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焦点信息:WPF绘制深圳地铁路线图

2023-06-02 01:14:52来源：博客园

经常坐地铁，却不知道地铁多少条线路？哪个站下车？今天就带领大家熟悉并绘制深圳地铁路线图。

WPF在绘制矢量图方面有非常强大的优势，利用WPF可以绘制出各种矢量图形，如线，圆，多边形，矩形，及组合图形。今天以绘制深圳地铁路线图为例，简述WPF在图形绘制方面的一些知识，仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。

(资料图片)

WPF图形概述

与传统的.NET开发使用GDI+进行绘图不同，WPF拥有自己的一套图形API，绘图为矢量图。绘图可以在任何一种布局控件中完成，wpf会根据容器计算相应坐标。最常用的是Canvas和Grid。基本图形包括以下几个，都是Shaper类的派生类。

Line，直线段，可以设置Stroke
Rectangle，有Stroke也有Fill
Ellipse，椭圆，同上
Polygon，多边形。由多条直线线段围成的闭合区域，同上。
Polyline，折线，不闭合，由多条首尾相接的直线段组成
Path，路径，闭合。可以由若干直线、圆弧、贝塞尔曲线（由线段与节点组成，节点是可拖动的支点，线段像可伸缩的皮筋）组成。很强大。

地铁官网效果

首先打开深圳地铁官网【https://www.szmc.net/map/】，可查看深圳地铁的路线图，如下所示：

获取地铁路线数据

通过对地铁官网的网络接口接收数据分析，可以获取地铁数据的原始JSON文件，将原始JSON文件保存到本地，在程序中进行引用，如下所示：

构建地铁数据模型

在得到shentie.json文件后，通过分析，构建模型类，如下所示：

1 namespace DemoSubway.Models  2 {  3     ///   4     /// 深圳地铁模型  5     /// 
  6     public class ShenTie  7     {  8         [JsonProperty("s")]  9         public string? Name { get; set; } 10  11         [JsonProperty("i")] 12         public string? Index { get; set; } 13  14         [JsonProperty("l")] 15         public SubwayLine[]? SubwayLines { get; set; } 16  17         [JsonProperty("o")] 18         public string? Obj { get;set; } 19     } 20  21     public class SubwayLine 22     { 23         [JsonProperty("st")] 24         public St[]? Sites { get; set; } 25  26         [JsonProperty("ln")] 27         public string? LineNumber { get; set; } 28  29         [JsonProperty("su")] 30         public string? Su { get; set; } 31  32         [JsonProperty("kn")] 33         public string? KName { get; set; } 34  35         [JsonProperty("c")] 36         public string[]? Circles { get;set; } 37  38         [JsonProperty("lo")] 39         public string? Lo { get; set; } 40  41         [JsonProperty("lp")] 42         public string[]? LinePosition { get; set; } 43  44         [JsonProperty("ls")] 45         public string? Ls { get; set; } 46  47         [JsonProperty("cl")] 48         public string? Color { get; set; } 49  50         [JsonProperty("la")] 51         public string? La { get; set; } 52  53         [JsonProperty("x")] 54         public string? X { get; set; } 55  56         [JsonProperty("li")] 57         public string? Li { get; set; } 58     } 59  60     public class St 61     { 62         [JsonProperty("rs")] 63         public string? Rs { get; set; } 64  65         [JsonProperty("udpx")] 66         public string? Udpx { get; set; } 67  68         [JsonProperty("su")] 69         public string? Su { get; set; } 70  71         [JsonProperty("udsu")] 72         public string? Udsu { get; set;} 73  74         [JsonProperty("n")] 75         public string? Name { get; set;} 76  77         [JsonProperty("en")] 78         public string? En { get; set; } 79  80         [JsonProperty("sid")] 81         public string? Sid { get; set; } 82  83         [JsonProperty("p")] 84         public string? Position { get; set; } 85  86         [JsonProperty("r")] 87         public string? R { get; set; } 88  89         [JsonProperty("udsi")] 90         public string? Udsi { get; set; } 91  92         [JsonProperty("t")] 93         public string? T { get; set;} 94  95         [JsonProperty("si")] 96         public string? Si { get; set; } 97  98         [JsonProperty("sl")] 99         public string? Sl { get; set;}100 101         [JsonProperty("udli")]102         public string? Udli { get; set; }103 104         [JsonProperty("poiid")]105         public string? Poiid { get; set; }106 107         [JsonProperty("lg")]108         public string? Lg { get; set; }109 110         [JsonProperty("sp")]111         public string? Sp { get; set; }112     }113 }

解析数据源

通过反序列化，将shentie.json文件内容，加载到内存并实例化为ShenTie对象，在此需要用到第三方库【Newtonsoft.Json】，如下所示：

绘制地铁路线图

地铁路线图在WPF主页面显示，用Grid作为容器【subwayBox】，如下所示：

1  9 10     11         12             13             14         15         16             17         18         19             20 21             22         23     24

ShenTie对象创建成功后，就可以获取路线数据，然后创建地铁路线元素，如下所示：

1 private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)  2 {  3     string jsonFile = "shentie.json";  4     JsonHelper jsonHelper = new JsonHelper();  5     var shentie = jsonHelper.Deserialize(jsonFile);  6     this.tbTitle.Text = shentie.Name;  7     List lstSites = new List();  8     for(int i = 0; i < shentie.SubwayLines?.Length; i++)  9     { 10         var subwayLine= shentie.SubwayLines[i]; 11         if(subwayLine != null) 12         { 13             //地铁线路 14             var color = ColorTranslator.FromHtml($"#{subwayLine.Color}");//线路颜色 15             var circles = subwayLine.Circles;//线路节点 16             Path line = new Path(); 17             PathFigureCollection lineFigures = new PathFigureCollection(); 18             PathFigure lineFigure = new PathFigure(); 19             lineFigure.IsClosed= false; 20             var start = circles?[0].Split(" ");//线路起始位置 21             lineFigure.StartPoint = new System.Windows.Point(int.Parse(start[0]), int.Parse(start[1])); 22  23             for (int j= 0;j< circles?.Length;j++) 24             { 25                 var circle= circles[j].Split(" "); 26                 LineSegment lineSegment = new LineSegment(new System.Windows.Point(int.Parse(circle[0]), int.Parse(circle[1])),true); 27                 lineFigure.Segments.Add(lineSegment); 28             } 29             lineFigures.Add(lineFigure); 30             line.Data = new PathGeometry(lineFigures, FillRule.Nonzero, null); 31             line.Stroke = new SolidColorBrush(System.Windows.Media.Color.FromArgb(color.A, color.R, color.G, color.B)); 32             line.StrokeThickness = 4; 33             this.subwayBox.Children.Add(line); 34             //地铁站点 35             for (int j = 0; j < subwayLine.Sites?.Length; j++) 36             { 37                 var site = subwayLine.Sites[j]; 38                 if (site != null) 39                 { 40                      41                     //站点标识，圆圈 42                     Path siteCirclePath = new Path(); 43                     var sitePosition = site?.Position?.Split(" "); 44                     EllipseGeometry ellipse = new EllipseGeometry(); 45                     ellipse.Center = new System.Windows.Point(int.Parse(sitePosition[0]), int.Parse(sitePosition[1])); 46                     ellipse.RadiusX = 4;  47                     ellipse.RadiusY=4; 48                     siteCirclePath.Data=ellipse; 49                     siteCirclePath.Fill = Brushes.White; 50                     siteCirclePath.Stroke = new SolidColorBrush(System.Windows.Media.Color.FromArgb(color.A, color.R, color.G, color.B)); 51                     siteCirclePath.Cursor= Cursors.Hand; 52                     siteCirclePath.Focusable = true; 53                     siteCirclePath.Tag = site?.Name; 54                     siteCirclePath.MouseDown += SiteCirclePath_MouseDown; 55                     this.subwayBox.Children.Add(siteCirclePath); 56                     //站点名字 57                     if (lstSites.Contains(site?.Name)) 58                     { 59                         continue;//对于交汇站点，只绘制一次 60                     } 61                     //站点名称 62                     Path siteTextPath = new Path(); 63                     FormattedText siteContent = new FormattedText(site?.Name,CultureInfo.CurrentCulture,FlowDirection.LeftToRight,new Typeface("Arial"),14,Brushes.Black, 1.25); 64                     var x = int.Parse(sitePosition[0]); 65                     var y = int.Parse(sitePosition[1]); 66                     if (j + 1 < subwayLine.Sites?.Length) 67                     { 68                         //站点位置适当偏移 69                         var next = subwayLine.Sites[j + 1]?.Position?.Split(" "); 70                         var nextx = int.Parse(next[0]); 71                         var nexty = int.Parse(next[1]); 72                         if (x == nextx) 73                         { 74                             x = x + 6; 75                         } 76                         else if (y == nexty) 77                         { 78                             y = y + 6; 79                         } 80                         else 81                         { 82                             x = x + 1; 83                             y = y + 1; 84                         } 85                     } 86                     Geometry geometry = siteContent.BuildGeometry(new System.Windows.Point(x, y)); 87                     siteTextPath.Data = geometry; 88                     siteTextPath.Stroke = Brushes.Black; 89                     siteTextPath.Focusable = true; 90                     siteTextPath.Cursor = Cursors.Hand; 91                     siteTextPath.MouseDown += SiteTextPath_MouseDown; 92                     siteTextPath.Tag = site?.Name; 93                     this.subwayBox.Children.Add(siteTextPath); 94                     lstSites.Add(site?.Name); 95                 } 96             } 97  98             var kName = subwayLine.KName;//线路名称 99             var linePosition= subwayLine.LinePosition?[0].Split(" ");100             if(kName != null)101             {102                 Path lineNamePath = new Path();103                 FormattedText lineNameText = new FormattedText(kName, CultureInfo.CurrentCulture,FlowDirection.LeftToRight,new Typeface("Arial"),16,Brushes.Black,1.25);104                 var lineX = int.Parse(linePosition[0]);105                 var lineY = int.Parse(linePosition[1]);106                 if (subwayLine.LineNumber == "1")107                 {108                     lineX = lineX - 10;109                     lineY = lineY + 20;110                 }111                 Geometry geometry = lineNameText.BuildGeometry(new System.Windows.Point(lineX, lineY));112                 lineNamePath.Data=geometry;113                 lineNamePath.Stroke = new SolidColorBrush(System.Windows.Media.Color.FromArgb(color.A, color.R, color.G, color.B));114                 this.subwayBox.Children.Add(lineNamePath);115             }116         }117     }118 }