C# 使用 GDI+ 实现添加中心旋转(任意角度)的文字

PS：这篇文章是 GDI+ 总结系列的第三篇，如果对 GDI+ 的基础使用不熟悉的朋友可以先看第一篇文章《C# 使用 GDI+ 画图》。

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需求

需求是要实现给图片添加任意角度旋转的文字，文字的旋转中心要是在文字区域中央，就像 CSS 的 rotate 函数一样的效果。如下：

1.gif

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分析&思路

Graphics 类有个 RotateTransform 方法，可以传入任意角度的值来旋转画板。但是这个方法的旋转中心是画板的左上角，所以直接单单用这个方法不能满足我们的需求。此外，Graphics类还有个 TranslateTransform 方法可以改变坐标的原点，而且这个方法是沿着矩形的x,y轴平移的，即就算图片旋转了一定的角度后，再调用 TranslateTransform 方法，它还是沿着x,y轴平移。于是通过以下三个步骤即可实现图片中心旋转。

1. 把画板(Graphics对象)原点平移到矩形中心位置(x, y)
2. 在(x, y)位置绕原点旋转画板N度
3. 画板退回(-x, -y)的距离

还是看不懂的同学看下面的图应该就明白了

2.png

明白了原理，那不容易推断出，如果要旋转的中心不是图片中心而是文字中心，那步骤还是一样的，只是把(x, y)改为文字中心的坐标就好了。

除了上面说的方法，其实还有一个方法可以实现中心旋转，那就是使用 Matrix 类。Matrix 类的 RotateAt 方法可以指定矩阵旋转的中心位置。

//
// 摘要:
//     沿 point 参数中指定的点并通过预先计算该旋转，来顺时针旋转此 System.Drawing.Drawing2D.Matrix。
//
// 参数:
//   angle:
//     旋转角度（范围）（单位：度）。
//
//   point:
//     一个 System.Drawing.PointF，表示旋转中心。
[TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]
public void RotateAt(float angle, PointF point);

Graphics 类的 Transform 属性返回的就是 Matrix 对象，该属性可以 get、set。因此我们先获取原来的画板的矩阵，然后使用 RotateAt 方法旋转该矩阵，再把旋转后的矩阵赋值给画板就好了。

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具体实现

• 添加任意角度文字方法

/// 

/// 图片添加任意角度文字(文字旋转是中心旋转，角度顺时针为正)
/// 
/// 图片路径
/// 文字左上角定位(x1,y1)
/// 字体大小，单位为像素
/// 文字内容
/// 文字旋转角度
/// 字体名称
/// 添加文字后的Bitmap对象
public Bitmap AddText(string imgPath, string locationLeftTop, int fontSize, string text, int angle = 0, string fontName = "华文行楷")
{
    Image img = Image.FromFile(imgPath);

    int width = img.Width;
    int height = img.Height;
    Bitmap bmp = new Bitmap(width, height);
    Graphics graphics = Graphics.FromImage(bmp);
    // 画底图
    graphics.DrawImage(img, 0, 0, width, height);

    Font font = new Font(fontName, fontSize, GraphicsUnit.Pixel);
    SizeF sf = graphics.MeasureString(text, font); // 计算出来文字所占矩形区域

    // 左上角定位
    string[] location = locationLeftTop.Split(',');
    float x1 = float.Parse(location[0]);
    float y1 = float.Parse(location[1]);

    // 进行文字旋转的角度定位
    if (angle != 0)
    {
        #region 法一：TranslateTransform平移 + RotateTransform旋转

        /* 
            * 注意：
            * Graphics.RotateTransform的旋转是以Graphics对象的左上角为原点，旋转整个画板的。
            * 同时x，y坐标轴也会跟着旋转。即旋转后的x，y轴依然与矩形的边平行
            * 而Graphics.TranslateTransform方法，是沿着x，y轴平移的
            * 因此分三步可以实现中心旋转
            * 1.把画板(Graphics对象)平移到旋转中心
            * 2.旋转画板
            * 3.把画板平移退回相同的距离(此时的x，y轴仍然是与旋转后的矩形平行的)
            */
        //// 把画板的原点(默认是左上角)定位移到文字中心
        //graphics.TranslateTransform(x1 + sf.Width / 2, y1 + sf.Height / 2);
        //// 旋转画板
        //graphics.RotateTransform(angle);
        //// 回退画板x,y轴移动过的距离
        //graphics.TranslateTransform(-(x1 + sf.Width / 2), -(y1 + sf.Height / 2));

        #endregion

        #region 法二：矩阵旋转

        Matrix matrix = graphics.Transform;
        matrix.RotateAt(angle, new PointF(x1 + sf.Width / 2, y1 + sf.Height / 2));
        graphics.Transform = matrix;

        #endregion
    }

    // 写上自定义角度的文字
    graphics.DrawString(text, font, new SolidBrush(Color.Black), x1, y1);

    graphics.Dispose();
    img.Dispose();

    return bmp;
}

PS：这里简单解释一下为什么文字中心是 (x1 + sf.Width / 2, y1 + sf.Height / 2)，因为 (x, y) 是左上角，而 sf.Width、sf.Height 是文字矩形区域宽、高。如图：

3.jpg

• 测试调用

private static void Main(string[] args)
{
    try
    {
        Console.WriteLine("Start drawing ...");
        System.Drawing.Bitmap bmp = AddText(@"D:\test\1.png", "176.94,150.48", 66, "写点啥好呢", 30);
        bmp.Save(@"D:\test\output.png");
        bmp.Dispose();
        Console.WriteLine("Done!");
    }
    catch (System.Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.ToString());
    }
    finally
    {
        System.Console.WriteLine("\nPress any key to continue ...");
        System.Console.ReadKey();
    }
}

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最终效果

• 没有旋转时
  
  4.png

• 中心旋转30度
  
  5.png

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一个思考

讲完了大家来思考一个问题，如果我想做图片绕任意位置为中心进行旋转应该怎么做呢？相信看完了上面的代码大家应该都会了吧。

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参考文章：
C#中基于GDI+(Graphics)图像处理系列之任意角度旋转图像
C#利用GDI+绘制旋转文字，矩形内可以根据布局方式排列文本

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系列其他文章：
C# 使用 GDI+ 画图
C# 使用 GDI+ 给图片添加文字，并使文字自适应矩形区域