C# WinForm编写一个六边形菜单

　　using System;

　　using System.Drawing;

　　using System.Windows.Forms;

　　namespace HexagonButton

　　{

　　public partial class HButton : PictureBox

　　{

　　//0-6 每个梯形位置，-1 中间位置

　　//          4

　　//     3         5

　　//         -1

　　//     2         0

　　//          1

　　/// 

　　/// 菜单点击事件处理

　　/// 

　　public event Action OnMenuClicked;

　　/// 

　　/// 每个梯形位置

　　/// 

　　private Trapezoid[] trapezoids = new Trapezoid[6];

　　/// 

　　/// 中间的小正六边形位置

　　/// 

　　private Point[] centerHexagon = new Point[6];

　　/// 

　　/// 鼠标当前位置

　　/// 

　　private Point? mouseHoverLocation = null;

　　/// 

　　/// 鼠标滑过时的层背景

　　/// 

　　private SolidBrush mouseHoverLayerBrush = new SolidBrush(Color.FromArgb(50, Color.White));

　　public HButton()

　　{

　　InitializeComponent();

　　DoubleBuffered = true;

　　}

　　/// 

　　/// 缩放窗体时（调用），自动修正位置

　　/// 

　　/// 

　　/// 

　　public void ResetSizeByForm(int formWidth, int formHeight)

　　{

　　var hHeight = (int)(formHeight * 0.8);

　　var hWidth = hHeight;

　　var hLeft = (formWidth - hWidth) / 2;

　　var hTop = (formHeight - hHeight) / 2;

　　this.Location = new Point(hLeft, hTop);

　　this.Width = hWidth;

　　this.Height = hHeight;

　　}

　　private void InitHexagonMenus()

　　{

　　this.BackColor = Color.Transparent;

　　//this.Image = Properties.Resources.button_bg;

　　this.SizeMode = PictureBoxSizeMode.Zoom;

　　this.Cursor = Cursors.Hand;

　　//计算图片缩放级别

　　//var scale = Properties.Resources.button_bg.Width / this.Width;

　　//计算原始图片高度和宽度之差，因为该背景非正六边形，所以计算一下宽度和高度之差，用以计算正确得位置

　　//var diffOfImageSize = (Properties.Resources.button_bg.Width - Properties.Resources.button_bg.Height) / scale;

　　var diffOfImageSize = 0;

　　var sideWidth = (this.Width - diffOfImageSize) / 2;

　　var offset = this.Width / 2;

　　//计算最外层大六边形顶点位置

　　var big = CalculateHexagonVertices((this.Width + diffOfImageSize / 2) / 2, offset);

　　//计算内部小六边形顶点位置

　　var small = CalculateHexagonVertices(sideWidth / 2, offset);

　　//计算两个六边形相交之后，形成得六边形环，分割为6个等腰梯形，用以检测点击事件

　　trapezoids = CalculateTrapezoids(big, small);

　　//计算内部小的正六边形，用以检测点击事件

　　centerHexagon = CalculateHexagonVertices(sideWidth / 2 - 20, offset);

　　}

　　/// 

　　/// 鼠标滑过的时候，重绘界面，然后设置鼠标位置

　　/// 

　　/// 

　　protected override void OnMouseMove(MouseEventArgs e)

　　{

　　base.OnMouseMove(e);

　　mouseHoverLocation = e.Location;

　　Invalidate();

　　}

　　/// 

　　/// 鼠标移除

　　/// 

　　/// 

　　protected override void OnMouseLeave(EventArgs e)

　　{

　　base.OnMouseLeave(e);

　　mouseHoverLocation = null;

　　}

　　/// 

　　/// 菜单点击事件

　　/// 

　　/// 

　　protected override void OnMouseClick(MouseEventArgs e)

　　{

　　var mouseLocation = e.Location;

　　//检测鼠标是否在中间的六边形中：

　　if (IsPointInPolygon(mouseLocation, centerHexagon))

　　{

　　OnMenuClicked?.Invoke(this, -1);

　　return;

　　}

　　//检测是否在某个梯形内部

　　for (int i = 0; i < trapezoids.Length; i++)

　　{

　　var trapezoid = trapezoids[i];

　　if (IsPointInTrapezoid(mouseLocation, trapezoid))

　　{

　　OnMenuClicked?.Invoke(this, i);

　　return;

　　}

　　}

　　}

　　protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)

　　{

　　base.OnPaint(e);

　　var g = e.Graphics;

　　#if DEBUG

　　//以下的代码可以直接删除，这里是作为标识多边形位置

　　g.FillPolygon(new SolidBrush(Color.FromArgb(180, Color.Red)), centerHexagon);

　　for (int i = 0; i < trapezoids.Length; i++)

　　{

　　var trapezoid = trapezoids[i];

　　g.FillPolygon(new SolidBrush(Color.FromArgb(10 * (i + 1), Color.Yellow)), trapezoid.Points);

　　}

　　#endif

　　if (mouseHoverLocation == null)

　　{

　　return;

　　}

　　//检测鼠标是否在中间的六边形中：

　　if (IsPointInPolygon(mouseHoverLocation.Value, centerHexagon))

　　{

　　g.FillPolygon(mouseHoverLayerBrush, centerHexagon);

　　return;

　　}

　　//检测是否在某个梯形内部

　　for (int i = 0; i < trapezoids.Length; i++)

　　{

　　var trapezoid = trapezoids[i];

　　if (IsPointInTrapezoid(mouseHoverLocation.Value, trapezoid))

　　{

　　g.FillPolygon(mouseHoverLayerBrush, trapezoid.Points);

　　return;

　　}

　　}

　　}

　　/// 

　　/// 计算正六边形的顶点坐标

　　/// 

　　/// 

　　/// 

　　/// 

　　private static Point[] CalculateHexagonVertices(int sideLength, int offset = 0)

　　{

　　Point[] vertices = new Point[6];

　　double angle = 2 * Math.PI / 6;

　　for (int i = 0; i < 6; i++)

　　{

　　int x = offset + (int)(sideLength * Math.Cos(i * angle));

　　int y = offset + (int)(sideLength * Math.Sin(i * angle));

　　vertices[i] = new Point(x, y);

　　}

　　return vertices;

　　}

　　/// 

　　/// 计算每个梯形的坐标

　　/// 

　　/// 

　　/// 

　　/// 

　　private static Trapezoid[] CalculateTrapezoids(Point[] hexagonVertices, Point[] smallHexagonVertices)

　　{

　　Trapezoid[] trapezoids = new Trapezoid[6];

　　for (int i = 0; i < 6; i++)

　　{

　　Point topLeft = hexagonVertices[i];

　　Point topRight = hexagonVertices[(i + 1) % 6];

　　Point bottomLeft = smallHexagonVertices[i];

　　Point bottomRight = smallHexagonVertices[(i + 1) % 6];

　　trapezoids[i] = new Trapezoid(topLeft, topRight, bottomLeft, bottomRight)

　　{

　　Index = i

　　};

　　}

　　return trapezoids;

　　}

　　/// 

　　/// 判断点是否在梯形内

　　/// 

　　/// 

　　/// 

　　/// 

　　private static bool IsPointInTrapezoid(Point checkPoint, Trapezoid trapezoid)

　　{

　　return IsPointInPolygon(checkPoint, trapezoid.Points);

　　}

　　/// 

　　/// 判断点是否在多边形内.

　　/// 来源：https://blog.csdn.net/xxdddail/article/details/49093635

　　/// ----------原理----------

　　/// 注意到如果从P作水平向左的射线的话，如果P在多边形内部，那么这条射线与多边形的交点必为奇数，

　　/// 如果P在多边形外部，则交点个数必为偶数(0也在内)。

　　/// 

　　/// 要判断的点

　　/// 多边形的顶点

　　/// 

　　private static bool IsPointInPolygon(Point checkPoint, Point[] polygonPoints)

　　{

　　bool inside = false;

　　int pointCount = polygonPoints.Length;

　　Point p1, p2;

　　for (int i = 0, j = pointCount - 1; i < pointCount; j = i, i++)//第一个点和最后一个点作为第一条线，之后是第一个点和第二个点作为第二条线，之后是第二个点与第三个点，第三个点与第四个点...

　　{

　　p1 = polygonPoints[i];

　　p2 = polygonPoints[j];

　　if (checkPoint.Y < p2.Y)

　　{//p2在射线之上

　　if (p1.Y <= checkPoint.Y)

　　{//p1正好在射线中或者射线下方

　　if ((checkPoint.Y - p1.Y) * (p2.X - p1.X) > (checkPoint.X - p1.X) * (p2.Y - p1.Y))//斜率判断,在P1和P2之间且在P1P2右侧

　　{

　　//射线与多边形交点为奇数时则在多边形之内，若为偶数个交点时则在多边形之外。

　　//由于inside初始值为false，即交点数为零。所以当有第一个交点时，则必为奇数，则在内部，此时为inside=(!inside)

　　//所以当有第二个交点时，则必为偶数，则在外部，此时为inside=(!inside)

　　inside = (!inside);

　　}

　　}

　　}

　　else if (checkPoint.Y < p1.Y)

　　{

　　//p2正好在射线中或者在射线下方，p1在射线上

　　if ((checkPoint.Y - p1.Y) * (p2.X - p1.X) < (checkPoint.X - p1.X) * (p2.Y - p1.Y))//斜率判断,在P1和P2之间且在P1P2右侧

　　{

　　inside = (!inside);

　　}

　　}

　　}

　　return inside;

　　}

　　/// 

　　/// 当窗体改变时，自动计算大小

　　/// 

　　/// 

　　protected override void OnClientSizeChanged(EventArgs e)

　　{

　　base.OnClientSizeChanged(e);

　　InitHexagonMenus();

　　}

　　}

　　/// 

　　/// 梯形类

　　/// 

　　internal sealed class Trapezoid

　　{

　　public int Index { get; set; }

　　public Point TopLeft { get; set; }

　　public Point TopRight { get; set; }

　　public Point BottomLeft { get; set; }

　　public Point BottomRight { get; set; }

　　public Point[] Points

　　{

　　get

　　{

　　return new Point[] { TopLeft, TopRight, BottomRight, BottomLeft };

　　}

　　}

　　public Trapezoid(Point topLeft, Point topRight, Point bottomLeft, Point bottomRight)

　　{

　　TopLeft = topLeft;

　　TopRight = topRight;

　　BottomLeft = bottomLeft;

　　BottomRight = bottomRight;

　　}

　　public override string ToString()

　　{

　　return $"Trapezoid {{ Index={Index}, TopLeft={TopLeft}, TopRight={TopRight}, BottomLeft={BottomLeft}, BottomRight={BottomRight} }}";

　　}

　　}

　　}