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ProgressBarD 圆形水波进度条调用文档

作品墙3天前

命名空间：CConUI
继承：ProgressBarBase（自定义基类） → Control
可见性：public class ProgressBarD（可外部使用）
定位：水波（水位）圆形进度条——在圆形区域内以“液面上升 + 波浪流动”的方式表现进度，附带持续动画（Timer 驱动），视觉上像一杯被逐渐注满的水。

一、作用

在控件区域内绘制一个居中的正圆，使用“液位 + 波浪”的方式表现进度：
底层：填满的背景圆（ColorBack）；
中层：从底部向上填充的水位区（ColorCore），水面是一条正弦波浪线；
外层：叠加一层半透明（Alpha≈100）的“外层波浪”，位置比内层略高 0.005 倍高度、相位差 1.3 弧度，形成立体波纹感；
波浪持续流动（由内部 Timer 每 30ms 驱动相位），可设置方向/速度/振幅；
最外层：圆环边框（BorderColor / BorderSize）；
中央可显示文本 Text（ForeColor / Font）。

视觉进度示意

进度	视觉效果
`Value <= Min`	圆内只有背景 + 边框 + 文字，无水位
0 < 进度 < 100%	圆底部出现“液面”，波浪线在液面处持续波动，随进度上升
进度 = 100%	整圆被 `ColorCore` 填满，无波浪（走“满水”分支，直接 360° 填充）

与 ProgressBarB / ProgressBarC 的区别：
- ProgressBarB：从 12 点顺时针扇形扫过，静态；
- ProgressBarC：从底部向两侧对称展开，静态；
- ProgressBarD：水位 + 波浪，持续动画，Visual 更有活力，适合“加载中”“上传中”等需要动感提示的场景。

二、快速上手

using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using CConUI;
using CConPlus.Enum;

// 1. 创建控件
var bar = new ProgressBarD();

// 2. 放入容器（建议尺寸接近正方形）
bar.Parent = panel1;
bar.Size = new Size(140, 140);
bar.Location = new Point(20, 20);

// 3. 设置范围与当前值
bar.Min = 0;
bar.Max = 100;
bar.Value = 45;
bar.Text = "45%";

// 4. 外观
bar.ColorBack = Color.FromArgb(45, 45, 48);
bar.ColorCore = Color.FromArgb(0, 180, 220);
bar.BorderColor = Color.FromArgb(30, 30, 30);
bar.BorderSize = 4;
bar.ForeColor = Color.White;
bar.Font = new Font("Microsoft YaHei", 10F, FontStyle.Bold);

// 5. 波浪效果调节
bar.WaveDirection = LeftOrRight.Right;   // 波浪向右流动
bar.WaveSpeed     = 0.10f;                // 0.01 ~ 0.5
bar.WaveAmplitude = 0.04f;                // 0.01 ~ 0.15

// 无需手动调用，Timer 会自动启动（Handle 创建后且 Visible=true）

三、构造函数与生命周期

`public ProgressBarD()`

项目	说明
参数	无
作用	构造水波进度条
实际行为	① 调用 `ProgressBarBase` 的无参构造函数； ② 创建内部 `Timer`（`Interval = 30`，即约 33fps），并挂接 `Tick` 处理； ③ `Tick` 处理：非设计模式下按 `WaveDirection` 与 `WaveSpeed` 更新 `_wavePhase`，再触发 `Invalidate()` 重绘
Timer 启动时机	见下方 `OnHandleCreated` / `OnVisibleChanged`
默认尺寸	以 `ProgressBarBase` 为准；使用本控件时强烈建议手动设置接近正方形的 `Size`

生命周期方法（`protected override`，仅内部调用）

方法	触发时机	行为
`OnHandleCreated(EventArgs e)`	控件句柄创建后	若 `!DesignMode`，启动 `_waveTimer`
`OnHandleDestroyed(EventArgs e)`	控件句柄销毁后	停止 `_waveTimer`
`OnVisibleChanged(EventArgs e)`	`Visible` 属性变化时	`Visible && IsHandleCreated` → 启动；否则停止。此机制保证隐藏时不耗 CPU
`Dispose(bool disposing)`	控件释放时	若 `disposing`，则 `_waveTimer?.Dispose()`

结论：只要控件可见且句柄已创建，波浪就会持续自动流动，无需手动启动/停止。
设计模式下（VS 设计器）Timer 不会启动，不会占用设计器 CPU。

四、公开属性

4.1 本类新增的属性（波浪控制）

`public CConPlus.Enum.LeftOrRight WaveDirection`

项目	说明
类型	`CConPlus.Enum.LeftOrRight`
默认	`CConPlus.Enum.LeftOrRight.Right`
Category	`CCon`
DefaultValue	`LeftOrRight.Right`
作用	波浪水平流动的方向。 `Right` → 波浪视觉上向右流动； `Left` → 波浪视觉上向左流动
副作用	赋值后立即 `Invalidate()`
备注	其效果在下一帧 `Tick` 时生效，不会立刻改变当前相位

bar.WaveDirection = LeftOrRight.Right;  // 向右
bar.WaveDirection = LeftOrRight.Left;   // 向左

`public float WaveSpeed`

项目	说明
类型	`float`
默认	`0.10f`
Category	`CCon`
DefaultValue	`0.10f`
作用	每次 `Tick` 时相位 `_wavePhase` 的增量幅度。数值越大，波浪流动越快
取值范围	内部 `Math.Max(0.01f, Math.Min(0.5f, value))`——自动 Clamp 到 [0.01, 0.5]
副作用	无 `Invalidate()`——因为只影响速度，不影响当前画面；下一帧 Tick 会自然应用

bar.WaveSpeed = 0.05f;   // 慢一点
bar.WaveSpeed = 0.30f;   // 快一点

`public float WaveAmplitude`

项目	说明
类型	`float`
默认	`0.04f`
Category	`CCon`
DefaultValue	`0.04f`
作用	波浪振幅（正弦波的峰谷高度），以圆直径的百分比表示。 `0.04` ≈ 峰谷 4% 直径，`0.15` 则波动明显得多
取值范围	内部 `Math.Max(0.01f, Math.Min(0.15f, value))`——自动 Clamp 到 [0.01, 0.15]
副作用	赋值后立即 `Invalidate()`
额外保护	在 `FillWater` 内部还会根据“水位离圆上下边缘的距离”再压一次振幅——水位很低/很高时振幅会被自动削减，避免波浪穿出圆外

bar.WaveAmplitude = 0.02f;   // 波平缓
bar.WaveAmplitude = 0.10f;   // 波明显

4.2 继承自 `ProgressBarBase` 的成员（由本类绘制逻辑推断）

成员	类型（推断）	在本类中的作用	用法示例
`Min`	`int`	进度下限；`Value` 低于它时按 `Min` 处理	`bar.Min = 0;`
`Max`	`int`	进度上限；计算水位比例的分母。`Max ≤ Min` 时水位不绘制	`bar.Max = 100;`
`Value`	`int`	当前进度；决定水位高度	`bar.Value = 45;`
`ColorBack`	`Color`	背景圆颜色	`bar.ColorBack = Color.Gray;`
`ColorCore`	`Color`	水位/内层波浪颜色。外层波浪会自动使用 `Color.FromArgb(100, ColorCore)`（约 39% 不透明度）	`bar.ColorCore = Color.DeepSkyBlue;`
`BorderColor`	`Color`	圆环边框颜色	`bar.BorderColor = Color.Black;`
`BorderSize`	`int`	圆环边框粗细（像素）；实际绘制时会自动 Clamp 到圆半径以内	`bar.BorderSize = 4;`

事件（如 Change / ValueChanged）与其它方法请参考 ProgressBarBase 源码。

4.3 绘制逻辑所使用到的 `Control` 继承成员

成员	来源	说明
`Text`	`Control`	控件文本；本类在圆形中央居中绘制
`Font`	`Control`	文本字体
`ForeColor`	`Control`	文本颜色
`ClientSize`	`Control`	用于计算圆的直径和位置
`Invalidate()`	`Control`	属性变化或 Tick 时触发重绘
`Visible` / `IsHandleCreated` / `DesignMode`	`Control`	用于控制 Timer 是否启动

五、公开事件

ProgressBarD 没有定义任何新的事件，全部事件继承自 ProgressBarBase。
若基类提供 Change 或 ValueChanged 事件，订阅方式与其它 ProgressBar* 一致：

bar.Change += (s, e) =>
{
    var b = (ProgressBarD)s;
    Console.WriteLine("当前进度：" + b.Value);
};

六、公开方法

ProgressBarD 没有新增 public 方法。
所有方法（如 Invalidate()、Focus()、BringToFront() 等）均继承自 Control；ProgressBarBase 若定义了公开方法也照常继承可用。

内部方法（不可外部调用）

方法	可见性	作用
`OnPaint(PaintEventArgs e)`	`protected override`	整体绘制：背景 → 水位+波浪 → 文字 → 边框
`FillWater(Graphics g, RectangleF rect, float ratio, float phase, Color color)`	`private`	核心算法：按比例与相位绘制水位 + 波浪，并精细处理与圆边界的交点、底部圆弧、抗锯齿填缝

七、公开成员速查表

成员	来源	类型	说明
`ProgressBarD()`	本类	构造函数	创建 Timer（30ms），自动启停与生命周期联动
`WaveDirection`	本类	属性（`LeftOrRight`）	波浪方向（默认 Right）
`WaveSpeed`	本类	属性（`float`）	波浪速度（0.01~0.5，默认 0.10）
`WaveAmplitude`	本类	属性（`float`）	波浪振幅（0.01~0.15，默认 0.04）
`Min` / `Max` / `Value`	ProgressBarBase	属性（int）	进度范围与当前值
`ColorBack` / `ColorCore` / `BorderColor` / `BorderSize`	ProgressBarBase	属性	背景圆 / 水位 / 边框外观
`Text` / `Font` / `ForeColor`	Control	属性	中央文字
`Size` / `ClientSize`	Control	属性（Size）	建议设为正方形
`Invalidate()`	Control	方法	触发重绘
`OnPaint(e)`	本类（override）	方法（protected）	圆形绘制逻辑，外部不可直接调用
`FillWater(...)`	本类	方法（private）	水位 + 波浪绘制，外部不可直接调用

事件（如 Change / ValueChanged）请参考 ProgressBarBase 源码。

八、绘制与动画原理（深入理解）

以下分析帮你在调参、调色、排查“波浪出现缺口/穿出圆外/闪烁”等问题时能快速定位。

8.1 外圆与内圆计算

float side = Math.Min(ClientSize.Width, ClientSize.Height);
if (side <= 4f) return;

float d = side - 1f;                            // 直径，减 1 避免抗锯齿裁边
float ox = (ClientSize.Width - d) / 2f;         // 水平居中偏移
float oy = (ClientSize.Height - d) / 2f;        // 垂直居中偏移
var outer = new RectangleF(ox, oy, d, d);

int border = Math.Max(0, Math.Min(this.BorderSize, (int)(d / 2f) - 1));
var inner = new RectangleF(outer.X + border, outer.Y + border,
                           outer.Width - border * 2f,
                           outer.Height - border * 2f);

要点	说明
`d = side - 1f`	GDI+ 抗锯齿下，直径恰好等于 `side` 时最右/最下会被裁半像素，所以减 1
`min(宽, 高)`	无论控件是否为正方形，都绘制正圆；多出的空间留白
`border` 上限 `d/2 - 1`	避免边框把内圆压缩到 0 或负数；有 `Math.Max(0, ...)` 兜底防止负数
`inner`	内圆 = 外圆向内缩 `border` 像素；所有水位/波浪/文字都画在 `inner` 或 `outer` 上

8.2 绘制背景圆

using (var brush = new SolidBrush(this.ColorBack))
    g.FillPie(brush, inner.X, inner.Y, inner.Width, inner.Height, -90f, 360f);

用 FillPie（360°）而不是 FillEllipse，是为了和后面的波浪图层走同一段 GDI+ 弧线路径，抗锯齿边缘像素级重合，避免出现 1px 的背景缝。

8.3 计算进度比例

float ratio = 0f;
if (this.Max > this.Min)
{
    int v = Math.Max(this.Min, Math.Min(this.Max, this.Value));
    ratio = (float)(v - this.Min) / (this.Max - this.Min);
}

Max ≤ Min 时不计算，ratio = 0（不画水位）；
Value 被 clamp 到 [Min, Max]，避免越界导致 ratio <0 或 >1。

8.4 双层波浪绘制

if (ratio > 0f)
{
    // 外层波浪：ratio + 0.005，相位 + 1.3，半透明
    FillWater(g, inner, Math.Min(1f, ratio + 0.005f), _wavePhase + 1.3f,
              Color.FromArgb(100, this.ColorCore));

    // 内层波浪：真实 ratio，真实相位，实色
    FillWater(g, inner, ratio, _wavePhase, this.ColorCore);
}

要点	说明
外层比内层高 `0.005`	高度多约 0.5% 直径，让外层波浪略微“冒出”内层顶部
外层相位差 `1.3`	让两层正弦波的波峰错开，形成“波纹叠加”的立体效果
外层透明度 `100`	约 39% 不透明度，透出内层颜色，形成深度层次
先画外层再画内层	内层（实色）覆盖外层大部分，只留下高出的部分可见
`Math.Min(1f, ratio + 0.005f)`	防止 `ratio = 1` 时外层超出 1

8.5 `FillWater` 核心算法

分支一：满水位（`ratio ≥ 1`）

if (ratio >= 1f)
{
    using (var b = new SolidBrush(color))
        g.FillPie(b, rect.X, rect.Y, rect.Width, rect.Height, -90f, 360f);
    return;
}

直接画整圆，不画波浪（否则满水时波浪会溢出圆外）。

分支二：空水位（`ratio ≤ 0`）

入口处 if (ratio <= 0f) return; 直接返回，不绘制。

分支三：中间水位（核心）

步骤	代码	作用与“为什么”
① 计算水面基准线 Y	`baseY = rect.Bottom - ratio * rect.Height`	从底部向上按 `ratio` 比例抬升；`ratio=0` 时 `baseY = Bottom`，`ratio=1` 时 `baseY = Top`
② 计算振幅自适应上限	`maxUp = baseY - rect.Top - 1` `maxDown = rect.Bottom - baseY - 1` `ampCap = max(0, min(maxUp, maxDown))`	水位离上/下边界的最近距离。若振幅超过这个距离，波浪就会穿出圆，所以提前 clamp。`-1` 是安全余量
③ 最终振幅	`amplitude = min(rect.Height * _waveAmplitude, ampCap)` `if (amplitude < 0.5f) amplitude = 0`	以直径百分比配置波浪大小；但不超过上/下余量。振幅过小（<0.5px）时直接归零，避免“看起来像噪声”
④ 波长	`wavelength = rect.Width * 0.55f`	大约“整个圆宽能装 1.8 个波”。视觉上既能看清波动，又不至于过密
⑤ 求水面与圆的左右交点	`dy = baseY - cy` `dx = sqrt(max(0, rr - dydy))` `xStart = cx - dx; xEnd = cx + dx`	圆方程 `(x-cx)² + (y-cy)² = r²`；给定 `y = baseY`，解出 `x` 区间。关键：保证水面两端正好与圆的弧相切，不会强制拉宽到整个直径
⑥ 求底部圆弧的角度区间	`theta1 = atan2(dy, dx) * 180/π` `theta2 = atan2(dy, -dx) * 180/π` `sweep = theta2 - theta1; if (sweep <= 0) sweep += 360`	求右交点/左交点相对圆心在屏幕坐标系（Y 向下）下的角度；`sweep` 是从左交点到右交点沿下半圆顺时针扫过的角度。当 `theta2 - theta1` 为负时 +360 保证顺时针走下半部
⑦ 采样波浪上边界	`N = 120`，`i = 0..N`，`x = xStart + stepX*i`	把 `[xStart, xEnd]` 均匀采样 121 个点
⑧ 计算每个点的波浪 Y	`envelope = sin(π * i/N)` `waveY = baseY + amplitude * envelope * sin(2π*(x-xStart)/wavelength + phase)`	核心点： · `sin(2π(x-xStart)/λ + phase)` 是标准正弦波； · `envelope = sin(πi/N)` 是从 0→1→0 的包络线，让波浪两端振幅衰减到 0，与圆弧交点平滑汇合，避免出现断口
⑨ 限制波浪不穿出圆	`yTop = cy - sqrt(r² - dxX²)` `yBottom = cy + sqrt(r² - dxX²)` `yUpper = max(yTop, waveY); if (yUpper > yBottom) yUpper = yBottom`	针对每个采样点，先求该 X 处圆的上/下边界；再把 `waveY` clamp 到 `[yTop, yBottom]`，保证波浪即便被异常放大也不会穿出圆
⑩ 组合路径	`path.AddLines(topPoints)` `path.AddArc(rect, theta1, sweep)` `path.CloseFigure()`	① 沿波浪上边界从左到右画折线；② 再从右交点顺时针扫底部圆弧到左交点；③ 闭合。`AddLines` 与 `AddArc` 会自动用直线连接首尾，形成封闭“水面 + 圆弧”的区域
⑪ 填充 + 描边	`g.FillPath(b, path)` `g.DrawPath(new Pen(color, 1f), path)`	用同色 `Pen` 描 1px 边，用来填补抗锯齿造成的半透明缝，让边缘看起来实心无缝

8.6 相位更新逻辑

_waveTimer.Tick += (s, e) =>
{
    if (this.DesignMode) return;

    // Right → dir = -1；Left → dir = +1
    float dir = _waveDirection == CConPlus.Enum.LeftOrRight.Right ? -1f : 1f;

    _wavePhase += _waveSpeed * dir;

    // 归一到 [0, 2π)，避免数值无限增大导致精度问题
    float twoPi = (float)(Math.PI * 2);
    _wavePhase %= twoPi;

    Invalidate();
};

要点	说明
`Right → dir = -1`	波浪函数是 `sin(kx + phase)`，`phase` 减小时，同一波峰对应的 `x` 增大 → 视觉向右移动
`Left → dir = +1`	`phase` 增大时波峰 `x` 减小 → 视觉向左移动
`% twoPi`	正弦函数周期 2π，相位只在 `[0, 2π)` 内变化即可；否则连续累积会导致 `float` 精度衰减
`if (DesignMode) return;`	VS 设计器里不更新相位，避免占 CPU / 抖动

九、完整使用示例

示例 1：基础水波进度条

using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using CConUI;
using CConPlus.Enum;

var bar = new ProgressBarD
{
    Parent = panel1,
    Size = new Size(140, 140),
    Location = new Point(20, 20),
    Min = 0,
    Max = 100,
    Value = 45,
    Text = "45%",
    ColorBack = Color.FromArgb(45, 45, 48),
    ColorCore = Color.FromArgb(0, 180, 220),
    BorderColor = Color.FromArgb(30, 30, 30),
    BorderSize = 4,
    ForeColor = Color.White,
    Font = new Font("Microsoft YaHei", 10F, FontStyle.Bold),
    WaveDirection = LeftOrRight.Right,
    WaveSpeed = 0.10f,
    WaveAmplitude = 0.04f
};

示例 2：上传进度动画

var bar = new ProgressBarD
{
    Parent = this,
    Size = new Size(150, 150),
    Min = 0,
    Max = 100,
    Value = 0,
    Text = "上传中 0%",
    ColorBack = Color.FromArgb(240, 240, 240),
    ColorCore = Color.DodgerBlue,
    BorderColor = Color.LightGray,
    BorderSize = 3,
    ForeColor = Color.FromArgb(40, 40, 40),
    Font = new Font("Segoe UI", 10F),
    WaveDirection = LeftOrRight.Right,
    WaveSpeed = 0.15f,
    WaveAmplitude = 0.06f
};

var timer = new Timer { Interval = 100 };
timer.Tick += (s, e) =>
{
    if (bar.Value >= bar.Max)
    {
        bar.Text = "上传完成";
        timer.Stop();
        return;
    }
    bar.Value += 1;
    bar.Text = "上传中 " + bar.Value + "%";
};
timer.Start();

示例 3：静态截图 / 打印场景（停止动画）

// 截图或打印时，希望波浪静止在某一个相位
// 直接 Hide 一下再 Show，即可暂停/恢复动画（内部 OnVisibleChanged 会启停 Timer）
bar.Hide();        // 停止 Tick
// ... 截图 ...
bar.Show();        // 恢复 Tick

// 或者临时设置设计模式不可行，最简单的写法：
bar.SendToBack();  // 不推荐——这不会停 Timer
// 正确做法：控制 Visible

若你需要完全关闭动画，最简单的办法：
- 将 WaveSpeed 设为 0.01f 并手动 Invalidate() 一次，视觉上变化极慢；
- 或把 Visible 设为 false（但控件也不可见了）。
本类未提供 WaveEnabled 开关，若业务上需要频繁关闭动画，建议提 PR 在基类或本类加一个 bool AnimateWave { get; set; }。

示例 4：深色主题 + 半透明效果

var bar = new ProgressBarD
{
    Parent = this,
    Size = new Size(120, 120),
    Min = 0,
    Max = 100,
    Value = 65,
    Text = "65%",
    ColorBack = Color.FromArgb(30, 30, 34),
    ColorCore = Color.FromArgb(120, 200, 255),      // 亮蓝
    BorderColor = Color.FromArgb(60, 60, 66),
    BorderSize = 3,
    ForeColor = Color.White,
    Font = new Font("Consolas", 11F, FontStyle.Bold),
    WaveDirection = LeftOrRight.Left,               // 向左流动
    WaveSpeed = 0.08f,
    WaveAmplitude = 0.05f
};

示例 5：多个水波进度条网格

for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    var bar = new ProgressBarD
    {
        Parent = panel1,
        Size = new Size(90, 90),
        Location = new Point(10 + i * 100, 10),
        Min = 0,
        Max = 100,
        Value = 25 * (i + 1),
        Text = (25 * (i + 1)) + "%",
        ColorCore = Color.FromArgb(0, 150 + i * 30, 200 - i * 30),
        BorderSize = 3,
        WaveSpeed = 0.10f + i * 0.05f,             // 每个快一点，错开视觉
        WaveDirection = i % 2 == 0 ? LeftOrRight.Right : LeftOrRight.Left
    };
}

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无尽的华尔兹

ProgressBarD 圆形水波进度条调用文档

一、作用

视觉进度示意

二、快速上手

三、构造函数与生命周期

public ProgressBarD()

生命周期方法（protected override，仅内部调用）

四、公开属性

4.1 本类新增的属性（波浪控制）

public CConPlus.Enum.LeftOrRight WaveDirection

public float WaveSpeed

public float WaveAmplitude

4.2 继承自 ProgressBarBase 的成员（由本类绘制逻辑推断）

4.3 绘制逻辑所使用到的 Control 继承成员

五、公开事件

六、公开方法

内部方法（不可外部调用）

七、公开成员速查表

八、绘制与动画原理（深入理解）

8.1 外圆与内圆计算

8.2 绘制背景圆

8.3 计算进度比例

8.4 双层波浪绘制

8.5 FillWater 核心算法

分支一：满水位（ratio ≥ 1）

分支二：空水位（ratio ≤ 0）

分支三：中间水位（核心）

8.6 相位更新逻辑

九、完整使用示例

示例 1：基础水波进度条

示例 2：上传进度动画

示例 3：静态截图 / 打印场景（停止动画）

示例 4：深色主题 + 半透明效果

示例 5：多个水波进度条网格

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`public ProgressBarD()`

生命周期方法（`protected override`，仅内部调用）

`public CConPlus.Enum.LeftOrRight WaveDirection`

`public float WaveSpeed`

`public float WaveAmplitude`

4.2 继承自 `ProgressBarBase` 的成员（由本类绘制逻辑推断）

4.3 绘制逻辑所使用到的 `Control` 继承成员

8.5 `FillWater` 核心算法

分支一：满水位（`ratio ≥ 1`）

分支二：空水位（`ratio ≤ 0`）