如何对整个 WPF 应用程序进行灰度

控件名：GrayscaleEffect

作   者：WPFDevelopersOrg - 驚鏵

原文链接^[1]：https://github.com/WPFDevelopersOrg/WPFDevelopers 简易源码^[2]

• 框架使用.NET40；

• Visual Studio 2019;

• 如果要实现灰度第一反是使用主题色更改，但是使用主题色需要重新配色比较慢，需 Effect 类派生以实现自定义位图效果，将使用ShaderEffect^[3]进行更改灰度，从 ShaderEffect 类派生，以基于单个像素着色器实现自定义效果。

• 必须安装 .NET Framework 3.5 sp1 或更高版本才能正常工作。

• 需要安装DirectX SDK才能编译像素着色器效果。

  • PixelShader^[4]从预编译的高级着色语言 (HLSL) 字节代码加载 。

  • 定义表示效果参数和基于表面输入的 Brush 依赖属性。使用其中 RegisterPixelShaderSamplerProperty^[5] 一个重载将这些输入与 HLSL 字节码中引用的寄存器号相关联。

  • DirectX SDK^[6]

  • 下载完成DirectX SDK安装完成。

• 到安装目录下\Utilities\bin\x86执行以下命令，就会输出.ps文件。

• Nuget 最新^[7]Install-Package WPFDevelopers 1.0.9.5-preview

• Nuget 最新^[8]Install-Package WPFDevelopers.Minimal 1.0.0.1-preview

• 推荐使用Shazzam Shader Editor^[9]进行编辑。

1） GrayscaleEffect.hlsl 代码如下：

sampler2D implicitInput : register(s0);
float factor : register(c0);/// <summary>The brightness offset.</summary>
/// <minValue>-1</minValue>
/// <maxValue>1</maxValue>
/// <defaultValue>0</defaultValue>
float brightness : register(c1);float4 main(float2 uv : TEXCOORD) : COLOR
{float4 pixelColor = tex2D(implicitInput, uv);pixelColor.rgb /= pixelColor.a;// Apply brightness.pixelColor.rgb += brightness;// Return final pixel color.pixelColor.rgb *= pixelColor.a;float4 color = pixelColor;float pr = .299;float pg = .587;float pb = .114;float gray = sqrt(color.r * color.r * pr + color.g * color.g * pg + color.b * color.b * pb);float4 result;    result.r = (color.r - gray) * factor + gray;result.g = (color.g - gray) * factor + gray;result.b = (color.b - gray) * factor + gray;result.a = color.a;return result;
}

2）执行命令 代码如下：

fxc /T ps_2_0 /Fo E:\GrayscaleEffect\GrayscaleEffect.ps E:\GrayscaleEffect\GrayscaleEffect.hlsl

3）得到以下文件

4）新建GrayscaleEffect.cs 代码如下：

using System;
using System.Windows;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Effects;namespace WPFDevelopers
{public class GrayscaleEffect : ShaderEffect{/// <summary>/// Identifies the Input property./// </summary>public static readonly DependencyProperty InputProperty = RegisterPixelShaderSamplerProperty("Input", typeof(GrayscaleEffect), 0);/// <summary>/// Identifies the Factor property./// </summary>public static readonly DependencyProperty FactorProperty = DependencyProperty.Register("Factor", typeof(double), typeof(GrayscaleEffect), new UIPropertyMetadata(0D, PixelShaderConstantCallback(0)));/// <summary>/// Identifies the Brightness property./// </summary>public static readonly DependencyProperty BrightnessProperty = DependencyProperty.Register("Brightness", typeof(double), typeof(GrayscaleEffect), new UIPropertyMetadata(0D, PixelShaderConstantCallback(1)));/// <summary>/// Creates a new instance of the <see cref="GrayscaleEffect"/> class./// </summary>public GrayscaleEffect(){var pixelShader = new PixelShader();pixelShader.UriSource = new Uri("WPFDevelopers;component/Effects/GrayscaleEffect.ps", UriKind.Relative);PixelShader = pixelShader;UpdateShaderValue(InputProperty);UpdateShaderValue(FactorProperty);UpdateShaderValue(BrightnessProperty);}/// <summary>/// Gets or sets the <see cref="Brush"/> used as input for the shader./// </summary>public Brush Input{get => ((Brush)(GetValue(InputProperty)));set => SetValue(InputProperty, value);}/// <summary>/// Gets or sets the factor used in the shader./// </summary>public double Factor{get => ((double)(GetValue(FactorProperty)));set => SetValue(FactorProperty, value);}/// <summary>/// Gets or sets the brightness of the effect./// </summary>public double Brightness{get => ((double)(GetValue(BrightnessProperty)));set => SetValue(BrightnessProperty, value);}}
}

5）使用Window.Xaml 代码如下,默认原色：

<wpfdev:Window x:Class="WPFDevelopers.Samples.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:wpfdev="https://github.com/WPFDevelopersOrg/WPFDevelopers"><wpfdev:Window.Effect><wpfdev:GrayscaleEffect x:Name="grayscaleEffect" Factor="1"/></wpfdev:Window.Effect><TextBlock Text="开启程序灰度" FontSize="20" Margin="0,20,0,0"/><ToggleButton Margin="10" Name="tbGrayscale" Checked="tbGrayscale_Checked"Unchecked="tbGrayscale_Unchecked"HorizontalAlignment="Left"/>

6）使用Window.Xaml.cs 灰度代码如下：

private void tbGrayscale_Checked(object sender, RoutedEventArgs e){Create(0);}void Create(double to){var sineEase = new SineEase() { EasingMode = EasingMode.EaseOut };var doubleAnimation = new DoubleAnimation{To = to,Duration = TimeSpan.FromMilliseconds(1000),EasingFunction = sineEase};grayscaleEffect.BeginAnimation(GrayscaleEffect.FactorProperty, doubleAnimation);}private void tbGrayscale_Unchecked(object sender, RoutedEventArgs e){Create(1);}

参考资料

[1]

原文链接: https://github.com/WPFDevelopersOrg/WPFDevelopers

[2]

简易源码: https://github.com/yanjinhuagood/WPFApplicationGrayscale

[3]

ShaderEffect: https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.windows.media.effects.shadereffect?view=windowsdesktop-7.0

[4]

PixelShader: https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.windows.media.effects.pixelshader?view=windowsdesktop-7.0

[5]

RegisterPixelShaderSamplerProperty: https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.windows.media.effects.shadereffect.registerpixelshadersamplerproperty?view=windowsdesktop-7.0

[6]

DirectX SDK: https://www.microsoft.com/zh-cn/download/details.aspx?id=6812

[7]

Nuget : https://www.nuget.org/packages/WPFDevelopers/

[8]

Nuget : https://www.nuget.org/packages/WPFDevelopers.Minimal/

[9]

Shazzam Shader Editor: https://github.com/JohanLarsson/Shazzam