C# WinForm实现画笔签名及解决MemoryBmp格式问题

需求

实现效果

开发运行环境

设计实现

界面布局

初始化

画笔绘图

清空画布

导出位图数据

小结

需求

我的文章《C# 结合JavaScript实现手写板签名并上传到服务器》主要介绍了 web 版的需求实现，本文应项目需求介绍如何通过 C# WinForm 通过画布画笔实现手写签名，并在开发过程中解决遇到的一些格式转换的问题，提供一些思路。

实现效果

签名功能的显示界面如下图：

该效果主要实现如下功能：

1、提供画布，设计画笔类，实现画笔签名

2、点击重签按钮清空画布

3、点击确认按钮保存画布位图到指定的格式（提供三种保存类型，文件，二进制数据和BASE64编码）

开发运行环境

操作系统： Windows Server 2019 DataCenter

手写触屏设备：Microsoft Surface Pro 9

.net版本： .netFramework4.0 或以上

开发工具：VS2019 C#

设计实现

界面布局

主要在WinForm上放置如下控件，Name 为 canvasPanel 的 System.Windows.Forms.Panel控件，一些Label控件、radioButton控件和两个功能按钮Button控件，如下图：

初始化

Form1 初始化如下变量：

bool isMouseDown = false; // 判断鼠标或手指是否按下，按下为 true
Graphics canvas = null; // 定义绘图画布
Image bmpData = null; // 定义 Image 图像，将来导出时使用

实例化变量的过程中 new Bitmap ，则产生的默认格式为 System.Drawing.Imaging.ImageFormat.MemoryBmp 格式，这会产生一个问题，保存的位图是全黑色。因此一个解决的思路是先临时创建一个白色背景的JPEG图片，图片的大小取决于panel控件的宽度和高度，然后再将画布的图像 bmpData 变量，实例化创建引用这个临时图片的路径。

示例代码如下：

public partial class Form1 : Form
    {
        bool isMouseDown = false;
        Graphics canvas = null;
        Image bmpData = null;
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            
            canvas = canvasPanel.CreateGraphics();
            string tmpJpg = Application.StartupPath + "\\tmpimg\\" + System.Guid.NewGuid().ToString() + ".jpg";
            using (Bitmap bitmap = new Bitmap(canvasPanel.Width, canvasPanel.Height))
            {
                using (Graphics graphics = Graphics.FromImage(bitmap))
                {
                    graphics.Clear(Color.White);
                }
                bitmap.Save(tmpJpg, ImageFormat.Jpeg);
            }
            bmpData = new Bitmap(tmpJpg);
            
            
            
        }


}

画笔绘图

Graphics canvas 为canvasPanel控件创建的画布，首先定义实现一个画笔类，代码如下：

        public static class signPen
        {
            public static Point LastPoint { get; set; }
            public static Color Color { get; set; }
            public static int Width { get; set; }
            static signPen()
            {
                Color = Color.Black;
                Width = 2;
            }
        }

画笔类主要包括：

序号	属性名	类型	说明
1	LastPoint	Point	记录最后一次画笔的坐标点，并结合 DrawLine 方法画出想要的线段
2	Color	Color	画笔的颜色，默认为黑色
3	Width	int	画笔的粗线，默认为2，1为最细

实现绘图，主要是通过画笔类，在canvasPanel 的鼠标按下、鼠标移动、和鼠标抬起事件定义相关操作。

序号	事件名	说明
1	canvasPanel_MouseDown	记住鼠标是否按下，将 bool isMouseDown 置为true，另一个关键功能是将按下的点（Point）,赋值到画笔的 LastPoint 属性，以备后续绘制线条使用
2	CanvasPanel_MouseMove	判断 isMouseDown 标志，如果为 true 则引入画布图像，从最后一次的Point结合当前鼠标的Point 进行 DrawLine 操作，并形成新的位图数据
3	CanvasPanel_MouseUp	将 bool isMouseDown 置为 false，不再进行绘制

示例代码如下：

        private void canvasPanel_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            if (e.Button == MouseButtons.Left)
            {
                isMouseDown = true;
                signPen.LastPoint = new Point(e.X, e.Y);
            }
        }

        private void CanvasPanel_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            if (isMouseDown == true)
            {
                Graphics gf = Graphics.FromImage(bmpData);
           
            //设置高质量插值法
            gf.InterpolationMode = System.Drawing.Drawing2D.InterpolationMode.High;
            //设置高质量,低速度呈现平滑程度 
            gf.SmoothingMode = System.Drawing.Drawing2D.SmoothingMode.AntiAlias;
            Pen pen = new Pen(signPen.Color, signPen.Width);
            Point curPoint = new Point(e.X, e.Y);

                gf.DrawLine(pen, signPen.LastPoint, curPoint);
                signPen.LastPoint = curPoint;
                canvas.DrawImage(bmpData, 0,0);

            }
        }

        private void CanvasPanel_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            isMouseDown = false;
        }

清空画布

可通过点击“重签” 按钮，清空画布，实现如初始化功能，代码如下：

            string tmpJpg = Application.StartupPath + "\\tmpimg\\" + System.Guid.NewGuid().ToString() + ".jpg";
            using (Bitmap bitmap = new Bitmap(canvasPanel.Width, canvasPanel.Height))
            {
                using (Graphics graphics = Graphics.FromImage(bitmap))
                {
                    graphics.Clear(Color.White);
                }
                bitmap.Save(tmpJpg, ImageFormat.Jpeg);
            }

            bmpData = new Bitmap(tmpJpg);
            canvas.DrawImage(bmpData, 0,0);

导出位图数据

绘制完成，我们就需要将 bmpData 位图变量数据导出我们想要的格式，为了便于演示，我们设置了一组 radioButton 选项，可以导出三种类型的形式数据，如下表：

序号	事件名	说明
1	radioButton1	直接导出成文件（jpeg类型）
2	radioButton2	导出二进制数据（byte[]）
3	radioButton3	导出 base64 数据（string类型）

假设“确定”按钮 Name 为 “Button13”，并假设输出到D盘根目录下，示例代码如下：

        private void Button13_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            

            string jpgFilename = "d:\\" + System.Guid.NewGuid().ToString() + ".jpg";


            bmpData.Save(jpgFilename,ImageFormat.Jpeg);

            if (File.Exists(jpgFilename) == false)
            {
                MessageBox.Show(string.Format("保存文件至{0}失败。", jpgFilename));
                return;
            }
            if (radioButton1.Checked == true)
            {
                MessageBox.Show(string.Format("已成功保存至{0}。", jpgFilename));
            }
            if (radioButton2.Checked == true)
            {
                
                byte[] bytes2=fe.GetBinaryData(jpgFilename);
                MessageBox.Show(string.Format("已成功保存为二进制数据，长度{0}。", bytes2.Length));
            }
            if (radioButton3.Checked == true)
            {
                string base64str = ImgToBase64String(jpgFilename, false);
                MessageBox.Show(string.Format("已成功保存为BASE64，长度{0}。", base64str.Length));
            }

        }

public byte[] GetBinaryData(string filename)
		{
			if(!File.Exists(filename))
			{
				return null;
			}
			try
			{
				FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Open, FileAccess.Read);
				byte[] imageData = new Byte[fs.Length];
				fs.Read( imageData, 0,Convert.ToInt32(fs.Length));
				fs.Close();
				return imageData;
			}
			catch(Exception)
			{
				return null;
			}
			finally
			{
				
			}
		}		

        public string ImgToBase64String(string Imagefilename, bool outFullString = false)
        {
            try
            {
                System.Drawing.Bitmap bmp = new System.Drawing.Bitmap(Imagefilename);

                MemoryStream ms = new MemoryStream();
                //            bmp.Save(ms,ImageFormat.Jpeg)
                System.Drawing.Imaging.ImageFormat iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg;
                string extension = System.IO.Path.GetExtension(Imagefilename).Replace(".", "").ToLower();
                if (extension == "bmp")
                {
                    iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Bmp;
                }
                else if (extension == "emf")
                {
                    iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Emf;
                }
                else if (extension == "exif")
                {
                    iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Exif;
                }
                else if (extension == "gif")
                {
                    iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Gif;
                }
                else if (extension == "icon")
                {
                    iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Icon;
                }
                else if (extension == "png")
                {
                    iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png;
                }
                else if (extension == "tiff")
                {
                    iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Tiff;
                }
                else if (extension == "wmf")
                {
                    iformat = System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Wmf;
                }

                bmp.Save(ms, iformat);
                byte[] arr = new byte[ms.Length];
                ms.Position = 0;
                ms.Read(arr, 0, (int)ms.Length);
                ms.Close();
                bmp.Dispose();
                string rv = Convert.ToBase64String(arr);
                if (outFullString == true)
                {
                    rv = "data:image/" + extension + ";base64," + rv;
                }
                return rv;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                return null;
            }
        }

小结

对于 new Bitmap 创建的位图，我们还可以使用 Png 格式，以防止“黑图”的出现，我们在应用中可以灵活掌握，如下代码：

    Bitmap newimg = new Bitmap(100,100);
    newimg.Save("d:\\test.jpg", System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png);

保存的数据，显示在画布上可采取如下方法：

1、文件型

            System.Drawing.Image img2 = new Bitmap(你的文件地址);

                canvas.DrawImage(img2, 0, 0);
                MessageBox.Show("显示文件到画布成功！");

2、二进制型

                byte[] bytes = 你的二进制数据;
                MemoryStream ms = new MemoryStream(bytes);
                System.Drawing.Image img = System.Drawing.Image.FromStream(ms);
                canvas.DrawImage(img, 0, 0);
                MessageBox.Show("显示二进制到画布成功！");

3、base64型

string base64 = 你的base64数据;
                byte[] arr = Convert.FromBase64String(base64);
                MemoryStream ms2 = new MemoryStream(arr);
                System.Drawing.Image img2 = System.Drawing.Image.FromStream(ms2);
                canvas.DrawImage(img2, 0, 0);
                MessageBox.Show("显示base64到画布成功！");

以上就是C# WinForm 通过画布画笔实现绘图的一些介绍，感谢您的阅读，希望本文能够对您有所帮助。