将顶层窗口覆盖在另一个窗口之上

Question

在我目前正在开发的软件产品中，我们有几个 3D 视图控件。似乎需要在这些 3D 视图之上有叠加信息。我不会过多介绍背景细节，因为这不是重点，但这里是我们面临的限制：

• 我们必须使用两个不同的 3D 视图控件
• 我们没有它们的源代码
• 它们嵌入在 Windows 窗体控件中，我们围绕这些控件的所有 GUI 都在 Windows 窗体中
• 我们使用 .NET Framework 3.5SP1 和 Windows 7

我们希望能够在这些 3D 视图之上显示各种叠加信息和控件，因为我们通常通过在大屏幕上显示全屏 3D 视图来演示我们的产品，而不是显示具有必要信息和控制。

在我们只使用一种 3D 视图的日子里，我通过各种涉及反射的技巧来挂钩我自己用 DirectX 编写的覆盖窗口系统（基于 WorldWind .NET 覆盖小部件，3D 视图确实是基于当时在 WorldWind 上）。 3D View 产品的下一个版本对渲染核心代码进行了巨大的更改，当然也使这些 hack 不兼容（是的，我知道了 :-)）。此外，由于其他产品的不同需求，我们现在正在使用另一种类型的 3D View，也是闭源的。

我强调我们没有它们的源代码，因为我们无法访问渲染循环，因此无法挂钩为 3D 引擎制作的窗口系统，例如 CEGUI（自行搜索，我还不允许发布太多超链接，抱歉）。

因此，我有了以下想法：既然我们的 3D 视图嵌入在 winforms 控件中，为什么我们不在普通的 winforms 中编写覆盖控件，并将其覆盖在 3D 视图之上？这种解决方案的优势是巨大的：

• 这将与两种 3D 视图兼容，使我们能够在需要时跨引擎重用叠加层
• 我们将能够重用我们已经为 GUI 的其余部分开发的自定义控件或表单。确实，这是一个相当大的项目，我们开始拥有相当多的此类控件库。

唯一的小问题（！）是我们希望能够管理覆盖半透明，就像我在 DirectX 中使用以前的系统一样。我们不能承受完全不透明的覆盖，因为它会使视图过于混乱。想象一下像一个几乎看不见的叠加层，例如当鼠标悬停在它上面时变得更加不透明。

Windows 提供了在其他窗口或控件中包含子窗口的可能性（Win32 API 并没有真正区分窗口和控件，据我了解，这几乎是 MFC/WinForms 抽象），但因为它是不是顶级窗口，我们无法调整这些的透明度，所以这不是我们可以使用的。我看到here，虽然这在 Windows 8 上是可能的，但很快就不可能切换到 Windows 8，因为我们的软件部署在很多机器上，运行 7。

所以我开始了一场激烈的谷歌搜索，以了解如何解决这样的问题。看来我必须将顶级窗口“奴役”到我的 3D 视图控件。我已经在winforms中直接尝试了类似的东西，拥有一个由控件拥有的表单（不是父级的，有明显的区别，在之前链接的MS页面中阅读它），并“跟随”它在屏幕上的动作。正如预期的那样，它有点工作，但问题很难克服。最重要的是剪辑问题。如果所有者控件的父窗体更改其大小，则覆盖窗体仍会完整显示。在我的示例中，我有一个带有菜单的简单表单和一个包含日历的黑色面板（以显示子控件和拥有的控件之间的剪辑差异）。我将包含属性网格的无边界表单“奴役”到黑色面板。它成功地跟随表单的运动，但如果我缩小主表单，我会得到这个：

Clipping issue screenshot

注意日历是如何正确裁剪的（子窗口），而覆盖不是（拥有的窗口）。在最小化/恢复主窗体时，我也会得到奇怪的效果。事实上，我的覆盖在最小化时消失了，但是在恢复时，它只是在主窗体的恢复动画发生时“生成”。但这不是什么大问题，我想可以通过处理适当的事件（但哪些事件？）来解决。

据我了解，我必须至少自己处理一些剪辑，使用 win32 API 调用和挂钩。我已经开始记录自己，但这是相当复杂的事情。 Win32 API 真是一团糟，而我自己是一名前 Unix 开发人员，通过出色的 .NET 框架介绍了 Windows 编程，我在 Win32 方面没有任何实际经验，因此真的不知道从哪里开始，以及如何开始为自己在这片丛林中开辟一条道路……

因此，如果一位 winapi 大师路过，或者如果有人有其他想法来实现我在上述限制下的目标，我会很高兴阅读它:-)

在此先感谢，并为成为这样的 stackoverflow “leecher”而道歉，订阅只是为了问一个问题，但我的工作站上没有直接的互联网访问权限（是的，真的，我必须去一个特定的计算机），所以参与这个伟大的社区对我来说并不容易。

最后，这是我的示例代码（如果您要求，可以使用设计器代码）：

public partial class Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
    }

    Point _myLoc;

    private void formToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        var ctrl = new PropertyGrid();
        var obj = this.panel1;
        ctrl.SelectedObject = obj;
        var form = new Form();
        ctrl.Dock = DockStyle.Fill;
        form.Controls.Add(ctrl);
        form.Opacity = 0.7;
        var rect = obj.RectangleToScreen(obj.DisplayRectangle);
        form.StartPosition = FormStartPosition.Manual;
        form.Location = new Point(rect.Left + 10, rect.Top + 10);

        var parentForm = this;
        _myLoc = parentForm.Location;
        form.FormBorderStyle = FormBorderStyle.None;

        parentForm.LocationChanged += (s, ee) => {
            int deltaX = parentForm.Location.X - _myLoc.X;
            int deltaY = parentForm.Location.Y - _myLoc.Y;
            var loc = form.Location;
            form.Location = new Point(loc.X + deltaX, loc.Y + deltaY);
            _myLoc = parentForm.Location;
        };
        form.Show(this.panel1);
    }
}

Answer 1

使用Region 属性可以轻松实现剪辑。每个窗口可以有一个关联的Region对象，它定义了窗口渲染约束：

static void ManualClipping(Control clipRegionSource, Form formToClip)
{
    var rect = clipRegionSource.DisplayRectangle;
    rect = clipRegionSource.RectangleToScreen(rect);
    rect = formToClip.RectangleToClient(rect);
    rect = Rectangle.Intersect(rect, formToClip.ClientRectangle);
    if(rect == formToClip.ClientRectangle)
    {
        formToClip.Region = null;
    }
    else
    {
        formToClip.Region = new Region(rect);
    }
}

用法：

/* ... */
parentForm.SizeChanged += (s, ee) => ManualClipping(panel1, form);
form.Show(this.panel1);