C# 使用 GDI+ 實現添加中心旋轉(任意角度)的文字

這篇文章是 GDI+ 總結系列的第三篇，如果對 GDI+ 的基礎使用不熟悉的朋友可以先看第一篇文章《C# 使用 GDI+ 畫圖》。

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需求

需求是要實現給圖片添加任意角度旋轉的文字，文字的旋轉中心要是在文字區域中央，就像 CSS 的 rotate 函數一樣的效果。如下：

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分析&思路

Graphics 類有個 RotateTransform 方法，可以傳入任意角度的值來旋轉畫板。但是這個方法的旋轉中心是畫板的左上角，所以直接單單用這個方法不能滿足我們的需求。此外，Graphics類還有個 TranslateTransform 方法可以改變座標的原點，而且這個方法是沿着矩形的x,y軸平移的，即就算圖片旋轉了一定的角度後，再調用 TranslateTransform 方法，它還是沿着x,y軸平移。於是通過以下三個步驟即可實現圖片中心旋轉。

1. 把畫板(Graphics對象)原點平移到矩形中心位置(x, y)
2. 在(x, y)位置繞原點旋轉畫板N度
3. 畫板退回(-x, -y)的距離

還是看不懂的同學看下面的圖應該就明白了

明白了原理，那不容易推斷出，如果要旋轉的中心不是圖片中心而是文字中心，那步驟還是一樣的，只是把(x, y)改爲文字中心的座標就好了。

除了上面說的方法，其實還有一個方法可以實現中心旋轉，那就是使用 Matrix 類。Matrix 類的 RotateAt 方法可以指定矩陣旋轉的中心位置。

//
// 摘要:
//     沿 point 參數中指定的點並通過預先計算該旋轉，來順時針旋轉此 System.Drawing.Drawing2D.Matrix。
//
// 參數:
//   angle:
//     旋轉角度（範圍）（單位：度）。
//
//   point:
//     一個 System.Drawing.PointF，表示旋轉中心。
[TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline this type of method across NGen image boundaries")]
public void RotateAt(float angle, PointF point);

Graphics 類的 Transform 屬性返回的就是 Matrix 對象，該屬性可以 get、set。因此我們先獲取原來的畫板的矩陣，然後使用 RotateAt 方法旋轉該矩陣，再把旋轉後的矩陣賦值給畫板就好了。

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具體實現

• 添加任意角度文字方法

/// <summary>
/// 圖片添加任意角度文字(文字旋轉是中心旋轉，角度順時針爲正)
/// </summary>
/// <param name="imgPath">圖片路徑</param>
/// <param name="locationLeftTop">文字左上角定位(x1,y1)</param>
/// <param name="fontSize">字體大小，單位爲像素</param>
/// <param name="text">文字內容</param>
/// <param name="angle">文字旋轉角度</param>
/// <param name="fontName">字體名稱</param>
/// <returns>添加文字後的Bitmap對象</returns>
public Bitmap AddText(string imgPath, string locationLeftTop, int fontSize, string text, int angle = 0, string fontName = "華文行楷")
{
    Image img = Image.FromFile(imgPath);

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

    Font font = new Font(fontName, fontSize, GraphicsUnit.Pixel);
    SizeF sf = graphics.MeasureString(text, font); // 計算出來文字所佔矩形區域

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

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

        /* 
            * 注意：
            * Graphics.RotateTransform的旋轉是以Graphics對象的左上角爲原點，旋轉整個畫板的。
            * 同時x，y座標軸也會跟着旋轉。即旋轉後的x，y軸依然與矩形的邊平行
            * 而Graphics.TranslateTransform方法，是沿着x，y軸平移的
            * 因此分三步可以實現中心旋轉
            * 1.把畫板(Graphics對象)平移到旋轉中心
            * 2.旋轉畫板
            * 3.把畫板平移退回相同的距離(此時的x，y軸仍然是與旋轉後的矩形平行的)
            */
        //// 把畫板的原點(默認是左上角)定位移到文字中心
        //graphics.TranslateTransform(x1 + sf.Width / 2, y1 + sf.Height / 2);
        //// 旋轉畫板
        //graphics.RotateTransform(angle);
        //// 回退畫板x,y軸移動過的距離
        //graphics.TranslateTransform(-(x1 + sf.Width / 2), -(y1 + sf.Height / 2));

        #endregion

        #region 法二：矩陣旋轉

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

        #endregion
    }

    // 寫上自定義角度的文字
    graphics.DrawString(text, font, new SolidBrush(Color.Black), x1, y1);

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

    return bmp;
}

PS：這裏簡單解釋一下爲什麼文字中心是 (x1 + sf.Width / 2, y1 + sf.Height / 2)，因爲 (x, y) 是左上角，而 sf.Width、sf.Height 是文字矩形區域寬、高。如圖：

• 測試調用

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, "寫點啥好呢", 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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最終效果

• 沒有旋轉時
  

• 中心旋轉30度
  

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一個思考

講完了大家來思考一個問題，如果我想做圖片繞任意位置爲中心進行旋轉應該怎麼做呢？相信看完了上面的代碼大家應該都會了吧。

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參考文章：

C#中基於GDI+(Graphics)圖像處理系列之任意角度旋轉圖像

C#利用GDI+繪製旋轉文字，矩形內可以根據佈局方式排列文本

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系列其他文章：

C# 使用 GDI+ 畫圖

C# 使用 GDI+ 給圖片添加文字，並使文字自適應矩形區域