20-1.GDI+

20-1-1.GDI+ 소개

닷넷의 그리기 엔진은 Win32 GDI의 업그레이드 버전인 GDI+이다. 닷넷은 Win32로부터 많은 유산을 물려 받았지만 GDI는 너무 오래 된 구식이라 그리기 엔진만큼은 새로 만들었다. 그리기 속도가 전체 성능에 지대한 영향을 미치기 때문에 닷넷은 GDI+를 비관리 코드인 C++의 DLL을 통해 구현한다.

GDI가 함수 수준의 라이브러리인데 비해 GDI+는 모든 것을 클래스로 표현하는 객체지향적인 라이브러리이다. 질적으로 다른 부분이 많아 Win32에 익숙한 사람은 약간의 사고 전환이 필요하다. GDI와 GDI+의 주요한 차이점 및 GDI+의 특징은 다음과 같다.

l GDI는 DC에 그리기 정보를 저장하고 모든 함수는 DC의 정보를 사용한다. 그리기 속성을 변경하려면 DC의 상태를 바꾼 후 함수를 호출한다. 반면 GDI+는 별도의 상태를 유지하지 않으며 그리기에 필요한 모든 정보를 메서드로 일일이 전달한다.

l 펜, 브러시, 폰트는 클래스로 정의되어 있어 별도의 파괴 코드를 작성할 필요 없다. 수동 해제에 비해 편리해졌을 뿐만 아니라 실수나 예외에 의해 리소스가 해제되지 않던 골치 아픈 문제가 사라졌다.

l GDI는 도형의 외곽선과 내부를 같이 채우며 둘 중 하나를 생략하려면 투명 오브젝트를 사용한다. GDI+는 외곽선을 그리는 Draw 메서드와 내부를 채우는 Fill 메서드가 분리되어 있다.

l GDI+의 모든 문자열은 유니코드여서 안시 문자열을 출력하려면 유니코드로 변환한 후 출력한다. 닷넷은 유니코드 환경이며 C#의 char나 string 타입은 모두 유니코드를 기반으로 하므로 특별히 주의할 사항은 없다.

모든 그리기 기능은 Graphics 클래스의 메서드로 제공한다. 그래서 화면이든 프린터든 그리기를 하려면 먼저 Graphics 객체를 얻어야 한다. Graphics는 생성자가 private이어서 직접 생성할 수 없고 봉인 클래스라 파생할 수도 없다. Graphics 객체는 다음 두 가지 방법으로 얻는다.

그리기 전용 이벤트인 Paint에서는 PaintEventArgs 객체의 Graphics 프로퍼티를 통해 시스템이 생성한 Graphics 객체를 구한다. 받아서 사용만 하면 될 뿐 정리할 필요는 없다. 대부분의 그리기는 Paint 이벤트에서 처리하므로 주로 이 방식을 사용한다.

private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e) {

e.Graphics.Method(...);

....

}

Paint 이외의 이벤트나 일반 메서드에서 그릴 때는 Control의 CreateGraphics 정적 메서드로 Graphics 객체를 생성한다. 다 사용한 후 Dispose 메서드로 해제한다. 마우스 버튼을 눌렀을 때 뭔가를 출력하고 싶다면 다음과 같이 한다.

private void Form1_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e) {

Graphics G = CreateGraphics();

G.Method(...);

....

G.Dispose();

}

이 장의 예제는 주로 Paint 이벤트에서 출력하므로 e.Graphics.xxx 식으로 호출한다. 이 장의 주제가 xxx에 해당하는데 단순한 출력문이라 쉬우며 출력 결과를 눈으로 확인하며 실습할 수 있어 나름 재미도 있다.

20-1-2.색상

색상은 단순한 값이지만 GDI+에서는 색상조차도 객체로 표현하되 Color 구조체로 선언되어 있다. 투명한 검정색으로 초기화하는 디폴트 생성자가 있지만 색상이란 이것 저것 바꿔 가며 쓰는 것이라 생성자에서 지정하는 것은 적당하지 않다. 대신 FromArgb 정적 메서드로 원하는 색상을 만들어 사용한다.

public static Color FromArgb (int red,int green,int blue)

public static Color FromArgb (int alpha,int red,int green,int blue)

Color 구조체는 알파, 빨강, 초록, 파랑색의 조합을 통해 원하는 색상을 만들어 내는 ARGB 색상 모델을 사용한다. 각 색상 요소는 최소 0에서 최대 255까지의 강도를 가진다. 빨강, 초록, 파랑은 빛의 삼원색이며 각 색이 얼마나 많이 섞이는가에 따라 최종 색상이 결정된다. 알파는 투명도를 지정하는데 0이면 완전 투명이고 255이면 불투명이며 중간값을 지정하면 반투명한 색상을 만든다. 반투명 처리가 필요 없을 때는 RGB 요소만 지정하는 메서드를 호출한다.

Color Red = Color.FromArgb(255, 0, 0);

Color Green = Color.FromArgb(0, 255, 0);

Color Yellow = Color.FromArgb(255, 255, 0);

R, G, B 각 색상 요소의 강도를 잘 조합하면 2의 24승인 1600만 가지 색상을 자유 자재로 만들 수 있다. 다음 두 메서드는 색상 요소의 조합이 아닌 16진 정수값 하나로 색상을 만들거나 반대로 색상을 16진 정수값으로 변환한다.

public static Color FromArgb (int argb)

public int ToArgb ()

0xffffff00는 불투명한 노란색이고 0x8000ff00는 반투명한 초록색이다. HTML의 색상 표현 방식과 같다. 하나의 정수로 색상을 간략히 표현할 수 있으며 16진 암산이 빠르면 가장 편리한 방법이기도 하다.

그러나 당연히 uint여야할 인수가 int로 되어 있어 노란색은 FromArgb(0xffffff00)로 표현할 수 없고 FromArgb(-0xff)로 표현해야 한다. 부호없는 타입을 지원하지 못하는 비주얼 베이직과의 호환 때문에 불편한 면이 있다.

다음 4개의 프로퍼티는 색상 요소를 분리한다. 주어진 색상의 빨간색 강도만 더 높이고 싶다면 각 요소를 분리한 후 R을 증가시켜 다시 합친다.

public byte A { get; }

public byte R { get; }

public byte G { get; }

public byte B { get; }

Color 구조체에 미리 정의되어 있는 141개의 색상 중 하나를 골라 사용할 수도 있다. 이 중 140개는 HTML의 웹 표준 색상이며 나머지 하나는 투명색이다. 이 정도 개수면 웬만한 그래픽에는 무난하게 쓸 수 있어 직접 만들어 쓸 필요가 거의 없다.

Color 구조체는 표준 색상을 리턴하는 정적 프로퍼티가 Red, Green, Blue, Black 등 익히 잘 알려진 영어 단어로 되어 있다. 파란색은 Color.FromArgb(0,0,255)로 생성할 필요 없이 단지 Color.Blue라고 쓰면 된다. 직관적이고 쉽지만 원색이 아닌 색은 이름이 어렵다는 게 문제다.

프로퍼티	설명
Brown	신사 구두에 사용되는 적갈색
Gold	누리끼리한 부담스러운 색
RoyalBlue	옅고 탁한 파란색
SeaGreen	흐리멍텅한 초록색
Tomato	새색시 얼굴처럼 발그스름한 색
BlanchedAlmond	황인종 아이의 피부색

시각적인 색상을 글로 표현하는 것은 참 어려운 일이다. 영어권 사람은 Salmon, Olive, Honeydew 이름으로 색상을 알 수 있지만 한국 사람은 이름으로 실제 색상을 알기 어렵다. Ivory나 Silver 정도는 대충 유추할 수 있지만 FireBrick이나 GhostWhite는 상상이 잘 안된다. 불에 타는 벽돌이나 유령을 본 적이 있어야 말이지.

나머지 표준 색상의 이름은 굳이 나열하지 않기로 한다. 어차피 외우지도 못하는데다 편집기에서 Color. 이라고만 찍으면 목록이 좌악 나오므로 이 중 하나를 골라 사용하면 된다. 아니면 속성창에서 색상을 직접 보며 선택할 수도 있다.

ForeColor, BackColor 등 Color 타입으로 된 프로퍼티를 선택할 때 팝업창이 뜬다. 이 창에서 이름과 실제 색상을 눈으로 보면서 선택할 수 있다. 잘 사용되지는 않지만 다음 메서드에 대해서도 참고적으로 알아 두자.

public static Color FromKnownColor (KnownColor color)

public static Color FromName (string name)

KnownColor는 표준 색상과 시스템 색상의 집합이다. FromName 메서드는 색상 이름으로부터 색상을 구한다. FromName("Blue")라고 하면 파란색이 리턴되지만 아쉽게도 FromName("연두색") 이런 표현식은 쓸 수 없고 노운 컬러의 열거값만 가능하다.

색상은 복잡한 타입이 아닌데 요소를 제어하는 방법이 다양하고 미리 정의된 표준 색상이 있어 다소 복잡해 보인다. GDI+는 색상 요소에 알파 채널이 포함되어 있어 반투명 효과를 지원한다. 다음 예제를 통해 반투명이 어떤 의미인지 경험해 보자.

AlphaColor

using System; ~ using System.Windows.Forms;

namespace AlphaColor {

public partial class Form1 : Form {

int Alpha = 128;

public Form1() {

InitializeComponent();

}

private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e) {

e.Graphics.FillEllipse(Brushes.Blue, 10, 10, 150, 100);

SolidBrush S = new SolidBrush(Color.FromArgb(Alpha, 255, 0, 0));

e.Graphics.FillRectangle(S, 50, 50, 150, 100);

e.Graphics.DrawString("위:투명도 증가, 아래:투명도 감소",

Font, Brushes.Black, 10, 160);

}

private void Form1_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e) {

switch (e.KeyCode) {

case Keys.Up:

Alpha = Math.Max(0, Alpha - 25);

Invalidate();

break;

case Keys.Down:

Alpha = Math.Min(255, Alpha + 25);

Invalidate();

break;

}

}

}

}

Paint 이벤트에서 파란색의 동그라미를 그리고 그 위에 빨간색 사각형을 그리되 사각형을 채색하는 브러시를 반투명하게 생성했다. Alpha 필드가 사각형의 반투명도를 지정하는데 KeyDown 이벤트에서 아래 위 커서 이동키로 조정한다.

사각형 뒤쪽의 동그라미가 비쳐 보인다. 뭔가를 출력하면서도 뒤쪽의 배경을 가리지 않는다는 면에서 가치가 있는데 특히 게임에서 이런 효과가 실용적이다. 하지만 배경의 그림과 복잡한 논리 연산을 해야 하므로 속도는 무척 느리다. 꼭 필요하지 않은 곳에 어설프게 사용해서는 안된다.

20-1-3.시스템 색상

시스템 색상은 운영체제가 바탕 화면과 윈도우의 각 부분을 그리기 위해 사용하는 색이다. Color 객체로 표현하는 색은 절대색인데 비해 시스템 색상은 사용자가 선택할 수 있는 가변색이다.

시스템 색상이 실제 어떤 색상인가는 설정이나 테마에 의해 결정되며 언제든지 변경할 수 있다. 즉 프로그램이 실행되는 시점마다 달라질 수 있으며 컴퓨터마다 다를 수도 있다. 심지어는 실행중에도 변경할 수 있으며 언제 바뀔 지 알 수 없다.

닷넷은 SystemColors 클래스로 시스템 색상을 표현하며 다음 정적 프로퍼티로 윈도우를 그리는데 사용하는 색상을 조사한다. SystemColors 클래스는 색상을 조사하는 것이 임무의 전부이므로 별도의 메서드나 이벤트는 정의되어 있지 않다.

시스템 색상	설명
ActiveBorder	활성창의 경계선
ActiveCaption	활성창의 타이틀 바
ActiveCaptionText	활성창의 캡션 문자열
AppWorkSpace	MDI 클라이언트 배경
ButtonFace	버튼의 배경색
Control	컨트롤의 배경색
ControlText	컨트롤의 텍스트색
Desktop	바탕화면의 색
InActiveBorder	비활성창의 경계선
InActiveCaption	비활성창의 타이틀 바
InActiveCaptionText	비활성창의 캡션 문자열
MenuBar	메뉴 바의 색
ScrollBar	스크롤 바의 색
Window	작업영역의 색
WindowText	작업영역의 텍스트 색

윈도우의 각 부분을 직접 그려야 한다면 절대색을 사용하지 말고 반드시 시스템 색상을 사용해야 한다. 그렇지 않으면 다른 윈도우는 사용자의 설정대로 색상을 사용하는데 혼자만 독야청청 다른 색으로 그려져 조화를 이루지 못한다.

마법사가 만든 폼의 배경색은 Control, 전경색은 ControlText 시스템 색상이다. 그래서 회색 배경에 검정색 글씨가 출력되지만 설정이 바뀌면 변경된 설정대로 일관되게 그려진다. 폼에 주로 컨트롤을 놓기 때문에 컨트롤 색상에 맞추는데 일반적인 윈도우라면 Window, WindowText로 바꾸는 것이 좋다.

그리기 메서드가 Color 객체를 직접 사용하는 경우는 드물다. 주로 펜과 브러시의 속성으로 지정되며 그리기 메서드는 펜, 브러시를 통해 색상을 간접적으로 사용한다. 시스템 색상으로 펜과 브러시를 만들고 싶다면 SystemColors 클래스에 정의된 정적 프로퍼티로 실제 색상을 조사하여 펜, 브러시를 생성한다.

Pen P = new Pen(SystemColors.WindowText);

위 코드에 의해 생성되는 펜은 윈도우의 작업영역에 출력되는 텍스트와 같은 색이다. 디폴트는 검정색이지만 다른 색일 수도 있다. 시스템 색상의 펜, 브러시를 만드는 더 좋은 방법은 SystemPens와 SystemBrushes의 정적 프로퍼티로 원하는 색상의 펜과 브러시를 얻는 것이다. 다음 코드는 위의 펜 생성문과 동일하다.

Pen P = SystemPens.WindowText;

시스템 색상은 통상 펜이나 브러시를 생성하는데 사용되므로 프로퍼티를 사용하면 편리하다. 펜이나 브러시를 만드는 것 외에 다른 목적으로 시스템 색상을 사용하고 싶다면 직접 색상을 조사하여 사용한다.