo field = typeof(Graphics).GetField("nativeGraphics",
BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic);
IntPtr hGraphics = (IntPtr)field.GetValue(graphics);

// Get hFont
field = typeof(Font).GetField("nativeFont",
BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic);
IntPtr hFont = (IntPtr)field.GetValue(font);

// Get hBrush
field = typeof(Brush).GetField("nativeBrush",
BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic);
IntPtr hBrush = (IntPtr)field.GetValue(brush);

// Get hMatrix
IntPtr hMatrix = IntPtr.Zero;
if (matrix != null)
{
field = typeof(Matrix).GetField("nativeMatrix",
BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic);
hMatrix = (IntPtr)field.GetValue(matrix);
}

int result = GdipDrawDriverString(hGraphics, text, text.Length,
hFont, hBrush, positions, (int)DriverStringOptions.CmapLookup, hMatrix);
}

[DllImport("Gdiplus.dll", CharSet=CharSet.Unicode)]
internal extern static int GdipMeasureDriverString(IntPtr graphics,
string text, int length, IntPtr font, PointF[] positions,
int flags, IntPtr matrix, ref RectangleF bounds);

[DllImport("Gdiplus.dll", CharSet=CharSet.Unicode)]
internal extern static int GdipDrawDriverString(IntPtr graphics,
string text, int length, IntPtr font, IntPtr brush,
PointF[] positions, int flags, IntPtr matrix);
}
}

下面我们来试验一下：新建一个窗体，在 OnPaint 事件里加入如下代码：

protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
base.OnPaint(e);

Graphics g = e.Graphics;
g.TextRenderingHint = System.Drawing.Text.TextRenderingHint.AntiAlias;
Brush brush = new SolidBrush(Color.Red);
Font font = new Font("宋体", 12.0f);

string s = "Test中文オンエア版";
SizeF size = g.MeasureString(s, font, int.MaxValue);

PointF[] positions = new PointF[s.Length];
for (int i = 0; i < s.Length; i++)
positions[i] = new PointF(i * 40 + 20, size.Height);

GdiplusMethods.DrawDriverString(g, s, font, brush, positions);
}

在这里，我们使用 PointF[] positions 这个数组来控制字符的输出位置。需要注意的是坐标指的是字符的左下角，而不是左上角（计算机科学家和数学家使用不同的坐标系）。

有趣的是，如果我们把字体从“宋体”改为英文字体，如“Arial”，那么非英文字母将显示成一个框。这是因为 GdipDrawDriverString 就像它的名字暗示的那样，它直接使用指定字体绘制文本而不做其他处理。而 GdipDrawString 则会对文本进行分析，例如如果我们使用一个英文字体绘制中文字，则 GdipDrawString 会在内部创建一个中文字体（通常是宋体）然后使用这个字体进行绘制（这个分析和匹配过程是相当复杂的，并且没有任何文档记载）。