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使用 SetWindowCompositionAttribute 来控制程序的窗口边框和背景（可以做 Acrylic 亚克力效果、模糊效果、主题色效果等）

news 来源：原创 2024/5/8 10:08:49

Windows 系统中有一个没什么文档的 API，SetWindowCompositionAttribute，可以允许应用的开发者将自己窗口中的内容渲染与窗口进行组合。这可以实现很多系统中预设的窗口特效，比如 Windows 7 的毛玻璃特效，Windows 8/10 的前景色特效，Windows 10 的模糊特效，以及 Windows 10 1709 的亚克力（Acrylic）特效。而且这些组合都发生在 dwm 进程中，不会额外占用应用程序的渲染性能。

本文介绍 SetWindowCompositionAttribute 可以实现的所有效果。你可以通过阅读本文了解到与系统窗口可以组合渲染到哪些程度。

本文内容

- 试验用的源代码
- 影响因素
- 排列组合
- - AccentState=ACCENT_DISABLED
  - AccentState=ACCENT_ENABLE_GRADIENT
  - AccentState=ACCENT_ENABLE_TRANSPARENTGRADIENT
  - AccentState=ACCENT_ENABLE_BLURBEHIND
  - AccentState=ACCENT_ENABLE_ACRYLICBLURBEHIND
  - AccentState=ACCENT_INVALID_STATE
- 总结
- 附源代码

试验用的源代码

本文将创建一个简单的 WPF 程序来验证 SetWindowCompositionAttribute 能达到的各种效果。你也可以不使用 WPF，得到类似的效果。

简单的项目文件结构是这样的：

[项目] Walterlv.WindowComposition
- App.xaml
- App.xaml.cs
- MainWindow.xaml
- MainWindow.xaml.cs
- WindowAccentCompositor

其中，App.xaml 和 App.xaml.cs 保持默认生成的不动。

为了验证此 API 的效果，我需要将 WPF 主窗口的背景色设置为纯透明或者 null，而设置 ControlTemplate 才能彻彻底底确保所有的样式一定是受我们自己控制的，我们在 ControlTemplate 中没有指定任何可以显示的内容。MainWindow.xaml 的全部代码如下：

<Window x:Class="Walterlv.WindowComposition.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        Title="欢迎访问吕毅的博客：blog.walterlv.com" Height="450" Width="800">
    <Window.Template>
        <ControlTemplate TargetType="Window">
            <AdornerDecorator>
                <ContentPresenter />
            </AdornerDecorator>
        </ControlTemplate>
    </Window.Template>
    <!-- 我们注释掉 WindowChrome，是因为即将验证 WindowChrome 带来的影响。 -->
    <!--<WindowChrome.WindowChrome>
        <WindowChrome GlassFrameThickness="-1" />
    </WindowChrome.WindowChrome>-->
    <Grid>
    </Grid>
</Window>

而 MainWindow.xaml.cs 中，我们简单调用一下我们即将写的调用 SetWindowCompositionAttribute 的类型。

using System.Windows;
using System.Windows.Media;
using Walterlv.Windows.Effects;

namespace Walterlv.WindowComposition
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            var compositor = new WindowAccentCompositor(this);
            compositor.Composite(Color.FromRgb(0x18, 0xa0, 0x5e));
        }
    }
}

还剩下一个 WindowAccentCompositor.cs 文件，因为比较长放到博客里影响阅读，所以建议前往这里查看：

Walterlv.Packages/WindowAccentCompositor.cs at master · walterlv/Walterlv.Packages

而其中对我们最终渲染效果有影响的就是 AccentPolicy 类型的几个属性。其中 AccentState 属性是下面这个枚举，而 GradientColor 将决定窗口渲染时叠加的颜色。

private enum AccentState
{
    ACCENT_DISABLED = 0,
    ACCENT_ENABLE_GRADIENT = 1,
    ACCENT_ENABLE_TRANSPARENTGRADIENT = 2,
    ACCENT_ENABLE_BLURBEHIND = 3,
    ACCENT_ENABLE_ACRYLICBLURBEHIND = 4,
    ACCENT_INVALID_STATE = 5,
}

影响因素

经过试验，对最终显示效果有影响的有这些：

选择的 AccentState 枚举值
使用的 GradientColor 叠加色
是否使用 WindowChrome 让客户区覆盖非客户区
目标操作系统（Windows 7/8/8.1/10）

使用 WindowChrome，你可以用你自己的 UI 覆盖掉系统的 UI 窗口样式。关于 WindowChrome 让客户区覆盖非客户区的知识，可以阅读：

[WPF 自定义控件] Window（窗体）的 UI 元素及行为 - dino.c - 博客园

需要注意的是，WindowChrome 的 GlassFrameThickness 属性可以设置窗口边框的粗细，设置为 0 将导致窗口没有阴影，设置为负数将使得整个窗口都是边框。

排列组合

我们依次来看看效果。

AccentState=ACCENT_DISABLED

使用 ACCENT_DISABLED 时，GradientColor 叠加色没有任何影响，唯一影响渲染的是 WindowChrome 和操作系统。

不使用 WindowChrome，在 Windows 10 上：

without WindowChrome in Windows 10

不使用 WindowChrome 在 Windows 7 上：

without WindowChrome in Windows 7

在 Windows 10 上，使用 WindowChrome：

<WindowChrome.WindowChrome>
    <WindowChrome />
</WindowChrome.WindowChrome>

with WindowChrome in Windows 10

在 Windows 7 上，使用 WindowChrome：

with WindowChrome in Windows 7

当然，以上边框比较细，跟系统不搭，可以设置成其他值：

bold thickness WindowChrome in Windows 7

在 Windows 10 上，使用 WindowChrome 并且 GlassFrameThickness 设置为 -1：

<WindowChrome.WindowChrome>
    <WindowChrome GlassFrameThickness="-1" />
</WindowChrome.WindowChrome>

-1 glass frame in Windows 10

而在 Windows 7 上，这就是非常绚丽的全窗口的 Aero 毛玻璃特效：

-1 glass frame in Windows 7

AccentState=ACCENT_ENABLE_GRADIENT

使用 ACCENT_DISABLED 时，GradientColor 叠加色会影响到最终的渲染效果。

还记得我们前面叠加的颜色是什么吗？

叠加的颜色

接下来别忘了然后把它误以为是我系统的主题色哦！

不使用 WindowChrome，在 Windows 10 上：

without WindowChrome in Windows 10

另外，你会注意到左、下、右三个方向上边框会深一些。那是 Windows 10 的窗口阴影效果，因为实际上 Windows 10 叠加的阴影也是窗口区域的一部分，只是一般人看不出来而已。我们叠加了颜色之后，这里就露馅儿了。

另外，这个颜色并不是我们自己的进程绘制的哦，是 dwm 绘制的颜色。

如果不指定 GradientColor 也就是保持为 0，你将看到上面绿色的部分全是黑色的；嗯，包括阴影的部分……

without WindowChrome in Windows 10 - default gradient color

不使用 WindowChrome 在 Windows 7 上：

without WindowChrome in Windows 7

可以看出，在 Windows 7 上，GradientColor 被无视了。

而使用 WindowChrome 在 Windows 10 上，则可以得到整个窗口的叠加色：

<WindowChrome.WindowChrome>
    <WindowChrome GlassFrameThickness="16 48 16 16" />
</WindowChrome.WindowChrome>

with WindowChrome in Windows 10

可以注意到，窗口获得焦点的时候，整个窗口都是叠加色；而窗口失去焦点的时候，指定了边框的部分颜色会更深（换其他颜色叠加可以看出来是叠加了半透明黑色）。

如果你希望失去焦点的时候，边框部分不要变深，请将边框设置为 -1：

<WindowChrome.WindowChrome>
    <WindowChrome GlassFrameThickness="-1" />
</WindowChrome.WindowChrome>

使用 WindowChrome 在 Windows 7 上，依然没有任何叠加色的效果：

with WindowChrome in Windows 7

AccentState=ACCENT_ENABLE_TRANSPARENTGRADIENT

使用 ACCENT_ENABLE_TRANSPARENTGRADIENT 时，GradientColor 叠加色没有任何影响，唯一影响渲染的是 WindowChrome 和操作系统。

不使用 WindowChrome，在 Windows 10 上：

without WindowChrome frame in Windows 10

依然左、下、右三个方向上边框会深一些，那是 Windows 10 的窗口阴影效果。

不使用 WindowChrome 在 Windows 7 上：

without WindowChrome in Windows 7

GradientColor 也是被无视的，而且效果跟之前一样。

使用 WindowChrome 在 Windows 10 上，在获得焦点的时候整个背景是系统主题色；而失去焦点的时候是灰色，但边框部分是深色。

with WindowChrome frame in Windows 10

依然可以将边框设置为 -1 使得边框不会变深：

with WindowChrome in Windows 10

使用 WindowChrome 在 Windows 7 上，依然是老样子：

with WindowChrome in Windows 7

AccentState=ACCENT_ENABLE_BLURBEHIND

ACCENT_ENABLE_BLURBEHIND 可以在 Windows 10 上做出模糊效果，就跟 Windows 10 早期版本的模糊效果是一样的。你可以看我之前的一篇博客，那时亚克力效果还没出来：

在 Windows 10 上为 WPF 窗口添加模糊特效（就像开始菜单和操作中心那样） - walterlv

使用 ACCENT_ENABLE_BLURBEHIND 时，GradientColor 叠加色没有任何影响，唯一影响渲染的是 WindowChrome 和操作系统。

在 Windows 10 上，没有使用 WindowChrome：

模糊效果

你可能需要留意一下那个“诡异”的模糊范围，你会发现窗口的阴影外侧也是有模糊的！！！你能忍吗？肯定不能忍，所以还是乖乖使用 WindowChrome 吧！

在 Windows 7 上，没有使用 WindowChrome，效果跟其他值一样，依然没有变化：

without WindowChrome in Windows 7

在 Windows 10 上，使用 WindowChrome：

with WindowChrome in Windows 10

使用 WindowChrome 在 Windows 7 上，依然是老样子：

with WindowChrome in Windows 7

AccentState=ACCENT_ENABLE_ACRYLICBLURBEHIND

从 Windows 10 (1803) 开始，Win32 程序也能添加亚克力效果了，因为 SetWindowCompositionAttribute 的参数枚举新增了 ACCENT_ENABLE_ACRYLICBLURBEHIND。

亚克力效果相信大家不陌生，那么在 Win32 应用程序里面使用的效果是什么呢？

不使用 WindowChrome，在 Windows 10 上：

without WindowChrome in Windows 10

咦！等等！这不是跟之前一样吗？

嗯，下面就是不同了，亚克力效果支持与半透明的 GradientColor 叠加，所以我们需要将传入的颜色修改为半透明：

    var compositor = new WindowAccentCompositor(this);
--  compositor.Composite(Color.FromRgb(0x18, 0xa0, 0x5e));
++  compositor.Composite(Color.FromArgb(0x3f, 0x18, 0xa0, 0x5e));

acrylic without WindowChrome

那么如果改为全透明会怎么样呢？

不幸的是，完全没有效果！！！

    var compositor = new WindowAccentCompositor(this);
--  compositor.Composite(Color.FromRgb(0x18, 0xa0, 0x5e));
++  compositor.Composite(Color.FromArgb(0x00, 0x18, 0xa0, 0x5e));

no acrylic without WindowChrome

接下来是使用 WindowChrome 时：

<WindowChrome.WindowChrome>
    <WindowChrome GlassFrameThickness="16 48 16 16" />
</WindowChrome.WindowChrome>

acrylic with WindowChrome frame

然而周围有一圈偏白色的渐变是什么呢？那个其实是 WindowChrome 设置的边框白，被亚克力效果模糊后得到的混合效果。

所以，如果要获得全窗口的亚克力效果，请将边框设置成比较小的值：

<WindowChrome.WindowChrome>
    <WindowChrome GlassFrameThickness="0 1 0 0" />
</WindowChrome.WindowChrome>

acrylic with thin WindowChrome frame

记得不要像前面的那些效果一样，如果设置成 -1，你将获得纯白色与设置的 Gradient 叠加色的亚克力特效，是个纯色：

acrylic with WindowChrome -1 frame

你可以将叠加色的透明度设置得小一些，这样可以看出叠加的颜色：

    var compositor = new WindowAccentCompositor(this);
--  compositor.Composite(Color.FromRgb(0x18, 0xa0, 0x5e));
++  compositor.Composite(Color.FromArgb(0xa0, 0x18, 0xa0, 0x5e));

acrylic with darker gradient color

那么可以设置为全透明吗？

    var compositor = new WindowAccentCompositor(this);
--  compositor.Composite(Color.FromRgb(0x18, 0xa0, 0x5e));
++  compositor.Composite(Color.FromArgb(0x00, 0x18, 0xa0, 0x5e));

很不幸，最终你会完全看不到亚克力效果，而变成了毫无特效的透明窗口：

acrylic with transparent gradient color

最上面那根白线，是我面前面设置边框为 0 1 0 0 导致的。

如果在这种情况下，将边框设置为 0 会怎样呢？记得前面我们说过的吗，会导致阴影消失哦！

呃……你将看到……这个……

什么都没有……

acrylic with zero WindowChrome frame thickness

是不是找到了一条新的背景透明异形窗口的方法？

还是省点心吧，亚克力效果在 Win32 应用上的性能还是比较堪忧的……

想要背景透明，请参见：

WPF 制作高性能的透明背景异形窗口（使用 WindowChrome 而不要使用 AllowsTransparency=True） - walterlv

不用考虑 Windows 7，因为大家都知道不支持。实际效果会跟前面的一模一样。

AccentState=ACCENT_INVALID_STATE

这个值其实不用说了，因为 AccentState 在不同系统中可用的值不同，为了保证向后兼容性，对于新系统中设置的值，旧系统其实就视之为 ACCENT_INVALID_STATE。

那么如果系统认为设置的是 ACCENT_INVALID_STATE 会显示成什么样子呢？

答案是，与 ACCENT_DISABLED 完全相同。

总结

由于 Windows 7 上所有的值都是同样的效果，所以下表仅适用于 Windows 10。

	效果
ACCENT_DISABLED	黑色（边框为纯白色）
ACCENT_ENABLE_GRADIENT	GradientColor 颜色（失焦后边框为深色）
ACCENT_ENABLE_TRANSPARENTGRADIENT	主题色（失焦后边框为深色）
ACCENT_ENABLE_BLURBEHIND	模糊特效（失焦后边框为灰色）
ACCENT_ENABLE_ACRYLICBLURBEHIND	与 GradientColor 叠加颜色的亚克力特效
ACCENT_INVALID_STATE	黑色（边框为纯白色）

在以上的特效之下，WindowChrome 可以让客户区覆盖非客户区，或者让整个窗口都获得特效，而不只是标题栏。

附源代码

请参见 GitHub 地址以获得最新代码。如果不方便访问，那么就看下面的吧。

Walterlv.Packages/WindowAccentCompositor.cs at master · walterlv/Walterlv.Packages

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Windows;
using System.Windows.Interop;
using System.Windows.Media;

namespace Walterlv.Windows.Effects
{
    /// <summary>
    /// 为窗口提供模糊特效。
    /// </summary>
    public class WindowAccentCompositor
    {
        private readonly Window _window;

        /// <summary>
        /// 创建 <see cref="WindowAccentCompositor"/> 的一个新实例。
        /// </summary>
        /// <param name="window">要创建模糊特效的窗口实例。</param>
        public WindowAccentCompositor(Window window) => _window = window ?? throw new ArgumentNullException(nameof(window));

        public void Composite(Color color)
        {
            Window window = _window;
            var handle = new WindowInteropHelper(window).EnsureHandle();

            var gradientColor =
                // 组装红色分量。
                color.R << 0 |
                // 组装绿色分量。
                color.G << 8 |
                // 组装蓝色分量。
                color.B << 16 |
                // 组装透明分量。
                color.A << 24;

            Composite(handle, gradientColor);
        }

        private void Composite(IntPtr handle, int color)
        {
            // 创建 AccentPolicy 对象。
            var accent = new AccentPolicy
            {
                AccentState = AccentState.ACCENT_ENABLE_ACRYLICBLURBEHIND,
                GradientColor = 0,
            };

            // 将托管结构转换为非托管对象。
            var accentPolicySize = Marshal.SizeOf(accent);
            var accentPtr = Marshal.AllocHGlobal(accentPolicySize);
            Marshal.StructureToPtr(accent, accentPtr, false);

            // 设置窗口组合特性。
            try
            {
                // 设置模糊特效。
                var data = new WindowCompositionAttributeData
                {
                    Attribute = WindowCompositionAttribute.WCA_ACCENT_POLICY,
                    SizeOfData = accentPolicySize,
                    Data = accentPtr,
                };
                SetWindowCompositionAttribute(handle, ref data);
            }
            finally
            {
                // 释放非托管对象。
                Marshal.FreeHGlobal(accentPtr);
            }
        }

        [DllImport("user32.dll")]
        private static extern int SetWindowCompositionAttribute(IntPtr hwnd, ref WindowCompositionAttributeData data);

        private enum AccentState
        {
            ACCENT_DISABLED = 0,
            ACCENT_ENABLE_GRADIENT = 1,
            ACCENT_ENABLE_TRANSPARENTGRADIENT = 2,
            ACCENT_ENABLE_BLURBEHIND = 3,
            ACCENT_ENABLE_ACRYLICBLURBEHIND = 4,
            ACCENT_INVALID_STATE = 5,
        }

        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        private struct AccentPolicy
        {
            public AccentState AccentState;
            public int AccentFlags;
            public int GradientColor;
            public int AnimationId;
        }

        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        private struct WindowCompositionAttributeData
        {
            public WindowCompositionAttribute Attribute;
            public IntPtr Data;
            public int SizeOfData;
        }

        private enum WindowCompositionAttribute
        {
            // 省略其他未使用的字段
            WCA_ACCENT_POLICY = 19,
            // 省略其他未使用的字段
        }
    }
}