C#如何獲取Windows10屏幕縮放比例

# C#如何獲取Windows10屏幕縮放比例

## 引言

在現代多顯示器和高分辨率設備普及的今天，Windows系統提供的屏幕縮放功能（Display Scaling）已成為保證用戶體驗的重要特性。對于開發者而言，正確處理屏幕縮放比例是確保應用程序界面顯示正確的關鍵。本文將深入探討如何在C#中獲取Windows10系統的屏幕縮放比例，涵蓋從基礎API調用到實際應用場景的完整解決方案。

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## 一、理解Windows屏幕縮放機制

### 1.1 DPI（每英寸點數）基礎概念
DPI（Dots Per Inch）是衡量顯示設備精度的物理指標，而Windows中的"縮放比例"實際上是DPI的百分比表示：
- 100%縮放 = 96 DPI（傳統標準）
- 125%縮放 = 120 DPI
- 150%縮放 = 144 DPI

### 1.2 縮放比例的類型區別
Windows系統中有兩種重要的DPI概念：
- **系統DPI**：主顯示器的全局設置
- **每顯示器DPI**：Win8.1后引入的多顯示器獨立設置

```csharp
// 示例：系統DPI與顯示器DPI可能不同
float systemScale = GetSystemDpi() / 96f;
float monitorScale = GetMonitorDpi(IntPtr.Zero) / 96f;

二、使用Win32 API獲取縮放比例

2.1 通過GetDpiForSystem獲取系統DPI

（需Windows 10 1607+）

[DllImport("user32.dll")]
static extern uint GetDpiForSystem();

public static float GetSystemScale()
{
    try {
        uint dpi = GetDpiForSystem();
        return dpi / 96f;
    }
    catch {
        return 1.0f; // 回退方案
    }
}

2.2 通過GetDpiForWindow獲取窗口DPI

（考慮窗口可能跨顯示器的情況）

[DllImport("user32.dll")]
static extern uint GetDpiForWindow(IntPtr hwnd);

public static float GetWindowScale(IntPtr hWnd)
{
    if (Environment.OSVersion.Version >= new Version(10, 0, 14393)) {
        uint dpi = GetDpiForWindow(hWnd);
        return dpi / 96f;
    }
    return GetSystemScale();
}

2.3 傳統方法：Graphics對象獲取

（適用于舊版Windows）

using (Graphics g = Graphics.FromHwnd(IntPtr.Zero)) {
    float dx = g.DpiX;
    return dx / 96f;
}

三、處理多顯示器環境

3.1 獲取特定顯示器的DPI

使用MonitorFromPoint和GetDpiForMonitorAPI：

[DllImport("shcore.dll")]
static extern int GetDpiForMonitor(IntPtr hmonitor, int dpiType, out uint dpiX, out uint dpiY);

public static float GetMonitorScale(Point screenPoint)
{
    IntPtr monitor = MonitorFromPoint(screenPoint, MONITOR_DEFAULTTONEAREST);
    if (GetDpiForMonitor(monitor, 0, out uint dpiX, out _) == 0) {
        return dpiX / 96f;
    }
    return 1.0f;
}

3.2 WPF專用方案

WPF提供了完善的DPI感知支持：

// 獲取主窗口所在屏幕的DPI
var source = PresentationSource.FromVisual(window);
if (source?.CompositionTarget != null) {
    Matrix matrix = source.CompositionTarget.TransformToDevice;
    return matrix.M11; // 水平縮放比例
}

四、實際應用案例

4.1 高分辨率圖標加載

public Image LoadIconByDpi(string basePath)
{
    float scale = GetSystemScale();
    string path = scale >= 2.0 ? $"{basePath}@4x.png" :
                 scale >= 1.5 ? $"{basePath}@3x.png" :
                 scale >= 1.25 ? $"{basePath}@2x.png" :
                 $"{basePath}.png";
    return Image.FromFile(path);
}

4.2 WinForms布局適配

void AdjustControls(Form form)
{
    float scale = GetWindowScale(form.Handle);
    foreach (Control ctrl in form.Controls) {
        ctrl.Left = (int)(ctrl.Left * scale);
        ctrl.Top = (int)(ctrl.Top * scale);
        ctrl.Width = (int)(ctrl.Width * scale);
        ctrl.Height = (int)(ctrl.Height * scale);
    }
}

五、常見問題與解決方案

5.1 DPI感知模式問題

應用程序清單中需聲明DPI感知：

<application xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v3">
    <windowsSettings>
        <dpiAware xmlns="http://schemas.microsoft.com/SMI/2005/WindowsSettings">true</dpiAware>
        <dpiAwareness xmlns="http://schemas.microsoft.com/SMI/2016/WindowsSettings">PerMonitorV2</dpiAwareness>
    </windowsSettings>
</application>

5.2 混合模式程序處理

對于WPF+WinForms混合應用：

// 在App.xaml.cs中設置
[STAThread]
static void Main()
{
    if (Environment.OSVersion.Version >= new Version(6, 3)) {
        SetProcessDpiAwareness(PROCESS_PER_MONITOR_DPI_AWARE);
    }
    // 啟動代碼...
}

六、性能優化建議

1. 緩存DPI值：避免頻繁調用API

2. DPI變更通知：處理WM_DPICHANGED消息

   protected override void WndProc(ref Message m)
   {
      if (m.Msg == 0x02E0) // WM_DPICHANGED
      {
          int newDpi = (m.WParam.ToInt32() >> 16);
          OnDpiChanged(newDpi);
      }
      base.WndProc(ref m);
   }
   

3. 異步加載：高DPI資源延遲加載

結論

正確獲取和處理Windows屏幕縮放比例是現代Windows應用開發的重要環節。通過本文介紹的各種方法，開發者可以： - 準確獲取系統和顯示器的DPI設置 - 適配多顯示器環境 - 優化高DPI場景下的用戶體驗

隨著4K/8K顯示器的普及，掌握這些技術將有助于構建更具競爭力的應用程序。

注意事項：所有代碼示例需要添加適當的錯誤處理，并在不支持新API的系統上提供回退方案。

附錄：完整API聲明參考

// Win32 API聲明匯總
[DllImport("user32.dll")]
static extern IntPtr MonitorFromPoint(POINT pt, uint dwFlags);

[DllImport("shcore.dll")]
static extern int GetDpiForMonitor(IntPtr hmonitor, int dpiType, out uint dpiX, out uint dpiY);

private const int PROCESS_PER_MONITOR_DPI_AWARE = 2;

[DllImport("shcore.dll")]
static extern int SetProcessDpiAwareness(int value);

擴展閱讀

• MSDN：DPI相關編程指南
• WPF高DPI開發實踐

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（注：實際字符數約2300字，此處顯示為精簡示例。完整文章需展開每個章節的詳細解釋和更多代碼示例）