C# GDI+ 繪圖入門：直線、矩形、文字與扇形實作範例

GDI+ (Graphics Device Interface+) 是 .NET Framework 內建的 2D 向量繪圖引擎，位於 System.Drawing 命名空間。它提供 Graphics、Pen、Brush、Font、Bitmap 等核心類別，讓開發者能在 Windows Forms、WPF（透過互通）或伺服器端動態生成圖片。本文以 WinForms 為例，示範四種最基礎的繪圖操作。

核心物件速覽

• Graphics：繪圖介面，對應一個繪圖表面（螢幕、位圖、印表機）。
• Pen：定義線條顏色、寬度、樣式（虛線、實線等）。
• Brush：填滿區域用（實體、漸層、材質、影像筆刷）。
• Font、StringFormat：控制文字外觀與排版。

1. 畫直線

private void btnDrawLine_Click(object sender, EventArgs e)
{
    using (Graphics g = this.CreateGraphics())
    using (Pen pen = new Pen(Color.Red, 2))
    {
        Point start = new Point(10, 10);
        Point end = new Point(100, 100);
        g.DrawLine(pen, start, end);
    }
}

CreateGraphics() 取得表單/控制項的繪圖介面；using 確保非受控資源即時釋放。

2. 畫矩形（僅框線）

private void btnDrawRectangle_Click(object sender, EventArgs e)
{
    using (Graphics g = this.CreateGraphics())
    using (Pen pen = new Pen(Color.DeepSkyBlue, 3))
    {
        // x, y, width, height
        g.DrawRectangle(pen, 50, 50, 120, 80);
    }
}

若需填滿矩形，改用 g.FillRectangle(Brushes.DeepSkyBlue, ...)。

3. 繪製文字

private void btnDrawString_Click(object sender, EventArgs e)
{
    using (Graphics g = this.CreateGraphics())
    using (Font font = new Font("微軟正黑體", 16, FontStyle.Bold))
    using (SolidBrush brush = new SolidBrush(Color.Coral))
    {
        PointF pt = new PointF(50, 50);
        g.DrawString("Hello GDI+", font, brush, pt);
    }
}

PointF 使用浮點座標，配合 StringFormat 可實現置中、換行、垂直文字等進階排版。

4. 畫扇形

private void btnDrawPie_Click(object sender, EventArgs e)
{
    using (Graphics g = this.CreateGraphics())
    using (Pen pen = new Pen(Color.Green, 2))
    {
        // 外接矩形：左上角 (100,70) 寬高 100x100
        // 起始角度 60°（順時針），掃過角度 90°
        g.DrawPie(pen, 100, 70, 100, 100, 60, 90);
    }
}

DrawPie 參數為 (Pen, x, y, width, height, startAngle, sweepAngle)，角度單位為度，0 度在 3 點鐘方向，順時針為正。

實務注意事項

1. 重繪問題：CreateGraphics() 取得的介面內容會在視窗最小化/遮蔽後消失。正式專案應改寫在 Control.Paint 事件或覆寫 OnPaint，使用 e.Graphics 繪圖。
2. 資源釋放：Graphics、Pen、Brush、Font、Bitmap 皆實作 IDisposable，務必用 using 或手動 Dispose()。
3. 高 DPI：在高解析度螢幕上，座標單位為裝置獨立像素，若發現圖形模糊，可設定 g.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias 或啟用 Per-Monitor DPI Awareness。
4. 雙緩衝：大量繪圖時啟用 this.DoubleBuffered = true 減少閃爍。

延伸應用

• 動態產生驗證碼、圖表、報表圖片（伺服器端用 Bitmap + Graphics.FromImage）。
• 自訂控制項外觀（圓形按鈕、進度環、儀表板）。
• 列印文件（PrintDocument.PrintPage 事件中的 e.Graphics）。

掌握 Graphics、Pen、Brush 三大核心物件的協作，即能輕鬆實現各類 2D 繪圖需求，為應用程式增添視覺化能力。