Наложение элементов управления WinForms на содержимое DirectX

Question

Я пытаюсь создать графическую библиотеку с графическим контролем. Элемент управления позволяет добавлять элементы управления наложением. Графика в элементе управления использует DirectX и является частью библиотеки, в то время как элементы управления наложением предоставляются конечными пользователями библиотеки, которые не являются экспертами в области графики. Таким образом, наиболее важными являются стабильность и удобный API.

По техническим причинам мне нужно показать графику DirectX непосредственно на элементе управления и не может размещать сцену DirectX с использованием другой структуры в качестве WPF (для получения дополнительной информации см. Мой предыдущий вопрос: Stereoscopic 3D on WPF).

Я считаю, что наиболее проблемные вопросы:

• Прозрачность (и полупрозрачность ...) в зоне самого элемента управления.
• Анимация на элементе управления наложением: Вот почему управление растрированием (например, WPF) не является вариантом.

Мои попытки до сих пор:

1. Вслед за много сообщений обсуждали подобные вопросы, я решил использовать WS_EX_TRANSPARENT. Я был удивлен, увидев, что, хотя Airspace issue, я вижу содержимое DirectX в прозрачных областях элемента управления наложением. Однако элемент управления наложением не показывался, за исключением случаев, когда я изменил размер окна - затем он снова мигает и снова исчезает. Вот код управления наложением:

   class GDIGraphicsControl : UserControl 
   { 
       private const int WS_EX_TRANSPARENT = 0x20; 
   
       protected override CreateParams CreateParams 
       { 
       get 
       { 
        CreateParams p = base.CreateParams; 
        p.ExStyle |= WS_EX_TRANSPARENT; 
        return p; 
       } 
       } 
   
       public GDIGraphicsControl() 
       { 
       this.Dock = DockStyle.Fill; 
       } 
   
       protected override void OnPaintBackground(PaintEventArgs e) 
       { 
       // Do nothing 
       } 
   
       protected override void OnPaint(PaintEventArgs e) 
       { 
       for (int i = 0; i < 10; ++i) 
       { 
        int alpha = 25 * i; 
        int yPos = 10 * i; 
        e.Graphics.FillRectangle(
        new SolidBrush(Color.FromArgb(alpha, Color.Green)), 
        5, 5 + yPos, 100, 10); 
       } 
       e.Graphics.FillEllipse(new SolidBrush(Color.Red), 110, 5, 100, 100); 
       } 
   } 
   

2. Для анализа мигающей проблемы, я попытался сделать вещи проще. Сначала для цели отладки я попытался использовать GDI-рендеринг вместо DirectX. Я реализовал его так, что он будет очень похож на рендеринг DirectX - особенно вызов Form.SetStyle и Invalidate() в каждом OnPaint(), который, как я думал, является причиной этой проблемы. Проблема действительно существует и в GDI-рендеринге. Вот GDI-рендеринг код родительского контроля:

   public partial class RenderingForm : Form 
   { 
       public RenderingForm() 
       { 
       InitializeComponent(); 
   
       ControlStyles styles = 
        ControlStyles.AllPaintingInWmPaint | 
        ControlStyles.OptimizedDoubleBuffer | 
        ControlStyles.ResizeRedraw | 
        ControlStyles.UserPaint | 
        ControlStyles.Opaque; 
       this.SetStyle(styles, true); 
   
       Button button = new Button() 
       { 
        Text = "Just a button", 
        Left = 5, 
        Top = 210, 
        Width = 200 
       }; 
   
       this.Controls.Add(button); 
       this.Controls.Add(new GDIGraphicsControl()); 
       } 
   
       protected override void OnPaintBackground(PaintEventArgs e) 
       { 
       // Do nothing 
       } 
   
       protected override void OnPaint(PaintEventArgs e) 
       { 
       e.Graphics.Clear(Color.Blue); 
   
       this.Invalidate(); 
   
       base.OnPaint(e); 
       } 
   } 
   

3. Я пытался добавить простую кнопку наложения, чтобы проверить, если проблема существует, когда не используется никакой прозрачности (см в коде выше). Кнопка не мигает, но вместо кнопки я вижу мусор на экране, пока не изменит размер элемента управления в первый раз - тогда кнопка появится правильно.

4. Я попытался сделать недействительными элементы управления наложением ребенка, но он не имеет никакого эффекта. Я попытался сделать его недействительным как в родительском OnPaint, так и в дочернем OnPaint, чтобы создать эффект рендеринга сообщений-сообщений, и он не имеет никакого эффекта. Установка стиля элемента управления, как и в режиме родительского рендеринга, не разрешила проблему и заставила фон мигать черным цветом.

я также выполнил несколько попыток с использованием WPF, но вопрос достаточно долго, теперь без жесткого Airspace issue ...

Теперь вопросы:

1. Может кто-нибудь объяснить, как делает GDI накладывать на графическую работу DirectX? Особенно я этого не понимаю, потому что я знаю, что прозрачность WinForms работает тем, что дети управляют рендерингом в Контекст устройства родителя - и DirectX имеет контекст рендеринга оборудования. Означает ли это, что текстура DirectX копируется обратно в программное обеспечение?

2. Почему переопределение CreateParams заставляет элемент управления мигать и как его предотвратить?

3. Какова стоимость выполнения этих методов прозрачности (переопределение CreateParams, BackColorTransparency = True, Control.SetStyle + переопределение OnPainBackground)? Очень важно, чтобы базовая графика была рендерирована эффективно, но я не забочусь о производительности наложения (кроме легкой анимации).

Answer 1

Я провел много исследований в этой области, и я пришел к выводу, что Airspace - это путь. Я собрал источники из многочисленных проектов по сети и поместил их в один проект, который позволяет интегрировать WPF с XNA. Я также сделал версию этого, которая была чистой DirectX, но, честно говоря, версия XNA намного более проста и лучше подходит для C#. Мне не хватает места, чтобы опубликовать все подробности здесь, но вы можете download the demo from my website и, вероятно, выяснить, куда идти оттуда. Удачи!