缩放一组多边形以监视 WPF 中的分辨率

Question

我有一个非 DPI 感知的 WPF 应用程序，我想在无边框窗口中绘制一组多边形以完全适合显示器。我有一个算法来缩放和绘制我的多边形到任何给定的分辨率。在我的设置中，我有一个4K和一个全高清显示器彼此相邻。我的 4K 显示器的规模设置为 150%，全高清显示器设置为 100%。对于 4K 显示器，这意味着如果我将窗口宽度和高度设置为 3840x2160，则实际渲染分辨率为 2560x1440。现在，如果我将我的多边形集缩放到 4K，多边形将在画布和窗口之外渲染。我怀疑这是因为多边形不知道我的 4K 显示器的 DPI 设置。如果我在 FullHD 显示器上绘制多边形，它们非常适合，因为显示器比例设置为 100%。

为了解决这个问题，我尝试了以下方法：

• 检索每个显示器的 DPI，并在考虑 DPI 的情况下缩放多边形。

这部分有效。由于我的应用程序是非 DPI 感知的(请注意，我不愿意让它知道 DPI，因为这引入了一组全新的问题(，因此任何检索监视器 DPI 的方法都会导致两个监视器都获得 144 (150%(。这导致多边形完美适合我的 4K 显示器，但它们在我的 FullHD 显示器上会缩放得太小。我尝试了以下方法来检索DPI：从Shcore.dll，VisualTreeHelper和矩阵中GetDpiForMonitor。请注意，如果我将应用程序设置为可识别 DPI，这些方法确实有效，但我无法为引入的所有额外工作执行此操作。

• 环绕画布的视图框

当我将画布宽度和高度设置为 3840x2160 时，ViewBox 不会自动缩小内容(ViewBox 要求其内容(画布(具有设置的宽度和高度(。

• 检索显示器的"真实"/缩放分辨率

有了这个，我的意思是我需要访问某种 API，它将为我的 2560K 显示器返回 1440x440 的分辨率。我已经尝试了经典的Windows.Forms.ScreenAPI以及较新的WindowsDispalyAPI。但两者都总是为我的 4K 显示器返回 4K 分辨率。

所以我所有的算法都在工作，我只需要找到以下任何一项：

• 一种可靠的方法，可以检索单个监视器的 DPI，同时使我的应用程序无法识别 DPI。
• 一种检索显示器缩放分辨率的方法。
• 缩放一组多边形以适合屏幕的其他方法。

任何帮助，不胜感激。

编辑：

下面是一个无边框窗口的 xaml 示例，它在 4K 屏幕上以 150% 缩放重现了该问题：

<Window x:Class="Test.Views.FullscreenPolygon"
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"
mc:Ignorable="d" Width="3840" Height="2160"
WindowStyle="None" AllowsTransparency="True" Background="Transparent">
<Grid>
<Canvas x:Name="CanvasArea">
<Polygon Points="2888,0 3360,2140 3840,0" Fill="Black"></Polygon>
<Polygon Points="1920,20 1450,2160 2400,2160" Fill="Black"></Polygon>
</Canvas>
</Grid>
</Window>

如您所见，两个多边形(三角形(都经过缩放以适应窗口的 4K 分辨率。窗口本身呈现为 2560x1440，因为监视器的缩放率为 150%。然而，多边形被渲染到它之外，部分渲染到我的第二个屏幕上。

编辑2： 多亏了杰夫，在他的项目中使用了GetScreenScaleFactorNonDpiAware方法，它才得以工作。

Answer 1

我在某些时候需要考虑屏幕缩放，正如 AlwaysLearning 指出的那样，我必须导入和使用user32.dll因为我也使用 4K 显示器，但我的显示器缩放到 125%。 我为此创建了一个单独的类。

我有一个测试程序来利用这个类。 以下是测试输出：

monitor name| \.DISPLAY2
native dpi| 96
screen dpi| 120
scale factor| 1.25
scaling factor| 0.8
native screen size| {X=0,Y=0,Width=3840,Height=2160}
scaled screen size| {X=0,Y=0,Width=3072,Height=1728}

以上是从这里创建的：

logMsgLn2("monitor name", ScreenParameters.GetMonitorName(this));
logMsgLn2("native dpi", ScreenParameters.GetNativeScreenDpi);
logMsgLn2("screen dpi", ScreenParameters.GetScreenDpi(this));
logMsgLn2("scale factor", ScreenParameters.GetScreenScaleFactor(this));
logMsgLn2("scaling factor", ScreenParameters.GetScreenScalingFactor(this));
logMsgLn2("native screen size", ScreenParameters.GetNativeScreenSize(this));
logMsgLn2("scaled screen size", ScreenParameters.GetScaledScreenSize(this));

这是整个课程：

public class ScreenParameters
{
private const double NativeScreenDpi = 96.0;
private const int CCHDEVICENAME = 32;
// private method to get the handle of the window
// this keeps this class contained / not dependant
public static double GetNativeScreenDpi
{
get => (int) NativeScreenDpi;
}
public static string GetMonitorName(Window win)
{
MONITORINFOEX mi = GetMonitorInfo(GetWindowHandle(win));
return mi.DeviceName;
}
private static IntPtr GetWindowHandle(Window win)
{
return new WindowInteropHelper(win).Handle;
}
// the actual screen DPI adjusted for the scaling factor
public static double GetScreenDpi(Window win)
{
return GetDpiForWindow(GetWindowHandle(win));
}
// this is the ratio of the current screen Dpi
// and the base Dpi
public static double GetScreenScaleFactor(Window win)
{
return (GetScreenDpi(win)  / NativeScreenDpi);
}
// this is the conversion factor between screen coordinates 
// and sizes and their actual actual coordinate and size
// e.g. for a screen set to 125%, this factor applied 
// to the native screen dimensions, will provide the 
// actual screen dimensions
public static double GetScreenScalingFactor(Window win)
{
return (1 / (GetScreenDpi(win)  / NativeScreenDpi));
}
// get the dimensions of the physical / native screen
// ignoring any applied scaling
public static Rectangle GetNativeScreenSize(Window win)
{
MONITORINFOEX mi = GetMonitorInfo(GetWindowHandle(win));
return ConvertRectToRectangle(mi.rcMonitor);
}
// get the screen dimensions taking the screen scaling into account
public static Rectangle GetScaledScreenSize2(Window win)
{
double ScalingFactor = GetScreenScalingFactor(win);
Rectangle rc = GetNativeScreenSize(win);
if (ScalingFactor == 1) return rc;
return rc.Scale(ScalingFactor);
}
public static Rectangle GetScaledScreenSize(Window win)
{
double dpi = GetScreenDpi(win);
Rectangle rc = GetNativeScreenSize(win);
return ScaleForDpi(rc, dpi);
}
internal static MONITORINFOEX GetMonitorInfo(IntPtr ptr)
{
IntPtr hMonitor = MonitorFromWindow(ptr, 0);
MONITORINFOEX mi = new MONITORINFOEX();
mi.Init();
GetMonitorInfo(hMonitor, ref mi);
return mi;
}
#region + Utility methods
public static Rectangle ConvertRectToRectangle(RECT rc)
{
return new Rectangle(rc.Top, rc.Left, 
rc.Right - rc.Left, rc.Bottom - rc.Top);
}

public static System.Drawing.Point ScaleForDpi(System.Drawing.Point pt, double dpi)
{
double factor = NativeScreenDpi / dpi;
return new System.Drawing.Point((int) (pt.X * factor), (int) (pt.Y * factor));
}

public static Point ScaleForDpi(Point pt, double dpi)
{
double factor = NativeScreenDpi / dpi;
return new Point(pt.X * factor, pt.Y * factor);
}
public static Size ScaleForDpi(Size size, double dpi)
{
double factor = NativeScreenDpi / dpi;
return new Size(size.Width * factor, size.Height * factor);
}
public static System.Drawing.Size ScaleForDpi(System.Drawing.Size size, double dpi)
{
double factor = NativeScreenDpi / dpi;
return new System.Drawing.Size((int) (size.Width * factor), (int) (size.Height * factor));
}
public static Rectangle ScaleForDpi(Rectangle rc, double dpi)
{
double factor = NativeScreenDpi / dpi;
return new Rectangle(ScaleForDpi(rc.Location, dpi),
ScaleForDpi(rc.Size, dpi));
}
#endregion
#region + Dll Imports
[DllImport("user32.dll")]
internal static extern UInt16 GetDpiForWindow(IntPtr hwnd);

[DllImport("user32.dll")]
internal static extern IntPtr MonitorFromWindow(IntPtr hwnd, uint dwFlags);

[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto)]
internal static extern bool GetMonitorInfo(IntPtr hMonitor, ref MONITORINFOEX lpmi);

[DllImport("user32.dll")]
internal static extern UInt16 GetProcessDpiAwareness(IntPtr hwnd);
#endregion

#region + Dll Enums
internal enum dwFlags : uint
{
MONITORINFO_PRIMARY = 1
}
#endregion
#region + Dll Structs
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Auto)]
internal struct MONITORINFOEX
{
public uint    cbSize;
public RECT    rcMonitor;
public RECT    rcWorkArea;
public dwFlags Flags;
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = CCHDEVICENAME)]
public string DeviceName;
public void Init()
{
this.cbSize     = 40 + 2 * CCHDEVICENAME;
this.DeviceName = String.Empty;
}
}
public struct RECT
{
public int Left;
public int Top;
public int Right;
public int Bottom;
}
#endregion
}

我希望这有所帮助。

为了将来参考，我稍微更新了代码以允许非 DPI 感知监视器。 我将更新的代码放在这里屏幕参数