[UWP]通過自定義XamlCompositionBrushBase實現圖片平鋪

1. 什么是XamlCompositionBrushBase

我早就想試試自定義XamlCompositionBrushBase，但一直沒機會。上一篇文章介紹到使用Win2D的BorderEffect實現圖片的平鋪功能，原理很簡單，但每次都要寫這些代碼很繁瑣，正好就用這個作為例子試試XamlCompositionBrushBase。

CompositionBrush靈活多變，它的基本用法如下：

1. 通過Compositor創建CompositionBrush；
2. 配置CompositionBrush；
3. 創建SpriteVisual并將它的Brush設置為CompositionBrush；
4. 使用ElementCompositionPreview.SetElementChildVisual 將SpriteVisual設置到某個UIElement的可視化層里。

這些步驟很繁瑣，而且不能用在XAML中。XamlCompositionBrushBase提供了將CompositionBrush用在XAML中一個橋梁，他繼承自Brush類，可以直接像普通的XAML 畫筆（如SolidColorBrush）那樣直接用在XAML中。

如上圖所示，Windows Community Toolkit中已經提了很不少XamlCompositionBrushBase的實現，它們的使用方式已經有很多文章介紹，這里不一一列舉。

2. 自定義XamlCompositionBrushBase

這篇文章將介紹一個自定義的畫筆：TiledImageBrush，它的主要目標是實現ImageBrush沒有的圖片平鋪功能，并且它可以在XAML中使用，使用方式如下：

<Rectangle IsHitTestVisible="False">
    <Rectangle.Fill>
        <controls:TiledImageBrush Source="ms-appx:///Assets/flutter.png"/>
    </Rectangle.Fill>
</Rectangle>

順便復習下普通的ImageBrush的用法：

<Rectangle >
    <Rectangle.Fill>
        <ImageBrush ImageSource="ms-appx:///Assets/flutter.png"/>
    </Rectangle.Fill>
</Rectangle>

看起來TiledImageBrush的用法是不是和ImageBrush很像？接下來講解TiledImageBrush的實現步驟。TiledImageBrush繼承自XamlCompositionBrushBase，而實現XamlCompositionBrushBase的一般步驟如下：

protected override void OnConnected()
{
    // Delay creating composition resources until they're required.
    if (CompositionBrush == null)
    {
         CompositionBrush = CreateCompositionBrush();//Create A CompositionBrush.
    }
}

protected override void OnDisconnected()
{
    // Dispose of composition resources when no longer in use.
    if (CompositionBrush != null)
    {
        CompositionBrush.Dispose();
        CompositionBrush = null;
    }
}

首先重寫OnConnected，當畫筆在屏幕上首次用于繪制元素時會調用這個函數。在這個函數里創建CompositionBrush并賦值給XamlCompositionBrushBase.CompositionBrush。

然后重寫OnDisconnected，它在畫筆不再用于繪制任何元素時被調用。在這個函數里盡可能地釋放各種資源，例如CompositionBrush。這兩步就是實現XamlCompositionBrushBase的基本步驟。

創建CompositionBrush有很多種玩法，我之前寫過兩篇文章分別介紹 CompositionBrush入門及 在CompositionBrush上使用Effect。這里使用使用Win2D的BorderEffect實現圖片的平鋪功能這篇文章里介紹到的代碼，首先使用LoadedImageSurface.StartLoadFromUri創建CompositionSurfaceBrush，然后加入到BorderEffect里實現圖片平鋪，然后把產生的CompositionEffectBrush賦值給XamlCompositionBrushBase.CompositionBrush。

TiledImageBrush中添加了Source屬性用于設置圖片Uri（實際上是個ImageSource類型），模仿ImageBrush，這里的Source也是一個ImageSource類型的屬性，雖然實際上使用的是它的UriSource。詳細代碼如下：

public ImageSource Source
{
    get => (ImageSource)GetValue(SourceProperty);
    set => SetValue(SourceProperty, value);
}

private void UpdateSurface()
{
    if (Source != null && _surfaceBrush != null)
    {
        var uri = (Source as BitmapImage)?.UriSource ?? new Uri("ms-appx:///");
        _surface = LoadedImageSurface.StartLoadFromUri(uri);
        _surfaceBrush.Surface = _surface;
    }
}

OnConnected的詳細代碼如下：

protected override void OnConnected()
{
    base.OnConnected();

    if (CompositionBrush == null)
    {
        _surfaceBrush = Compositor.CreateSurfaceBrush();
        _surfaceBrush.Stretch = CompositionStretch.None;

        UpdateSurface();

        _borderEffect = new BorderEffect()
        {
            Source = new CompositionEffectSourceParameter("source"),
            ExtendX = Microsoft.Graphics.Canvas.CanvasEdgeBehavior.Wrap,
            ExtendY = Microsoft.Graphics.Canvas.CanvasEdgeBehavior.Wrap
        };

        _borderEffectFactory = Compositor.CreateEffectFactory(_borderEffect);
        _borderEffectBrush = _borderEffectFactory.CreateBrush();
        _borderEffectBrush.SetSourceParameter("source", _surfaceBrush);
        CompositionBrush = _borderEffectBrush;
    }
}

這樣一個基本的XamlCompositionBrush就完成了，完整的代碼可以在這里查看：

OnePomodoro_TiledImageBrush.cs at master

3. 參考

XamlCompositionBrushBase Class (Windows.UI.Xaml.Media) - Windows UWP applications _ Microsoft Docs

WindowsCommunityToolkit_Microsoft.Toolkit.Uwp.UI.Media_Brushes at master

UWP TiledBrush - CodeProject

Working with Brushes and Content – XAML and Visual Layer Interop, Part One - Windows Developer Blog