在WPF中實現平滑捲動的方法詳解

2022-06-24 14:06:27

WPF實現卷軸還是比較方便的，只要在控制元件外圍加上ScrollViewer即可，但美中不足的是：捲動的時候沒有動畫效果。在捲動的時候新增過渡動畫能給我們的軟體增色不少，例如Office 2013的捲動的時候支援動畫看起來就舒服多了。之前倒是研究過如何實現這個平滑捲動，不過網上的方案大部分大多數如下：

通過VisualTree找到ScrollViewer
在ScrollChanged事件中新增動畫

這種方案效果並不好，以為我們的捲動很多時候都是一口氣捲動好幾格滾輪的，這個時候上一個動畫還沒有結束，下一個動畫就來了，反而還出現了卡頓的感覺，並且網上的一些演演算法大部分還都會導致偏移錯位。

趁著這兩天有點時間，就研究了一下ScorllViewer，從MSDN檔案中看到，它是支援兩種捲動方式的：

物理捲動：

系統預設的捲動方案，控制元件本身啥都不用幹，完全由ScrollViewer來實現捲動。這種方式的好處是簡單，但也正由於簡單，控制元件本身完全感知不到ScorllViewer的存在，也就無法加以控制了。

邏輯捲動：

將這種方式需要設定ScrollViewer的CanContentScroll為"True"才能生效，同時需要控制元件實現IScrollInfo介面。此時ScrollViewer只是將捲動事件通過IScrollInfo介面傳遞給控制元件，由控制元件本身自己去實現捲動。同時從IScrollInfo介面中讀取相關的屬性更新卷軸介面。

也就是說，邏輯捲動才是我們所需要的方案。由於它要求控制元件實現IScrollInfo介面，自行控制捲動。也就是說我們要實現自己的Panel，並且實現IScrollInfo介面。關於這個介面，MSDN上有一系列文章介紹過如何實現它：

這個介面實現也不算麻煩，我倒沒有細看這幾篇文章，自己照著最後的一個例子嘗試著弄了一陣子也弄出來了。實際上麻煩的地方不在於實現這個介面，而是實現Panel，我這裡為了簡單，直接繼承了WrapPanel類，程式碼如下：

    class MyWrapPanel : WrapPanel, IScrollInfo
    {
        TranslateTransform _transForm;
        public MyWrapPanel()
        {
            _transForm = new TranslateTransform();
            this.RenderTransform = _transForm;
        }

        #region Layout

        Size _screenSize;
        Size _totalSize;

        protected override Size MeasureOverride(Size availableSize)
        {
            _screenSize = availableSize;

            if (Orientation == Orientation.Horizontal)
                availableSize = new Size(availableSize.Width, double.PositiveInfinity);
            else
                availableSize = new Size(double.PositiveInfinity, availableSize.Height);

            _totalSize = base.MeasureOverride(availableSize);
            return _totalSize;
        }

        protected override Size ArrangeOverride(Size finalSize)
        {
            var size = base.ArrangeOverride(finalSize);
            if (ScrollOwner != null)
            {
                _transForm.Y = -VerticalOffset;
                _transForm.X = -HorizontalOffset;

                ScrollOwner.InvalidateScrollInfo();
            }
            return _screenSize;
        }
        #endregion

        #region IScrollInfo

        public ScrollViewer ScrollOwner { get; set; }
        public bool CanHorizontallyScroll { get; set; }
        public bool CanVerticallyScroll { get; set; }

        public double ExtentHeight { get { return _totalSize.Height; } }
        public double ExtentWidth { get { return _totalSize.Width; } }

        public double HorizontalOffset { get; private set; }
        public double VerticalOffset { get; private set; }

        public double ViewportHeight { get { return _screenSize.Height; } }
        public double ViewportWidth { get { return _screenSize.Width; } }

        void appendOffset(double x, double y)
        {
            var offset = new Vector(HorizontalOffset + x, VerticalOffset + y);

            offset.Y = range(offset.Y, 0, _totalSize.Height - _screenSize.Height);
            offset.X = range(offset.X, 0, _totalSize.Width - _screenSize.Width);

            HorizontalOffset = offset.X;
            VerticalOffset = offset.Y;

            InvalidateArrange();
        }

        double range(double value, double value1, double value2)
        {
            var min = Math.Min(value1, value2);
            var max = Math.Max(value1, value2);

            value = Math.Max(value, min);
            value = Math.Min(value, max);

            return value;
        }


        const double _lineOffset = 30;
        const double _wheelOffset = 90;

        public void LineDown()
        {
            appendOffset(0, _lineOffset);
        }

        public void LineUp()
        {
            appendOffset(0, -_lineOffset);
        }

        public void LineLeft()
        {
            appendOffset(-_lineOffset, 0);
        }

        public void LineRight()
        {
            appendOffset(_lineOffset, 0);
        }

        public Rect MakeVisible(Visual visual, Rect rectangle)
        {
            throw new NotSupportedException();
        }

        public void MouseWheelDown()
        {
            appendOffset(0, _wheelOffset);
        }

        public void MouseWheelUp()
        {
            appendOffset(0, -_wheelOffset);
        }

        public void MouseWheelLeft()
        {
            appendOffset(0, _wheelOffset);
        }

        public void MouseWheelRight()
        {
            appendOffset(_wheelOffset, 0);
        }

        public void PageDown()
        {
            appendOffset(0, _screenSize.Height);
        }

        public void PageUp()
        {
            appendOffset(0, -_screenSize.Height);
        }

        public void PageLeft()
        {
            appendOffset(-_screenSize.Width, 0);
        }

        public void PageRight()
        {
            appendOffset(_screenSize.Width, 0);
        }

        public void SetVerticalOffset(double offset)
        {
            this.appendOffset(HorizontalOffset, offset - VerticalOffset);
        }

        public void SetHorizontalOffset(double offset)
        {
            this.appendOffset(offset - HorizontalOffset, VerticalOffset);
        }
        #endregion
    }

基本上從程式碼中也能看出IScrollInfo介面的互動流程，這裡就不多介紹了。

主介面程式碼如下：

<ItemsControl ItemsSource="{Binding}" >
        <ItemsControl.ItemTemplate>
            <DataTemplate>
                <Border BorderThickness="1" BorderBrush="Black" Margin="8" Width="150" Height="50">
                    <Rectangle Fill="{Binding}"  />
                </Border>
            </DataTemplate>
        </ItemsControl.ItemTemplate>
        <ItemsControl.ItemsPanel>
            <ItemsPanelTemplate>
                <local:MyWrapPanel />
            </ItemsPanelTemplate>
        </ItemsControl.ItemsPanel>
        <ItemsControl.Template>
            <ControlTemplate>
                <ScrollViewer CanContentScroll="True">
                    <ItemsPresenter />
                </ScrollViewer>
            </ControlTemplate>
        </ItemsControl.Template>
    </ItemsControl>

需要注意的是，這兒需要設定<ScrollViewer CanContentScroll="True">，否則使用的不是邏輯捲動。

資料來源程式碼如下：

    var brushes = from property in typeof(Brushes).GetProperties()
                    let value = property.GetValue(null)
                    select value;

    this.DataContext = brushes.Take(100).ToArray();

由於使用了IscrollInfo介面，所有的捲動操作是自己實現的，這裡我是通過設定Panel的RenderTransFrom的X，Y偏移來實現捲動操作的。執行後看上去上和WrapPanel沒有什麼區別，但是由於是自己控制的捲動，加上動畫效果也只是分分鐘的事情了，把上面程式碼的RenderTransFrom的X，Y硬切換改成動畫切換即可：

    protected override Size ArrangeOverride(Size finalSize)
    {
        var size = base.ArrangeOverride(finalSize);
        if (ScrollOwner != null)
        {
            var yOffsetAnimation = new DoubleAnimation() { To = -VerticalOffset, Duration = TimeSpan.FromSeconds(0.3) };
            _transForm.BeginAnimation(TranslateTransform.YProperty, yOffsetAnimation);

            var xOffsetAnimation = new DoubleAnimation() { To = -HorizontalOffset, Duration = TimeSpan.FromSeconds(0.3) };
            _transForm.BeginAnimation(TranslateTransform.XProperty, xOffsetAnimation);

            ScrollOwner.InvalidateScrollInfo();
        }
        return _screenSize;
    }

對於其它的Panel，如Grid，DockPanel等，基本上也可以按照這種方式實現，IScrollInfo介面處基本上可以保持不變，只需要重寫MeasureOverride和ArrangeOverride兩個函數即可。一個特殊的控制元件是StackPanel，由於它本身已經實現了IScrollInfo介面，也就是說它本身就有自身的自繪製捲動的方案，並且沒有提供介面在覆蓋自身的自繪製捲動，因此我們需要自己寫一個StackPanel，好在實現StackPanel並不難，由於篇幅有限，這裡我懶得繼續寫了，讀者朋友自己實現吧。至於那些非Panel的控制元件，實現就更簡單了，也留著讀者朋友自己實現吧。

到此這篇關於WPF實現平滑捲動的文章就介紹到這了。希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支援it145.com。

在WPF中實現平滑捲動的方法詳解

物理捲動：

邏輯捲動：

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