[UWP]通过自定义XamlCompositionBrushBase实现图片平铺

1. 什么是XamlCompositionBrushBase

我早就想试试自定义XamlCompositionBrushBase，但一直没机会。上一篇文章介绍到使用Win2D的BorderEffect实现图片的平铺功能，原理很简单，但每次都要写这些代码很繁琐，正好就用这个作为例子试试XamlCompositionBrushBase。

CompositionBrush灵活多变，它的基本用法如下：

1. 通过Compositor创建CompositionBrush；
2. 配置CompositionBrush；
3. 创建SpriteVisual并将它的Brush设置为CompositionBrush；
4. 使用ElementCompositionPreview.SetElementChildVisual 将SpriteVisual设置到某个UIElement的可视化层里。

这些步骤很繁琐，而且不能用在XAML中。XamlCompositionBrushBase提供了将CompositionBrush用在XAML中一个桥梁，他继承自Brush类，可以直接像普通的XAML 画笔（如SolidColorBrush）那样直接用在XAML中。

如上图所示，Windows Community Toolkit中已经提了很不少XamlCompositionBrushBase的实现，它们的使用方式已经有很多文章介绍，这里不一一列举。

2. 自定义XamlCompositionBrushBase

这篇文章将介绍一个自定义的画笔：TiledImageBrush，它的主要目标是实现ImageBrush没有的图片平铺功能，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>

顺便复习下普通的ImageBrush的用法：

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

看起来TiledImageBrush的用法是不是和ImageBrush很像？接下来讲解TiledImageBrush的实现步骤。TiledImageBrush继承自XamlCompositionBrushBase，而实现XamlCompositionBrushBase的一般步骤如下：

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;
    }
}

首先重写OnConnected，当画笔在屏幕上首次用于绘制元素时会调用这个函数。在这个函数里创建CompositionBrush并赋值给XamlCompositionBrushBase.CompositionBrush。

然后重写OnDisconnected，它在画笔不再用于绘制任何元素时被调用。在这个函数里尽可能地释放各种资源，例如CompositionBrush。这两步就是实现XamlCompositionBrushBase的基本步骤。

创建CompositionBrush有很多种玩法，我之前写过两篇文章分别介绍 CompositionBrush入门及 在CompositionBrush上使用Effect。这里使用使用Win2D的BorderEffect实现图片的平铺功能这篇文章里介绍到的代码，首先使用LoadedImageSurface.StartLoadFromUri创建CompositionSurfaceBrush，然后加入到BorderEffect里实现图片平铺，然后把产生的CompositionEffectBrush赋值给XamlCompositionBrushBase.CompositionBrush。

TiledImageBrush中添加了Source属性用于设置图片Uri（实际上是个ImageSource类型），模仿ImageBrush，这里的Source也是一个ImageSource类型的属性，虽然实际上使用的是它的UriSource。详细代码如下：

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的详细代码如下：

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;
    }
}

这样一个基本的XamlCompositionBrush就完成了，完整的代码可以在这里查看：

OnePomodoro_TiledImageBrush.cs at master

3. 参考

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