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C# WPF使用GDI实现截屏功能

2024-03-14 08:48:37 作者：CodeOfCC

这篇文章主要为大家详细介绍了C# WPF如何使用GDI实现截屏功能,文中的示例代码讲解详细,具有一定的借鉴价值,有需要的小伙伴可以跟随小编一起学习一下

前言

wpf截屏时通常可以采用gdi+，调用起来比较方便。使用gdi也能实现截屏，截屏数据也能转成BitmapSource对象，当然调用流程会复杂一些，而且需要引入win32方法，唯一比较容易的就是可以直接绘制异或鼠标。

一、导入gdi32

方法一、NuGet获取

这种方法好处是简单方便，缺点是增加了依赖dll，生成的程序容量大一些且附带一些dll。

（1）、获取gdi32

（2）、获取user32

方法二、Dllimport

使用DllImport将需要的win32 api导入。这样做工作量比较大，但是好处是无依赖，生成程序很小。

示例如下：

[DllImport(User32, SetLastError = false, ExactSpelling = true)]
public static extern IntPtr GetDC([In, Optional] IntPtr ptr);

完整的gdi需要导入的所有接口见附录。

二、实现步骤

1、创建兼容DC

IntPtr srcHdc = IntPtr.Zero;
IntPtr dstHdc = IntPtr.Zero;
srcHdc = GetDC(hWnd);
dstHdc = CreateCompatibleDC(srcHdc);

2、创建位图

BITMAPINFO bmi = new BITMAPINFO();
IntPtr hBitmap = IntPtr.Zero;
IntPtr oldBitmap = IntPtr.Zero;
bmi.bmiHeader.biSize = (uint)Marshal.SizeOf<BITMAPINFOHEADER>();
bmi.bmiHeader.biWidth = capWidth;
bmi.bmiHeader.biHeight = -capHeight;
bmi.bmiHeader.biPlanes = 1;
bmi.bmiHeader.biBitCount = 24;
bmi.bmiHeader.biCompression = BitmapCompressionMode.BI_RGB;
bmi.bmiHeader.biSizeImage = 0;
bmi.bmiHeader.biXPelsPerMeter = 0;
bmi.bmiHeader.biYPelsPerMeter = 0;
bmi.bmiHeader.biClrUsed = 0;
bmi.bmiHeader.biClrImportant = 0;
hBitmap = CreateDIBSection(dstHdc, in bmi, DIBColorMode.DIB_RGB_COLORS, out pvBits, IntPtr.Zero, 0);
oldBitmap = SelectObject(dstHdc, hBitmap);

3、获取位图信息

需要获取位图的行对齐stride

BITMAP bitmap;
temp = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf<BITMAP>());
if (GetObject(hBitmap, Marshal.SizeOf<BITMAP>(), temp) == 0)
{
    throw new Exception("GetObject Failed");
}
bitmap = Marshal.PtrToStructure<BITMAP>(temp);

4、BitBlt

BitBlt(dstHdc, capX, capY, capWidth, capHeight, srcHdc, capX, capY, RasterOperationMode.SRCCOPY | RasterOperationMode.CAPTUREBLT)

5、获取数据

//行对齐
int stride=bitmap.bmWidthBytes;
//宽
int width=bitmap.bmWidth;
//高
int height=bitmap.bmHeight;
//位图数据
IntPtr pBuffer=bitmap.bmBits;

BITMAP转成WriteableBitmap(BitmapSource)

public static WriteableBitmap ToWriteableBitmap(this BITMAP bitmap)
{
    var wb = new WriteableBitmap(bitmap.bmWidth, bitmap.bmHeight, 0, 0, bitmap.bmBitsPixel == 32 ? PixelFormats.Bgra32 : PixelFormats.Bgr24, null);
    wb.WritePixels(new Int32Rect(0, 0, bitmap.bmWidth, bitmap.bmHeight), bitmap.bmBits, bitmap.bmHeight * bitmap.bmWidthBytes, bitmap.bmWidthBytes, 0, 0);
    return wb;
}

6、销毁资源

if (dstHdc != IntPtr.Zero)
{
    if (oldBitmap != IntPtr.Zero)
    {
        var ret = SelectObject(dstHdc, oldBitmap);
        if (ret == IntPtr.Zero)
        {
            errors += "SelectObject Failed";
        }
    }
    if (!DeleteDC(dstHdc))
    {
        errors += "DeleteDC Failed";
    }
}
if (srcHdc != IntPtr.Zero)
{
    if (!ReleaseDC(hWnd, srcHdc))
    {
        errors += "ReleaseDC Failed";
    }
}
if (!DeleteObject(hBitmap))
{
    errors += "DeleteObject Failed";
}
if (temp != IntPtr.Zero) Marshal.FreeHGlobal(temp);

三、封装成对象

/************************************************************************
* @Project:      GdiGrabber
* @Decription:  gdi图片采集
* 可以根据提供的句柄采集图片或者获取快照。提供了采集区域提供了实际值和比例值
* 两种接口。采集提供了同步和异步两种方式，在主线程或者UI线程建议用异步，在非
* UI线程建议用同步。
* @Verision:      v1.0.0
* @Author:      Xin Nie
* @Create:      2024/03/13 23:57:00
* @LastUpdate:  2024/03/13 23:57:00
************************************************************************
* Copyright @ 2024. All rights reserved.
************************************************************************/
public static class GdiGrabber
{
    /// <summary>
    /// 快照
    /// </summary>
    /// <param name="x"></param>
    /// <param name="y"></param>
    /// <param name="width"></param>
    /// <param name="height"></param>
    /// <param name="hwnd"></param>
    /// <returns></returns>
    public static WriteableBitmap? Snapshot(int x, int y, int width, int height, nint hWnd = 0, bool isPaintMouse = true);
    /// <summary>
    /// 快照
    /// 按比例，在任意分辨率，比如0,0,1,1就是全屏。
    /// </summary>
    /// <param name="x">比例，0-1</param>
    /// <param name="y">比例，0-1</param>
    /// <param name="width">比例，0-1</param>
    /// <param name="height">比例，0-1</param>
    /// <param name="hwnd"></param>
    /// <returns></returns>
    public static WriteableBitmap? Snapshot(double x, double y, double width, double height, nint hWnd = 0, bool isPaintMouse = true);
    /// <summary>
    /// 采集，异步
    /// 按比例，在任意分辨率，比如0,0,1,1就是全屏。
    /// 用法 await foreach(var i in GdiGrabberCapture){}
    /// 注意，在UI线程可以直接使用。
    /// 在非UI线程需要确保Dispatcher的运行，比如在线程最后调用Dispatcher.Run()、或 Dispatcher.PushFrame。
    /// </summary>
    /// <param name="x">比例，0-1</param>
    /// <param name="y">比例，0-1</param>
    /// <param name="width">比例，0-1</param>
    /// <param name="height">比例，0-1</param>
    /// <param name="hWnd">句柄，为0则采集桌面</param>
    /// <param name="isPaintMouse">是否绘制鼠标</param>
    /// <returns>采集的数据对象</returns>
    public static IAsyncEnumerable<BITMAP> Capture(double x, double y, double width, double height, nint hWnd = 0, bool isPaintMouse = true);
    /// <summary>
    /// 采集，异步
    /// 用法 await foreach(var i in GdiGrabberCapture){}
    /// 注意，在UI线程可以直接使用。
    /// 在非UI线程需要确保Dispatcher的运行，比如在线程最后调用Dispatcher.Run()、或 Dispatcher.PushFrame。
    /// </summary>
    /// <param name="x"></param>
    /// <param name="y"></param>
    /// <param name="width"></param>
    /// <param name="height"></param>
    /// <param name="hWnd">句柄，为0则采集桌面</param>
    /// <param name="isPaintMouse">是否绘制鼠标</param>
    /// <returns>采集的数据对象</returns>
    /// <exception cref="Exception"></exception>
    public static async IAsyncEnumerable<BITMAP> Capture(int x, int y, int width, int height, nint hWnd = 0, bool isPaintMouse = true);
    public static /*IEnumerable<BITMAP>*/void CaptureSync(double x, double y, double width, double height, Func<BITMAP, bool> onGrab, nint hWnd = 0, bool isPaintMouse = true);
    /// <summary>
    /// 采集，同步
    /// </summary>
    /// <param name="x"></param>
    /// <param name="y"></param>
    /// <param name="width"></param>
    /// <param name="height"></param>
    /// <param name="hWnd">句柄，为0则采集桌面</param>
    /// <param name="isPaintMouse">是否绘制鼠标</param>
    /// <param name="onGrab">采集回调，返回是否继续采集。之所以采用回调是因为，更好的设计应该是使用yeild return,但是会出现内存异常读写问题，暂时无法解决。
    /// </param>
    /// <returns>采集的数据对象</returns>
    /// <exception cref="Exception"></exception>
    public static /*IEnumerable<BITMAP>*/void CaptureSync(int x, int y, int width, int height, Func<BITMAP, bool> onGrab, nint hWnd = 0, bool isPaintMouse = false);
       /// <summary>
    /// 将BITMAP转换成WriteableBitmap
    /// 作者的设备测试此操作1080p耗时8ms
    /// </summary>
    /// <param name="bitmap">this</param>
    /// <returns>WriteableBitmap</returns>
    public static WriteableBitmap ToWirteableBitmap(this BITMAP bitmap);
    /// <summary>
    /// 将BITMAP数据拷贝到riteableBitmap
    /// 作者的设备测试此操作1080p耗时2ms
    /// </summary>
    /// <param name="bitmap">this</param>
    /// <param name="wb">WriteableBitmap</param>
    public static void CopyToWriteableBitmap(this BITMAP bitmap, WriteableBitmap wb);
}

四、完整代码

vs2022 .net6.0 wpf项目,采用DllImport的方式无任何依赖。

之后上传

五、使用示例

1、快照

（1）比例值区域截取

截取全屏（任意分辨率）

WriteableBitmap? wb=  GdiGrabber.Snapshot(0,0,1.0,1.0);

（2）实际值区域截取

WriteableBitmap? wb=  GdiGrabber.Snapshot(0,0,600,600);

（3）WPF中使用

WpfGdiGrabber.xaml

<Window x:Class="WpfGdiGrabber.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
        xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
        xmlns:local="clr-namespace:WpfGdiGrabber"
        mc:Ignorable="d"
        Title="MainWindow" Height="450" Width="800">
    <Grid  >
        <Image x:Name="img"></Image>
    </Grid>
</Window>

WpfGdiGrabber.cs

using AC;
using System.Windows;
using System.Windows.Media.Imaging;
namespace WpfGdiGrabber
{
    /// <summary>
    /// Interaction logic for MainWindow.xaml
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            WriteableBitmap? wb = GdiGrabber.Snapshot(0, 0, 1.0, 1.0);
        }
    }
}

效果预览

2、采集

（1）、异步

UI线程使用

await foreach (var i in GdiGrabber.Capture(0, 0, 1.0, 1.0, 0))
{   
    //img为Image控件
    if (img.Source == null)
        img.Source = i.ToWriteableBitmap();
    else
        i.CopyToWriteableBitmapp(img.Source as WriteableBitmap);
}

非UI线程使用，需要启动一个Dispatcher用于调度消息以及阻塞线程避免结束。

new Thread(async () =>
    {
        bool isExit = false;
        var frame = new DispatcherFrame();
        var func = async () =>
        {
            //循环采集
            await foreach (var i in GdiGrabber.Capture(0, 0, 1.0, 1.0, 0))
            {
                //Dispatcher将操作切换到UI线程执行
                Dispatcher.Invoke(() =>
                {
                    //WriteableBitmap是和线程绑定的，需要在UI线程创建此对象。
                    WriteableBitmap? wb = i.ToWriteableBitmap();
                });
                //退出采集
                if (isExit) break;
            }
            //退出消息循环
            frame.Continue = false;
        };
        func();
        //启动Dispatcher消息循环，此行阻塞
        Dispatcher.PushFrame(frame);
    })
{ IsBackground = true }.Start();

（2）、同步

同步的方式会阻塞，建议在非UI线程中使用。但要注意WriteableBitmap 需要在UI线程中创建才能被控件使用。

GdiGrabber.CaptureSync(0, 0, 1.0, 1.0,  (bitmap) =>
{
    //获取到WriteableBitmap对象
    WriteableBitmap wb = bitmap.ToWriteableBitmap();
    //返回true为继续截屏，false为停止。
    return true;
});

（3）、WPF中使用（异步）