Windows的圖形設(shè)備接口及windows繪圖課件

Windows的圖形設(shè)備接口及windows繪圖Windows圖形設(shè)備接口(GDI）是為與設(shè)備無(wú)關(guān)的圖形設(shè)計(jì)的。所謂設(shè)備的無(wú)關(guān)性，就是操作系統(tǒng)屏蔽了硬件設(shè)備的差異，因而設(shè)備無(wú)關(guān)性能使用戶(hù)編程時(shí)無(wú)需考慮特殊的硬件設(shè)置一、圖形設(shè)備按口(GDI)GDI負(fù)責(zé)系統(tǒng)與用戶(hù)或繪圖程序之間的信息交換，并控制在輸出設(shè)備上顯示圖形或文字，是Windows系統(tǒng)的重要組成部分Windows支持與設(shè)備無(wú)關(guān)的圖形利用GDI和Windows設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)人員只要建立與輸出設(shè)備的關(guān)聯(lián)，讓系統(tǒng)加載相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序即可1.GDI的一些基本概念

設(shè)備描述表即為設(shè)備環(huán)境的屬性的集合應(yīng)用程序與輸出設(shè)備之間的橋梁Win系統(tǒng)外設(shè)直接訪(fǎng)問(wèn)不允許統(tǒng)一的設(shè)備環(huán)境(DC)提供使應(yīng)用程序與設(shè)備相連用戶(hù)為確保圖形輸出的設(shè)備無(wú)關(guān)性應(yīng)用程序設(shè)備描述表及其屬性通過(guò)設(shè)備描述表的句柄來(lái)間接地存取應(yīng)用程序每一次圖形操作均參照設(shè)備描述表中的屬性執(zhí)行2.圖形刷新圖形刷新是繪圖過(guò)程中必須考慮的重要問(wèn)題刷新請(qǐng)求對(duì)刷新請(qǐng)求的響應(yīng)刷新方法包括(1)刷新請(qǐng)求

應(yīng)用程序在窗口中繪制了一個(gè)橢圓，顏色列表框覆蓋了橢圓的一部分關(guān)閉顏色選框后，應(yīng)用程序需要恢復(fù)被覆蓋部分的顏色和形狀窗口大小的調(diào)整窗口移動(dòng)被覆蓋后的恢復(fù)(2)系統(tǒng)對(duì)刷新請(qǐng)求的響應(yīng)

當(dāng)用戶(hù)區(qū)的內(nèi)容需要刷新時(shí)，系統(tǒng)向應(yīng)用程序消息隊(duì)列發(fā)送WM_PAINT消息，系統(tǒng)在應(yīng)用程序的消息隊(duì)列中加入該消息，以通知窗口函數(shù)執(zhí)行刷新處理三種刷新窗口移動(dòng)后的刷新被覆蓋區(qū)域的刷新對(duì)象穿越后的刷新(系統(tǒng)自動(dòng)完成)用戶(hù)區(qū)移動(dòng)或顯示用戶(hù)窗口大小改變程序通過(guò)滾動(dòng)條滾動(dòng)窗口窗口被另一個(gè)窗口覆蓋的恢復(fù)如下拉式菜單關(guān)閉等光標(biāo)穿過(guò)用戶(hù)區(qū)圖標(biāo)拖過(guò)用戶(hù)區(qū)窗口被另一個(gè)窗口覆蓋的區(qū)域稱(chēng)為無(wú)效區(qū)域。系統(tǒng)為每個(gè)窗口建立了一個(gè)PAINTSTRUCT結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中包含了包圍無(wú)效區(qū)域的一個(gè)最小矩形的結(jié)構(gòu)RECT，應(yīng)用程序可以根據(jù)這個(gè)無(wú)效矩形執(zhí)行刷新操作。

TypedefstructtagPAINTSTRUCT{HDChdc; //設(shè)備環(huán)境句柄

BOOLfErase; //一般取真值，表示擦除無(wú)效矩形的背景

RECTrcPaint; //無(wú)效矩形標(biāo)識(shí)

BOOLfRestore; //系統(tǒng)保留

BOOLfIncUpdate; //系統(tǒng)保留

BYTErgbReserved[16]；//系統(tǒng)保留

}PAINTSTRUCT;rcPaint

為標(biāo)準(zhǔn)的RECT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其作用是標(biāo)識(shí)無(wú)效矩形，它包含了無(wú)效矩形的左上角和右下角的坐標(biāo)常用的Windows應(yīng)用程序刷新窗口的方法保存副本。刷新時(shí)將副本拷貝到相應(yīng)的窗口中記錄事件。刷新時(shí)重新執(zhí)行這個(gè)曾經(jīng)發(fā)生的事件重新繪制。將圖形繪制處理程序放在消息WM_PAINT響應(yīng)模塊中，刷新時(shí)重繪圖形(3)有效的刷新方法3.獲取設(shè)備環(huán)境的方法獲取設(shè)備環(huán)境是應(yīng)用程序輸出圖形的先決條件，常用的兩種方法是調(diào)用函數(shù)BeginPaint或GetDC(1)調(diào)用BeginPaint函數(shù)

應(yīng)用程序響應(yīng)WM_PAINT消息進(jìn)行圖形刷新時(shí)，主要通過(guò)調(diào)用BeginPaint函數(shù)獲取設(shè)備環(huán)境

hdc=BeginPaint(hwnd,&ps)；//ps為PAINTSTRUCT類(lèi)型結(jié)構(gòu)定義方式為：PAINTSTRUCTps;

系統(tǒng)獲取設(shè)備環(huán)境的同時(shí)填寫(xiě)ps結(jié)構(gòu)，以標(biāo)識(shí)無(wú)效矩形區(qū)由BeginPaint函數(shù)獲取的設(shè)備環(huán)境要用EndPaint函數(shù)釋放voidEndPaint(HWND

hwnd,PAINTSTRUCT&ps)(2)調(diào)用GetDC函數(shù)

如果繪圖工作并非由WM_PAINT消息驅(qū)動(dòng)，則調(diào)用GetDC函數(shù)獲取設(shè)備環(huán)境。hdc=GetDC(hwnd);

由GetDC函數(shù)獲取的設(shè)備環(huán)境必須用ReleaseDC函數(shù)釋放

voidReleaseDC(HWND

hwnd);4.映像模式 映像模式定義了將邏輯單位轉(zhuǎn)化為設(shè)備的度量單位以及設(shè)備的x方向和y方向，程序員可在一個(gè)統(tǒng)一的邏輯坐標(biāo)系中操作而不必考慮輸出設(shè)備的坐標(biāo)系情況窗口：對(duì)應(yīng)邏輯坐標(biāo)系上程序員設(shè)定的區(qū)域視口：對(duì)應(yīng)實(shí)際輸出設(shè)備上程序員設(shè)定的區(qū)域窗口和視口如何映射？缺省的映射模式將窗口中的對(duì)稱(chēng)圖形映射到視口時(shí)仍為對(duì)稱(chēng)圖形按照窗口和視口的坐標(biāo)比例進(jìn)行映射坐標(biāo)系統(tǒng)邏輯坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)備坐標(biāo)系統(tǒng)屏幕坐標(biāo)系統(tǒng)窗口坐標(biāo)系統(tǒng)用戶(hù)區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)

應(yīng)用程序可獲取設(shè)備環(huán)境的當(dāng)前映像模式，并根據(jù)需要設(shè)置映像模式。相關(guān)函數(shù)設(shè)置設(shè)備環(huán)境的映像模式SetMapMode(hdc,nMapMode);

nMapMode為映像模式的整型標(biāo)識(shí)符獲取當(dāng)前設(shè)備環(huán)境的映像模式nMapMode=GetMapMode(hdc);窗口區(qū)域的定義由SetWindowExtEx函數(shù)完成，其函數(shù)原型形為：BOOLSetWindowExtEx(HDChdc,

int

nHeight,nWidth，//以邏輯單位表示的窗口區(qū)域高寬度

LPSIZElpSize，//函數(shù)調(diào)用前窗口區(qū)域尺寸的SIZE結(jié)構(gòu)地址);視口區(qū)域的定義由SetViewportExtEx函數(shù)完成，函數(shù)原型為：BOOLSet

ViewportExtEx(HDChdc, intnHeight,nWidth,//以物理設(shè)備單位表示的新視口區(qū)域高寬度LPSIZElpSize

);只有在映射模式為MM_ANISOTROPIC和MM_ISOTROPIC時(shí)才有意義視口的缺省原點(diǎn)和窗口的缺省原點(diǎn)均為（0，0）?？赏ㄟ^(guò)調(diào)用函數(shù)SetViewportOrgEx和SetWindowOrgEx設(shè)定窗口與視口的原點(diǎn)。SetWindowOrgEx函數(shù)的原形為：BOOLSetWindowOrgEx(HDChdc,intX,Y， //以邏輯單位表示的窗口原點(diǎn)坐標(biāo)LPPOINTlpPoint //函數(shù)調(diào)用前原點(diǎn)坐標(biāo)的POINT結(jié)構(gòu)的地址);只有在映射模式為MM_ANISOTROPIC和MM_ISOTROPIC時(shí)才有意義15MM_TEXT映射方式假設(shè)顯示區(qū)域?yàn)閏xClient個(gè)像素寬和cyClient個(gè)像素高。如果想將邏輯點(diǎn)(0，0)定義為顯示區(qū)域的中心，調(diào)用SetViewportOrgEx(hdc,cxClient/2,cyClient/2,NULL)SetViewportOrgEx的參數(shù)總是使用設(shè)備單位?，F(xiàn)在，邏輯點(diǎn)(0,0)將映射為設(shè)備點(diǎn)(cxClient/2,cyClient/2)，而顯示區(qū)域的座標(biāo)系變成如下形狀：17用下面的SetWindowOrgEx敘述可以獲得與上面使用SetViewportOrgEx同樣的效果：SetWindowOrgEx(hdc,-cxClient/2,-cyClient/2,NULL);SetWindowOrgEx的參數(shù)總是使用邏輯單位。在這個(gè)調(diào)用之后，邏輯點(diǎn)(-cxClient/2,-cyClient/2)映射為設(shè)備點(diǎn)(0,0)，即顯示區(qū)域的左上角。二、繪圖工具與顏色1.畫(huà)筆(1)畫(huà)筆的創(chuàng)建使用畫(huà)筆之前必須事先定義一個(gè)畫(huà)筆句柄。形式如下：HPENhP;然后調(diào)用函數(shù)GetStockObject獲取Windows系統(tǒng)定義的四種畫(huà)筆例如獲取畫(huà)筆BLACK_PEN的形式如下：

hP=GetStockObject（BLACK_PEN）;WHITE_PENBLACK_PENNULL_PEN畫(huà)筆的操作創(chuàng)建畫(huà)筆將畫(huà)筆選入設(shè)備環(huán)境刪除畫(huà)筆(2)創(chuàng)建新畫(huà)筆，形式如下：hP=CreatePen（intnPenStyle, //確定畫(huà)筆樣式intnWidth, //畫(huà)筆寬度COLORREFrgbColor//畫(huà)筆顏色）;創(chuàng)建畫(huà)筆后，必須調(diào)用SelectObject函數(shù)將其選入設(shè)備環(huán)境。

SelectObject(hdc,hP);//hP為所創(chuàng)建或獲取的畫(huà)筆句柄不再使用當(dāng)前畫(huà)筆時(shí)，需刪除畫(huà)筆，以免占內(nèi)存

DeleteObject(hP);PS_DASH： 虛線(xiàn) PS_DASHDOT： 點(diǎn)劃線(xiàn) PS_DASHDOTDOT：雙點(diǎn)劃線(xiàn)PS_DOT： 點(diǎn)線(xiàn) PS_INSIDEFRAME： 實(shí)線(xiàn)PS_NULL： 無(wú) PS_SOLID： 實(shí)線(xiàn)2.畫(huà)刷畫(huà)刷的創(chuàng)建與應(yīng)用與畫(huà)筆很相似，操作畫(huà)刷也包括創(chuàng)建、選入設(shè)備環(huán)境和刪除。(1)畫(huà)刷的創(chuàng)建使用畫(huà)刷需事先定義一個(gè)畫(huà)刷句柄。形式如下：

HBRUSHhBr;//hBr為畫(huà)刷句柄

然后調(diào)用函數(shù)GetStockObject獲取Windows系統(tǒng)提供的7種畫(huà)刷

hBr=（HBRUSH）GetStockObject(nBrushStyle）畫(huà)刷樣式BLACK_BRUSH 黑色畫(huà)刷DKGRAY_BRUSH 深灰色畫(huà)刷GRAY_BRUSH 灰色畫(huà)刷HOLLOW_BRUSH 虛畫(huà)刷LTGRAY_BRUSH 亮灰色畫(huà)刷NULL_BRUSH 空畫(huà)刷 WHITE_BRUSH 白色畫(huà)刷指定顏色畫(huà)刷如何獲得？可調(diào)用函數(shù)CreateSolidBrush和CreateHatchBrush創(chuàng)建畫(huà)刷，hBr=CreateSolidBrush(rgbColor);

創(chuàng)建具有指定顏色的單色畫(huà)刷創(chuàng)建指定陰影圖案和顏色的畫(huà)刷(2)選入設(shè)備環(huán)境

創(chuàng)建畫(huà)刷后，通過(guò)SelectObject（hdc,hBr）；將其選入設(shè)備環(huán)境(3)刪除畫(huà)刷不使用畫(huà)刷時(shí)，可用DeleteObject(hBr);刪除畫(huà)刷，釋放內(nèi)存hBr=CreateHatchBrush(int

nHctchStyle,COLORREFrgbColor

);HS_BDIAGONAL45度從左上到右下HS_DIAGCROSS45度叉線(xiàn) HS_FDIAGONAL45度從左下到右上HS_CROSS 垂直相交的陰影線(xiàn)HS_HORIZONTAL水平陰影線(xiàn)HS_VERTICAL 垂直陰影線(xiàn)3.顏色

Windows使用宏RGB定義繪圖的顏色，其形式為:

RGB(nRed,nGreen,nBlue)

紅色值藍(lán)色值綠色值RGB(255，0，0)RGB(0,255,0)RGB(0,0,255)三、常用繪圖函數(shù)1．設(shè)置畫(huà)筆當(dāng)前位置的函數(shù)MoveToEx，

BOOLMoveToEx(HDChdc,

intX,Y, //X、Y分別為新位置的邏輯坐標(biāo)

LPPOINTlpPoint //存放原畫(huà)筆位置的POINT結(jié)構(gòu)地址)2．從當(dāng)前位置向指定坐標(biāo)點(diǎn)畫(huà)直線(xiàn)的函數(shù)LineTo，BOOLLineTo

(HDChdc,intX,intY)//X和Y為線(xiàn)段的終點(diǎn)坐標(biāo)3．從當(dāng)前位置開(kāi)始，依次用線(xiàn)段連接lpPoints中指定的各點(diǎn)BOOLPolyline(HDChdc,LPPOINTlpPoints,//指向包含各點(diǎn)坐標(biāo)的POINT結(jié)構(gòu)數(shù)組的指針

int

nCount //nCount為POINT數(shù)組中點(diǎn)的個(gè)數(shù))4．繪制橢圓弧線(xiàn)的函數(shù)Arc，BOOLArc(HDChdc,intX1,intY1, //邊框矩形左上角的邏輯坐標(biāo)intX2,intY2, //邊框矩形右下角的邏輯坐標(biāo)intX3,intY3, //橢圓弧起始點(diǎn)坐標(biāo)intX4,intY4 //橢圓弧終止點(diǎn)坐標(biāo))(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)(x4,y4)所畫(huà)曲線(xiàn)5．繪制餅圖，并用當(dāng)前畫(huà)刷進(jìn)行填充BOOLPie(HDChdc,intX1,intY1, //邊框矩形左上角的邏輯坐標(biāo)intX2,intY2, //邊框矩形右下角的邏輯坐標(biāo)intX3,intY3, //橢圓弧起始經(jīng)線(xiàn)的確定點(diǎn)坐標(biāo)intX4,intY4 //橢圓弧終止經(jīng)線(xiàn)的確定點(diǎn)坐標(biāo))(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)(x4,y4)所填區(qū)域6．繪制矩形，并用當(dāng)前畫(huà)刷進(jìn)行填充BOOLRectangle(HDChdc,intX1,intY1,intX2,intY2)(X1，Y1）和(X2，Y2）分別為矩形的左上角和右下角的邏輯坐標(biāo)7．繪制圓角矩形，并用當(dāng)前畫(huà)刷填充BOOLRoundRect(HDChdc,intX1,intY1,intX2,intY2,

int

nHeight,int

nWidth)圓角的高度和寬度8．繪制橢圓，并用當(dāng)前畫(huà)刷填充

BOOLEllipse(HDChdc,intX1,intY1,intX2,intY2)9．繪制多邊形，并用當(dāng)前畫(huà)刷填充

BOOLPolygon(HDChdc,LPPOINT

lpPoints,int

nCount)包含各點(diǎn)坐標(biāo)的POINT數(shù)組的地址多邊形點(diǎn)的個(gè)數(shù)2728四、應(yīng)用實(shí)例【例3-1】利用繪圖函數(shù)創(chuàng)建填充區(qū)。共有三個(gè)填充圖形，第一個(gè)是用深灰色畫(huà)刷填充帶圓角的矩形，第二個(gè)是采用亮灰色畫(huà)刷填充一個(gè)橢圓型圖，第三個(gè)是用虛畫(huà)刷填充餅形圖。#include<windows.h>longWINAPIWndProc ( HWNDhWnd, UINTiMessage, UINTwParam, LONGlParam );使用虛畫(huà)刷填充時(shí)，看不出填充效果!!!BOOLInitWindowsClass(HINSTANCE

hInstance);BOOLInitWindows(HINSTANCE

hInstance,int

nCmdShow);HWNDhWndMainintWINAPIWinMain //主函數(shù)

(HINSTANCEhInstance, HINSTANCEhPrevInstance, LPSTRlpCmdLine,

int

nCmdShow){ MSGMessage;

if(!InitWindowsClass(hInstance)) returnFALSE;

if(!InitWindows(hInstance,nCmdShow)) returnFALSE;

while(GetMessage(&Message,0,0,0)) //消息循環(huán)

{

TranslateMessage(&Message);

DispatchMessage(&Message); } returnMessage.wParam;}longWINAPIWndProc(HWND

hWnd,UINT

iMessage, UINTwParam,LONG

lParam){HDChDC; //定義指向設(shè)備的句柄

HBRUSHhBrush; //定義指向畫(huà)刷的句柄

HPENhPen; //定義指向畫(huà)筆的句柄

PAINTSTRUCTPtStr;//定義指向包含繪圖信息的結(jié)構(gòu)體變量消息處理函數(shù)switch(iMessage) //處理消息{caseWM_PAINT:

//處理繪圖消息

hDC=BeginPaint(hWnd,&PtStr);

SetMapMode(hDC,MM_ANISOTROPIC);//設(shè)置映像模式

hPen=(HPEN)GetStockObject(BLACK_PEN); //黑色畫(huà)筆

hBrush=(HBRUSH)GetStockObject(DKGRAY_BRUSH);//畫(huà)刷

SelectObject(hDC,hBrush);//選擇畫(huà)刷

SelectObject(hDC,hPen);//選擇畫(huà)筆

RoundRect(hDC,50,120,100,200,15,15);//繪制圓角矩形

hBrush=(HBRUSH)GetStockObject(LTGRAY_BRUSH);//采用亮灰色畫(huà)刷下面只改變畫(huà)刷，不改變筆

SelectObject(hDC,hBrush); //選擇畫(huà)刷

Ellipse(hDC,150,50,200,150); //繪制橢圓

hBrush=(HBRUSH)GetStockObject(HOLLOW_BRUSH);//虛畫(huà)刷

SelectObject(hDC,hBrush); //選擇畫(huà)刷

Pie(hDC,250,50,300,100,250,50,300,50); //繪制餅形

EndPaint(hWnd,&PtStr); //結(jié)束繪圖

return0;caseWM_DESTROY:

//結(jié)束應(yīng)用程序

PostQuitMessage(0);return0;default: //其他消息處理程序

return(DefWindowProc(hWnd,iMessage,wParam,lParam));}}BOOLInitWindows(HINSTANCE

hInstance,int

nCmdShow)//初始化窗口{ HWNDhWnd;

hWnd=CreateWindow("WinFill",//生成窗口

"填充示例程序", WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL,

hInstance, NULL);

if(!hWnd) returnFALSE;

hWndMain=hWnd;

ShowWindow(hWnd,nCmdShow); //顯示窗口

UpdateWindow(hWnd); returnTRUE;}BOOLInitWindowsClass(HINSTANCE

hInstance) //定義窗口類(lèi){WNDCLASSWndClass;

WndClass.cbClsExtra=0;

WndClass.cbWndExtra=0;

WndClass.hbrBackground=(HBRUSH)(GetStockObject(WHITE_BRUSH));

WndClass.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);

WndClass.hIcon=LoadIcon(NULL,"END");

WndClass.hInstance=hInstance;

WndClass.lpfnWndProc=WndProc;

WndClass.lpszClassName="WinFill";

WndClass.lpszMenuName=NULL;

WndClass.style=CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;returnRegisterClass(&WndClass);}【例4-3】繪圖與刷新。制訂一種重新繪制圖形的刷新方式，將圖形繪制模塊放在消息WM_PAINT的處理過(guò)程中，當(dāng)窗口需要刷新時(shí)，通知窗口函數(shù)重新繪制圖形以完成刷新工作。本例要求先使用畫(huà)筆和畫(huà)刷繪制一個(gè)矩形，然后使用紅色網(wǎng)格繪制一個(gè)橢圓，再使用綠色點(diǎn)劃線(xiàn)繪制橢圓的軸線(xiàn)。#include<windows.h>LRESULTCALLBACKWndProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM);intWINAPIWinMain(HINSTANCE

hInstance,HINSTANCEhPrevInst, LPSTRlpszCmdLine, int

nCmdShow){HWNDhwnd; MSGMsg; WNDCLASSwndclass;charlpszClassName[]="基本繪圖";charlpszTitle[]="My_Drawing";

wndclass.style=0;…… //填寫(xiě)屬性

wndclass.lpszClassName=lpszClassName;if(!RegisterClass(&wndclass)) {MessageBeep(0);returnFALSE;}hwnd=CreateWindow(…,………,…);ShowWindow(hwnd,nCmdShow); UpdateWindow(hwnd);while(GetMessage(&Msg,NULL,0,0)) {TranslateMessage(&Msg);DispatchMessage(&Msg);}