1、1Visual C+第四章Windows的图形设备接口及绘图2022-11-252内容提要 Windows图形设备接口 绘图工具和颜色 常用绘图函数 应用实例2022-11-2534.1 Windows图形设备接口(GDI)GDI的基本概念 图形刷新 获取设备环境的方法 映像模式2022-11-254(1)GDI的基本概念 GDI是Windows的重要组成部分 与设备无关的图形设备接口 GDIGraphics Device Interface 就是操作系统屏蔽了硬件设备的差异 用户编程时无需考虑特殊的硬件设置 实现系统与用户或绘图程序之间的信息交换 控制在输出设备上显示图形或文字2022-11
2、-255 用GDI和设备驱动程序支持图形的输出 Device independence is one of the chief features of Microsoft Windows.Applications can draw and print output on a variety of devices.(1)GDI的基本概念Windows支持与设备无关的图形支持与设备无关的图形GDI和和设备驱设备驱动程序动程序开发人员只要建立与输出设备的关联，开发人员只要建立与输出设备的关联，让系统加载相应的设备驱动程序让系统加载相应的设备驱动程序2022-11-256(1)GDI的基本概念 设备环
3、境(Device Contexts,DC)A device context is a structure that defines a set of graphic objects and their associated attributes,as well as the graphic modes that affect output.设备环境的属性的集合(设备描述表)应用程序通过设备描述表的句柄，建立与设备的联系，实现图形操作。2022-11-257(1)GDI的基本概念 应用程序通过设备描述表的句柄，建立与设备的联系，实现图形操作。Win系统外设用用户户直接访问直接访问不允许统一的设备
4、环境统一的设备环境(DC)提供使应用程序与设备相连(1)GDI的基本概念Device Contexts应用应用程序程序设备描述表设备描述表及其属性及其属性设备描述表的句柄设备描述表的句柄（间接地存取）（间接地存取）应用程序每一次图形应用程序每一次图形操作均参照设备描述操作均参照设备描述表中的属性执行表中的属性执行(1)GDI的基本概念(2)图形刷新 绘图中必须考虑的重要问题，包括：刷新请求；对刷新请求的响应；刷新方法。出现如下情况时，系统发送WM_PAINT消息作为刷新请求:窗口大小的调整；窗口移动；被覆盖后的恢复。(2)图形刷新 对三种不同刷新请求的响应 窗口移动后的刷新 用户区移动或显示
5、用户窗口大小改变 程序通过滚动条滚动窗口 被覆盖区域的刷新 被另一个窗口覆盖的恢复 对象穿越后的刷新(系统自动完成)光标或图标拖过用户区应用程序在窗口中应用程序在窗口中绘制了一个椭圆，绘制了一个椭圆，颜色列表框覆盖椭圆颜色列表框覆盖椭圆的一部分的一部分关闭颜色选框后，关闭颜色选框后，应用程序需要恢应用程序需要恢复被覆盖部分的颜色复被覆盖部分的颜色和形状和形状(2)图形刷新2022-11-2513(2)图形刷新 无效区域 窗口被另一个窗口覆盖的区域 PAINTSTRUCT结构 Windows为每个窗口建立一个PAINTSTRUCT结构 其中含有包围无效区域的一个最小矩形的结构RECT 程序可据此
6、矩形执行刷新操作Typedef struct tagPAINTSTRUCTTypedef struct tagPAINTSTRUCT HDC hdc;HDC hdc;/设备环境句柄设备环境句柄 BOOL fErase;/BOOL fErase;/一般取真值，表示擦除无效矩形的背景一般取真值，表示擦除无效矩形的背景 RECT rcPaint;RECT rcPaint;/无效矩形标识无效矩形标识 BOOL fRestore;/BOOL fRestore;/系统保留系统保留 BOOL fIncUpdate;/BOOL fIncUpdate;/系统保留系统保留 BYTE rgbReserved16BY
7、TE rgbReserved16；/系统保留系统保留 PAINTSTRUCT;PAINTSTRUCT;2022-11-2514(2)图形刷新 常用的刷新方法 保存副本刷新时将副本拷贝到相应的窗口中。记录事件刷新时重新执行这个曾经发生的事件。重新绘制将图形绘制处理程序放在消息WM_PAINT响应模块中，刷新时重绘图形。2022-11-2515(3)获取设备环境的方法 方法一：调用BeginPaint函数 响应WM_PAINT消息刷新图形时，调用BeginPaint函数获取设备环境 HDC WINAPI BeginPaint(HWND hWnd,LPPAINTSTRUCT lpPaint);Beg
8、inPaint(hwnd,&ps)调用EndPaint函数释放由BeginPaint获取的设备环境 void EndPaint(HWND hwnd,PAINTSTRUCT&ps)2022-11-2516(3)获取设备环境的方法 方法二：调用GetDC函数 如果绘图工作并非由WM_PAINT消息驱动，则调用GetDC函数获取设备环境。HDC GetDC(HWND hWnd);hdc=GetDC(hwnd);由GetDC获取的设备环境须用ReleaseDC释放 void ReleaseDC(HWND hwnd);(3)获取设备环境的方法2022-11-2518(4)映像模式 映像模式 定义了将逻辑
9、单位转化为设备的度量单位，以及x和y方向；程序员可在一个统一的逻辑坐标系中操作，不必考虑输出设备的坐标系情况。窗口 对应逻辑坐标系上所设定的区域；视口 对应实际输出设备上所设定的区域。2022-11-2519(4)映像模式 坐标系统 逻辑坐标系统 设备坐标系统：以象素点为单位 屏幕整个屏幕坐标区为坐标系统 窗口应用程序的窗口为坐标区（含边界）用户区窗口中的工作区为坐标系统2022-11-25(4)映像模式xViewport=(xWindow xWinOrg)*(xViewExt/xWinExt)+xViewOrgyViewport=(yWindow yWinOrg)*(yViewExt/yWi
10、nExt)+yViewOrg缺省的映缺省的映射模式射模式将窗口中的对将窗口中的对称图形映射到称图形映射到视口时仍为对视口时仍为对称图形称图形按照窗口和视按照窗口和视口的坐标比例口的坐标比例进行映射进行映射(4)映像模式2022-11-2522(4)映像模式 映像模式的设置 应用程序可获取设备环境的当前映像模式 nMapMode=GetMapMode(hdc);/nMapMode为映像模式的整型标识符。根据需要设置映像模式 SetMapMode(hdc,nMapMode);2022-11-2523(4)映像模式 窗口区域的定义函数：BOOL Set WindowExtEx(HDC hdc,int
11、 nHeight,nWidth,/窗口高宽，以逻辑单位表示。LPSIZE lpSize /原窗口区域尺寸的SIZE结构地址);视口区域的定义函数：BOOL Set ViewportExtEx(HDC hdc,int nHeight,nWidth,/新视口高宽，以物理设备单位表示 LPSIZE lpSize);2022-11-2524(4)映像模式 视口和窗口的原点坐标 缺省值均为（0，0）。可调用函数SetWindowOrgEx设定窗口原点。可调用函数SetViewportOrgEx设定视口原点。SetWindowOrgEx函数的原形：BOOL SetWindowOrgEx(HDC hdc,i
12、nt X,Y，/以逻辑单位表示的窗口原点坐标 LPPOINT lpPoint/函数调用前原点坐标的POINT结构的地址)2022-11-25254.2.绘图工具和颜色 画笔 画刷 颜色的设置(1)画笔 画笔的操作 创建画笔 将画笔选入设备环境 删除画笔 画笔的创建 使用前必须先定义一个画笔句柄。HPEN hP;Windows系统定义的四种画笔 调用函数GetStockObject获取一种画笔，如：hP=GetStockObject（BLACK_PEN）;/取黑色笔WHITE_PENBLACK_PENDC_PENNULL_PEN(1)画笔 创建新新画笔画笔hP=CreatePen(int nPe
13、nStyle,/确定画笔样式 int nWidth,/画笔宽度 COLORREF rgbColor /画笔颜色);PS_DASH：虚线虚线PS_DASHDOT：点划线点划线PS_DASHDOTDOT：双点划线双点划线PS_DOT：点线点线PS_INSIDEFRAME：实线实线PS_NULL：无无PS_SOLID：实线实线(1)画笔 创建画笔后，必须调用SelectObject函数将其选入设备环境。SelectObject(hdc,hP);/hP为所创建或获取的画笔句柄 不再使用当前画笔时，需删除之，释放内存。DeleteObject(hP);(2)画刷 画刷的操作 创建 选入设备环境 删除。画
14、刷的创建使用画刷需先定义一个画刷句柄。HBRUSH hBr;/hBr为画刷句柄 调用函数GetStockObject获取一种画刷hBr=（HBRUSH）GetStockObject(nBrushStyle）(2)画刷 Windows系统提供的7种画刷样式 BLACK_BRUSH黑色画刷 DKGRAY_BRUSH深灰色画刷 GRAY_BRUSH灰色画刷 HOLLOW_BRUSH虚画刷 LTGRAY_BRUSH 亮灰色画刷 NULL_BRUSH空画刷 WHITE_BRUSH白色画刷HS_BDIAGONAL 45度从左上到右下度从左上到右下HS_DIAGCROSS 45度叉线度叉线HS_FDIAGO
15、NAL 45度从左下到右上度从左下到右上HS_CROSS 垂直相交的阴影线垂直相交的阴影线HS_HORIZONTAL 水平阴影线水平阴影线HS_VERTICAL垂直阴影线垂直阴影线(2)画刷 可调用创建画刷函数：创建具有指定颜色的单色画刷 hBr=CreateSolidBrush(rgbColor);创建指定阴影图案和颜色的画刷 hBr=CreateHatchBrush(int nHctchStyle,COLORREF rgbColor);(2)画刷 将画刷选入设备环境 SelectObject（hdc,hBr）；不使用画刷时，可删除画刷，释放内存DeleteObject(hBr);(3)颜色
16、的设置 Windows使用宏RGB定义绘图的颜色，其形式为:RGB(nRed,nGreen,nBlue)红色RGB(255,0,0)蓝色RGB(0,0,255)绿色RGB(0,255,0)2022-11-25344.3.常用绘图函数 直线 折线形 圆弧线 饼图 矩形 椭圆 多边形2022-11-25354.3.常用绘图函数(1)MoveToEx 设置画笔当前位置BOOL MoveToEx(HDC hdc,int X,Y,/X、Y分别为新位置的逻辑坐标分别为新位置的逻辑坐标 LPPOINT lpPoint/原画笔位置的原画笔位置的POINT结构地址结构地址)(2)LineToEx 从当前位置向指
17、定点画直线BOOL LineToEx(HDC hdc,int X,int Y)/X和Y为线段的终点坐标2022-11-25364.3.常用绘图函数(3)Polyline 依次连接各点的折线BOOL Polyline(HDC hdc,LPPOINT lpPoints,/各点坐标的各点坐标的POINT结构数组指针结构数组指针 int nCount /POINT数组中点的个数数组中点的个数)(4)Arc 绘制椭圆弧线BOOL Arc(HDC hdc,int X1,intY1,/边框矩形左上角的逻辑坐标边框矩形左上角的逻辑坐标 int X2,int Y2,/边框矩形右下角的逻辑坐标边框矩形右下角的逻辑
18、坐标 int X3,int Y3,/椭圆弧起始经线的确定点坐标椭圆弧起始经线的确定点坐标 int X4,int Y4/椭圆弧终止经线的确定点坐标椭圆弧终止经线的确定点坐标)4.3.常用绘图函数4.3.常用绘图函数(5)Pie 绘制饼图，并用当前画刷填充BOOL Pie(HDC hdc,int X1,intY1,/边框矩形左上角的逻辑坐标边框矩形左上角的逻辑坐标 int X2,int Y2,/边框矩形右下角的逻辑坐标边框矩形右下角的逻辑坐标 int X3,int Y3,/椭圆弧起始经线的确定点坐标椭圆弧起始经线的确定点坐标 int X4,int Y4/椭圆弧终止经线的确定点坐标椭圆弧终止经线的确
19、定点坐标)(6)绘制矩形，并用当前画刷填充BOOL Rectangle(HDC hdc,int X1,int Y1,int X2,int Y2)(7)绘制圆角矩形，并用当前画刷填充BOOL RoundRect(HDC hdc,int X1,int Y1,int X2,int Y2,int nHeight,int nWidth)(X1，Y1）和(X2，Y2）分别为矩形的左上角和右下角的逻辑坐标圆角的高度和宽度4.3.常用绘图函数 8.绘制椭圆，并用当前画刷填充BOOL Ellipse(HDC hdc,intX1,intY1,intX2,intY2)9绘制多边形，并用当前画刷填充BOOL Poly
20、gon(HDC hdc,LPPOINT lpPoints,int nCount)包含各点坐标的POINT数组的地址多边形点的个数4.3.常用绘图函数使用虚画刷填充时，看不出填充效果!4.4.应用实例例4-1 利用绘图函数创建填充区，三个填充图形：深灰色画刷填充带圆角的矩形，亮灰色画刷填充一个椭圆型图，虚画刷填充饼形图。例子程序：GDIBasic4.4.应用实例例4-2 设置映射与使用映射模式 程序的初始阶段按模式MM_TEXT绘图 单击左键 产生WM_LBUTTONDOWN消息 设置映射模式为ISOTROPIC 调用InvalidateRect函数刷新用户区 单击鼠标右键时 产生WM_RBUTTONDOWN消息 设置映射模式成ANSIOTROPIC 刷新用户区 例子程序：GDIMap4.4.应用实例例4-3 绘图与刷新 绘图 使用画笔和画刷绘制一个矩形 使用红色网格绘制一个椭圆 使用绿色点划线绘制椭圆的轴线 刷新 在消息WM_PAINT的处理过程中绘图 当窗口需要刷新时，通知窗口函数重新绘制图形以完成刷新工作 例子程序：GDIHandleTest
