如何将 WPF 大小转换为物理像素？

Question

将 WPF（与分辨率无关）宽度和高度转换为物理屏幕像素的最佳方法是什么？

我正在 WinForms 表单中显示 WPF 内容（通过 ElementHost）并尝试制定一些大小调整逻辑。当操作系统以默认 96 dpi 运行时，我可以正常工作。但当操作系统设置为 120 dpi 或其他分辨率时，它将不起作用，因为就 WinForms 而言，报告其宽度为 96 的 WPF 元素实际上将是 120 像素宽。

我在 System.Windows.SystemParameters 上找不到任何“每英寸像素”设置。我确信我可以使用 WinForms 等效项（System.Windows.Forms.SystemInformation），但是有没有更好的方法来做到这一点（阅读：使用 WPF API 的方法，而不是使用 WinForms API 并手动进行数学计算）？将 WPF“像素”转换为真实屏幕像素的“最佳方法”是什么？

编辑：我还希望在 WPF 控件显示在屏幕上之前执行此操作。看起来 Visual.PointToScreen 可以给我正确的答案，但我无法使用它，因为该控件尚未成为父级，并且我收到 InvalidOperationException“此 Visual 未连接到PresentationSource”。

Answer 1

将已知大小转换为设备像素

如果您的视觉元素已附加到PresentationSource（例如，它是屏幕上可见的窗口的一部分），则可以通过以下方式找到转换：

var source = PresentationSource.FromVisual(element);
Matrix transformToDevice = source.CompositionTarget.TransformToDevice;

如果没有，使用 HwndSource 创建临时 hWnd：

Matrix transformToDevice;
using(var source = new HwndSource(new HwndSourceParameters()))
  transformToDevice = source.CompositionTarget.TransformToDevice;

请注意，这比使用 IntPtr.Zero 的 hWnd 构造效率低，但我认为它更可靠，因为 HwndSource 创建的 hWnd 将与实际新创建的 hWnd 附加到同一显示设备窗户会。这样，如果不同的显示设备具有不同的 DPI，您一定会获得正确的 DPI 值。

完成转换后，您可以将任何大小从 WPF 大小转换为像素大小：

var pixelSize = (Size)transformToDevice.Transform((Vector)wpfSize);

将像素大小转换为整数

如果要将像素大小转换为整数，您可以简单地执行以下操作：

int pixelWidth = (int)pixelSize.Width;
int pixelHeight = (int)pixelSize.Height;

但是ElementHost 使用的解决方案更强大：

int pixelWidth = (int)Math.Max(int.MinValue, Math.Min(int.MaxValue, pixelSize.Width));
int pixelHeight = (int)Math.Max(int.MinValue, Math.Min(int.MaxValue, pixelSize.Height));

获取 UIElement 的所需大小

要获取 UIElement 的所需大小，您需要确保对其进行测量。在某些情况下，它已经被测量了，要么是因为：

1. 您已经测量了它，
2. 您测量了它的祖先之一，或者
3. 它是PresentationSource的一部分（例如，它在可见窗口中）并且您正在DispatcherPriority.Render下面执行，所以您知道测量已经自动进行。

如果尚未测量您的视觉元素，则应根据需要对控件或其祖先之一调用 Measure，并传入可用大小（或 new Size(double.PositivieInfinity, double.PositiveInfinity)如果你想调整内容的大小：

element.Measure(availableSize);

一旦测量完成，所需要的就是使用矩阵来转换 DesiredSize：

var pixelSize = (Size)transformToDevice.Transform((Vector)element.DesiredSize);

将它们放在一起

这是一个简单的方法，展示了如何获得元素的像素大小：

public Size GetElementPixelSize(UIElement element)
{
  Matrix transformToDevice;
  var source = PresentationSource.FromVisual(element);
  if(source!=null)
    transformToDevice = source.CompositionTarget.TransformToDevice;
  else
    using(var source = new HwndSource(new HwndSourceParameters()))
      transformToDevice = source.CompositionTarget.TransformToDevice;

  if(element.DesiredSize == new Size())
    element.Measure(new Size(double.PositiveInfinity, double.PositiveInfinity));

  return (Size)transformToDevice.Transform((Vector)element.DesiredSize);
}

请注意，在此代码中，仅当不存在 DesiredSize 时，我才调用 Measure。 这提供了一种执行所有操作的便捷方法，但有几个缺陷：

1. 元素的父元素可能会传入较小的 availableSize
2. 。如果实际 DesiredSize 为零（反复重新测量），则效率低下。
3. 它可能会以某种方式掩盖错误，导致应用程序因意外时间而失败（例如，在 DispatchPriority.Render 或以上调用的代码）

由于这些原因，我倾向于省略 GetElementPixelSize 中的 Measure 调用，而让客户端执行此操作。

Answer 2

Screen.WorkingArea 和之间的简单比例SystemParameters.WorkArea：

private double PointsToPixels (double wpfPoints, LengthDirection direction)
{
    if (direction == LengthDirection.Horizontal)
    {
        return wpfPoints * Screen.PrimaryScreen.WorkingArea.Width / SystemParameters.WorkArea.Width;
    }
    else
    {
        return wpfPoints * Screen.PrimaryScreen.WorkingArea.Height / SystemParameters.WorkArea.Height;
    }
}

private double PixelsToPoints(int pixels, LengthDirection direction)
{
    if (direction == LengthDirection.Horizontal)
    {
        return pixels * SystemParameters.WorkArea.Width / Screen.PrimaryScreen.WorkingArea.Width;
    }
    else
    {
        return pixels * SystemParameters.WorkArea.Height / Screen.PrimaryScreen.WorkingArea.Height;
    }
}

public enum LengthDirection
{
    Vertical, // |
    Horizontal // ——
}

这适用于多个监视器也是如此。

Answer 3

我找到了一种方法来做到这一点，但我不太喜欢它：

using (var graphics = Graphics.FromHwnd(IntPtr.Zero))
{
    var pixelWidth = (int) (element.DesiredSize.Width * graphics.DpiX / 96.0);
    var pixelHeight = (int) (element.DesiredSize.Height * graphics.DpiY / 96.0);
    // ...
}

我不喜欢它，因为 (a) 它需要引用 System.Drawing，而不是使用 WPF API； (b) 我必须自己进行数学计算，这意味着我要复制 WPF 的实现细节。在 .NET 3.5 中，我必须截断计算结果以匹配 ElementHost 在 AutoSize=true 时所做的操作，但我不知道这在 .NET 的未来版本中是否仍然准确。

这似乎确实有效，所以我将其发布，以防对其他人有帮助。但如果有人有更好的答案，请留言。

Answer 4

刚刚在ObjectBrowser中进行了快速查找，发现了一些非常有趣的内容，您可能想查看一下。

System.Windows.Form.AutoScaleMode，它有一个名为DPI的属性。这是文档，它可能就是您正在寻找的内容：

公共常量
System.Windows.Forms.AutoScaleMode Dpi
= 2
System.Windows.Forms.AutoScaleMode 的成员

摘要：控制相对于的比例
显示分辨率。常见的
分辨率为 96 和 120 DPI。

将其应用到您的表单中，它应该可以解决问题。

{享受}