DrawingContext转位图文件

Question

我有一个DrawingContext ( Visual或DrawingGroup的一部分)，我在其中绘制一堆矩形和/或1位图像。可以把它想象成一个掩蔽的1位图像。我想把它转换成一个位图图像文件。

使用RenderTargetBitmap不是一个选择，因为它只能以32位像素格式呈现，所以如果我必须呈现一个20MB的1位图像，我的堆上最终将有640MB (20*32)的内存。这当然会产生华丽的LOH碎片，并且应用程序在第二次运行时会耗尽内存。

因此，我基本上需要一种方法来高效地从绘图上下文中编写1位位图文件。任何想法/建议/替代方法都将不胜感激。

Answer 1

有很多想法，有些有点复杂……

打印到XPS，然后提取位图

您可以将Visual打印到XPS文档。

如果你幸运的话，它会将你在DrawingContext中绘制的1位图像组合在一起，并在XPS文件中生成一个位图。

对于矩形，它可能会将矩形作为基于向量的信息保留在....if中(基于"Shape“的Rectangle或DrawingContext DrawRectangle可能都会这样做)，然后创建一个位图，然后在其中绘制矩形部分，并将该位图绘制到上下文中。

一旦您有了XPS文件，您就可以解析它并提取"image“，如果幸运的话这就是它在内部生成的内容。(XPS只是一个ZIP文件，它使用XAML来描述内容，并使用子目录来存储位图图像数据文件、字体等)。

(我认为可以使用Package类访问XPS文档的原始部分，或者使用XpsDocument进行更高级别的解释)。

或者只在XPS查看器中显示XPS，如果您的目的只是为了提供一种方法，允许在不同的上下文中查看组合的1位图像。

• Convert WPF (XAML) Control to XPS Document
• How to create BIG bitmaps with RenderTargetBitmap?
• Printing a WPF BitmapImage

使用提供打印到图像功能的打印机驱动程序

这不是ideal...not，至少因为您必须在machine.....but上安装打印机驱动程序，您可以使用“打印到图像”打印机驱动程序，然后使用它来生成您的位图。以下是一些建议：

• http://sourceforge.net/projects/imageprinter/
• http://www.zan1011.com/

创建一个GDI+ HBITMAP并使用GDI+ calls...then完成绘图，将其包装以供WPF...or使用，保存到磁盘。

1首先创建一个足以容纳合成渲染的GDI+位图

(有几种不同的方法来做this...one，方法是使用WriteableBitmap来提供后台缓冲位/存储……如果你想访问memory...in中的位，我认为你不需要这样做)。

var bmp = new System.Drawing.Bitmap( pixelwidth, pixelheight, System.Drawing.Imaging.Format1bppIndexed );

或者，如果您想要访问WriteableBitmap，则使用此方法。

• Getting a DrawingContext for a wpf WriteableBitmap

2将任何WPF BitmapSources转换为GDI+位图，以便您可以使用DrawImage将它们绘制到GDI+图形上下文中。

你可以在你的BitmapSources上使用CopyPixels来做这件事。

• Is there a good way to convert between BitmapSource and Bitmap?

对于矩形，只需使用GDI+ DrawRectangle渲染命令即可。

3将GDI+位图保存到磁盘

在System.Image.Bitmap上使用.Save方法将其另存为位图。

4使用保存的图像作为图像元素的源

(请注意，这可能会占用大量的内存，当它加载您的图像时，即使它是1bpp...because的，WPF渲染路径都是32bpp)。

4或对GDI+位图进行换行以便在WPF中使用

您可以使用InteropBitmap包装基于GDI+的位图，这样您就可以在BitmapSource中使用它。(请注意，它可能必须是32bpp的one....if，它有to...then，你已经回到了1...but，无论如何都要尝试)。

• http://arbel.net/2008/10/22/improper-use-of-interopbitmap-can-cause-a-memory-leak/
• http://arbel.net/2008/10/22/improper-use-of-interopbitmap-can-cause-a-memory-leak/

创建一个位图“服务”

创建另一个作为服务的进程(不必是NT service...could，只需是您启动的子进程)来渲染组合后的1bpp images....there有多种方式与其通信，以向其提供渲染命令。

当内存消耗过高/ LOH变得碎片化时，您可以重新启动此服务。

其他想法

你可以使用OpenGL渲染(例如，使用OpenTK或SharpGL)，或者使用DirectX...via渲染带有D3DImage或Direct2D的3D路径(无论这在内存使用方面是否与RenderTargetBitmap相同...这是为了找出答案)。

• http://www.codeproject.com/Articles/265903/Using-OpenGL-in-a-WPF-Application
• http://www.codeproject.com/Articles/113991/Using-Direct2D-with-WPF
• http://www.codeproject.com/Articles/28526/Introduction-to-D3DImage

尝试NET 4.5，因为在LOH Heap中有许多改进：

• http://blogs.msdn.com/b/dotnet/archive/2011/10/04/large-object-heap-improvements-in-net-4-5.aspx
• http://blogs.msdn.com/b/dotnet/archive/2012/07/20/the-net-framework-4-5-includes-new-garbage-collector-enhancements-for-client-and-server-apps.aspx

Answer 2

我不认为你能做得更好。因为RenderTargetBitmap使用您无法访问的MILcore。我不认为有任何其他方法可以复制Visual。然而，我认为还有一个选择。它不会是一行，但我认为它已经足够好了。

基本上，您将逐块渲染可视块(PGBRA32)，并将其动态转换为BlackWhite，然后将其与黑白缓冲区连接。我已经开始了一个小的示例代码，但在半路上决定它不会那么容易，但你可以完成它。

 /// <summary>
/// Renders only part of the visual and returns byte[] array
/// which holds only black/white information.
/// </summary>
/// <param name="oVisual"></param>
/// <param name="x"></param>
/// <param name="y"></param>
/// <param name="width"></param>
/// <param name="height"></param>
/// <returns>black/white pixel information. one pixel=one bit. 1=white, 0=black</returns>
public static byte[] RenderPartially(Visual oVisual, 
    int x, int y, double width, double height)
{
    int nWidth = (int)Math.Ceiling(width);
    int nHeight = (int)Math.Ceiling(height);

    RenderTargetBitmap oTargetBitmap = new RenderTargetBitmap(
        nWidth,
        nHeight,
        96,
        96,
        PixelFormats.Pbgra32
    );

    DrawingVisual oDrawingVisual = new DrawingVisual();
    using (DrawingContext oDrawingContext = oDrawingVisual.RenderOpen())
    {
        VisualBrush oVisualBrush = new VisualBrush(oVisual);

        oDrawingContext.DrawRectangle(
            oVisualBrush,
            null,
            new Rect(
                new Point(x, y),
                new Size(nWidth, nHeight)
            )
        );

        oDrawingContext.Close();
        oTargetBitmap.Render(oDrawingVisual);
    }

    //Pbgra32 == 32 bits ber pixel?!(4bytes)
    // Calculate stride of source and copy it over into new array.
    int bytesPerPixel = oTargetBitmap.Format.BitsPerPixel / 8;
    int stride = oTargetBitmap.PixelWidth * bytesPerPixel;
    byte[] data = new byte[stride * oTargetBitmap.PixelHeight];
    oTargetBitmap.CopyPixels(data, stride, 0);

    //assume pixels in byte[] are stored as PBGRA32 which means that 4 bytes form single PIXEL.
    //so the layout is like:
    // R1, G1, B1, A1,  R2, G2, B2, A2,  R3, G3, B3, A3, and so on.

    byte [] bitBufferBlackWhite = new byte[oTargetBitmap.PixelWidth
        * oTargetBitmap.PixelHeight / bytesPerPixel];

    for(int row = 0; row < oTargetBitmap.PixelHeight; row++)
    {
        for(int col = 0; col < oTargetBitmap.PixelWidth; col++)
        {
            //calculate concrete pixel from PBGRA32
            int index = stride * row + bytesPerPixel * col;
            int r = data[index];
            int g = data[index + 1];
            int b = data[index + 2];
            int transparency = data[index + 3];

            //determine whenever pixel is black or white.
            //note that I dont know the exact process how one converts
            //from PBGRA32 to BlackWhite format. But you should get the idea.
            bool isBlack = r + g + b + transparency == 0;

            //calculate target index and USE bitwise operators in order to
            //set right bits.
        }
    }

    return bitBufferBlackWhite;
}

因此，基本上，使用BlackWhite格式设置新的WriteableBitmap，然后像这样调用此函数：

WriteableBitmap blackWhiteFullBuffer = new WriteableBItmap(....., PIxelFormats.BlackWhite);
for(int x = 0; x < Visual.Width; x += <some uniform amount that divides correctly>)
{
    for(int y = 0; y < VIsual.Height; y+= <some uniform amount that divides correctly>)
    {
        byte[] partialBuffer = PartialRenderer.RenderPartially(Visual, x, y, <uniform amX>,
          <uniform amY>);
        //concat that partial blackWhite buffer with other blackWhite buffer.
        //you do this as long as needed and memory wont grow too much
        //hopefully it will be fast enough too.
        PartialRenderer.ConcateBuffers(blackWhiteFullBuffer, partialBuffer);
    }
}

//如果需要，将blackWhiteFullBuffer保存到普通硬盘。

Answer 3

那PixelFormats呢？

编辑：(感谢安德斯·古斯塔夫松)

较低的是PixelFormats.BlackWhite，每像素1位。

因此，通过这种方式，您可以将任何BitmapImage转换为FormatConvertedBitmap，从而可以将格式修改为较低的bpp。