WPF开发随笔收录-心电图曲线绘制

一、前言

项目中之前涉及到胎儿心率图曲线的绘制，最近项目中还需要添加心电曲线和血样曲线的绘制功能。今天就来分享一下心电曲线的绘制方式；
二、正文

1、胎儿心率曲线的绘制是通过DrawingVisual来实现的，这里的心电曲线我也是采用差不多相同的方式来实现的，只是两者曲线的数据有所区别。心电图的数据服务器端每秒发送至客户端一个数据包，一个数据包钟心电的数据大概一百个左右，看过心电图的应该知道，心电图的效果是匀速绘制出来的，而不是一次性将一百个点绘制出来；项目中是通过将数据存到数据缓冲区，然后通过线程定时推送数据到绘图端，线程里会根据缓冲区现有数据量来动态控制数据的快慢；这里的例子我就直接通过定时推数据来直接演示如何实现；
2、新建个项目，添加一个类继承FrameworkElement，然后加上对应的数据接收和绘制功能，这里直接贴出所有代码，具体细节之前写绘制高性能曲线时写过了，不清楚的可以参考之前的；（实际上绘图部分用Canvas实现也可以，用DrawingVisual其实每次推送了一个数据，整个视图都重新绘制了，我之所以用这个是因为我要支持自动缩放功能）

1. public class EcgDrawingVisual : FrameworkElement
2. {
3.     private readonly List<Visual> visuals = new List<Visual>();
4.     private DrawingVisual Layer;
6.     private Pen ecg_pen = new Pen(Brushes.Orange, 1.5);
8.     private int?[] ecg_points = new int?[2000];
10.     private int currentStart = 0;
12.     private double y_offset = 0;
14.     private int ecg_max = 60;
15.     private int ecg_min = -25;
17.     public EcgDrawingVisual()
18.     {
19.         ecg_pen.Freeze();
21.         Layer = new DrawingVisual();
22.         visuals.Add(Layer);
23.     }
25.     public void SetupData(int ecg)
26.     {
27.         ecg_points[currentStart] = ecg;
28.         for (int i = 1; i <= 20; i++)
29.         {
30.             ecg_points[currentStart + i] = null;
31.         }
33.         currentStart++;
34.         if (currentStart >= RenderSize.Width / 2)
35.         {
36.             currentStart = 0;
37.         }
39.         DrawEcgLine();
40.         InvalidateVisual();
41.     }
43.     private void DrawEcgLine()
44.     {
45.         var scale = RenderSize.Height / (ecg_max - ecg_min);
46.         y_offset = ecg_min * -scale;
48.         DrawingContext dc = Layer.RenderOpen();
49.         Matrix mat = new Matrix();
50.         mat.ScaleAt(1, -1, 0, RenderSize.Height / 2);
51.         dc.PushTransform(new MatrixTransform(mat));
53.         for (int i = 0, left = 0; left < RenderSize.Width; i++, left += 2)
54.         {
55.             if (ecg_points[i] == null || ecg_points[i + 1] == null) continue;
56.             dc.DrawLine(ecg_pen, new Point(left, ecg_points[i].Value * scale + y_offset), new Point(left + 2, ecg_points[i + 1].Value * scale + y_offset));
57.         }
59.         dc.Pop();
60.         dc.Close();
61.     }
63.     protected override int VisualChildrenCount => visuals.Count;
64.     protected override Visual GetVisualChild(int index)
65.     {
66.         return visuals[index];
67.     }
69.     protected override void OnRenderSizeChanged(SizeChangedInfo sizeInfo)
70.     {
71.         base.OnRenderSizeChanged(sizeInfo);
72.     }
74.     protected override void OnRender(DrawingContext drawingContext)
75.     {
76.         drawingContext.DrawRectangle(Brushes.White, null, new Rect(0, 0, RenderSize.Width, RenderSize.Height));
77.         base.OnRender(drawingContext);
78.     }
79. }

复制代码

3、主界面添加这个控件，然后后台添加对应的推送数据的线程，这里我是定时每隔十毫秒推送一个数据给到绘图端。

1. public partial class MainWindow : Window
2. {
3.     private List<int> points = new List<int>() { 4, 4, 3, -1, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -4, -3, 25, 37, 8, -7, -5, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -2, -1, -1, 3, 5, 8, 9, 9, 10, 9, 7, 5, 1, -1, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1, 1, 3 };
4.     private bool flag = true;
5.     private int currentIndex = 0;
7.     public MainWindow()
8.     {
9.         InitializeComponent();
11.         new Thread(() =>
12.         {
13.             while (flag)
14.             {
15.                 Thread.Sleep(10);
16.                 this.Dispatcher.BeginInvoke(new Action(() =>
17.                 {
18.                     if (currentIndex == points.Count) currentIndex = 0;
19.                     ecgDrawingVisual.SetupData(points[currentIndex]);
20.                     currentIndex++;
21.                 }));
22.             }
23.         }).Start();
24.     }
26.     protected override void OnClosed(EventArgs e)
27.     {
28.         base.OnClosed(e);
29.         flag = false;
30.     }
31. }

复制代码

4、最终实现效果

 
 

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