《GDI圖形圖像編程》課件

《GDI圖形圖像編程》by課程目標(biāo)理解GDI基本概念掌握GDI圖形圖像編程的基礎(chǔ)知識，包括設(shè)備環(huán)境、圖形繪制、文本輸出等。熟悉GDI常用API學(xué)習(xí)并掌握常用的GDI函數(shù)和方法，能夠進行基本的圖形圖像操作。掌握GDI+技術(shù)了解GDI+的特性和功能，能夠使用GDI+進行更高級的圖形圖像處理。GDI簡介WindowsAPIGDI是WindowsAPI的一部分，提供圖形和圖像繪制的函數(shù)庫。圖形設(shè)備接口GDI允許應(yīng)用程序以獨立于設(shè)備的方式繪制圖形，從而實現(xiàn)跨平臺的圖形兼容性。圖形編程通過使用GDI函數(shù)，開發(fā)人員可以創(chuàng)建各種圖形元素，如線條、形狀、文本和圖像。GDI工作原理1應(yīng)用程序調(diào)用應(yīng)用程序通過GDI函數(shù)向Windows發(fā)送繪圖請求。2GDI處理請求GDI解釋請求并將其轉(zhuǎn)換為設(shè)備相關(guān)的指令。3設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)備驅(qū)動程序接收指令并控制硬件執(zhí)行繪圖操作。設(shè)備環(huán)境及其創(chuàng)建屏幕設(shè)備顯示器、打印機等。打印機設(shè)備打印機、繪圖儀等。內(nèi)存設(shè)備內(nèi)存、顯卡等。圖形繪制基礎(chǔ)1繪制直線和曲線使用GDI函數(shù)繪制直線和曲線，例如LineTo、MoveTo、Arc等。2繪制矩形和橢圓使用GDI函數(shù)繪制矩形和橢圓，例如Rectangle、Ellipse等。3繪制多邊形使用GDI函數(shù)繪制多邊形，例如Polygon、Polyline等。畫筆及其使用畫筆類型GDI提供了多種類型的畫筆，包括實線畫筆、虛線畫筆、點畫筆等。畫筆屬性每個畫筆都有其獨特的屬性，例如顏色、寬度、樣式等。畫筆使用可以使用畫筆來繪制線條、矩形、圓形等圖形。文字輸出方法文本繪制使用GDI函數(shù)將文本繪制到設(shè)備上下文，例如TextOut函數(shù)。字體設(shè)置選擇合適的字體、大小、顏色和樣式等屬性來呈現(xiàn)文字。文本格式化利用文本對齊、換行、間距等方法對文字進行格式化。圖像繪制GDI提供了豐富的函數(shù)，用于繪制各種類型的圖像，包括線段、矩形、圓形、橢圓形、多邊形等。通過使用不同的繪圖工具和屬性，可以創(chuàng)建出各種風(fēng)格的圖像效果。例如，可以使用不同的顏色、線寬、填充模式等來改變圖像的外觀。圖像加載及保存1加載圖像使用GDI函數(shù)LoadImage加載圖像文件2保存圖像使用GDI函數(shù)SaveImage保存圖像到文件3格式支持支持BMP、GIF、JPEG等格式圖像加載及保存是GDI圖形圖像編程中的重要環(huán)節(jié)，通過使用LoadImage和SaveImage函數(shù)，可以方便地加載和保存各種格式的圖像文件。坐標(biāo)變換平移將圖形沿指定方向移動一定距離，改變圖形的位置?？s放將圖形按比例放大或縮小，改變圖形的大小。旋轉(zhuǎn)將圖形繞指定點旋轉(zhuǎn)一定角度，改變圖形的方向。剪切將圖形沿指定方向傾斜，改變圖形的形狀。仿射變換將圖形進行平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、剪切的組合變換，改變圖形的形狀和位置。區(qū)域剪裁1定義區(qū)域區(qū)域剪裁允許您指定要繪制的區(qū)域，可以使圖形僅在特定區(qū)域內(nèi)可見。2剪裁形狀您可以使用矩形、橢圓形、多邊形等形狀來定義剪裁區(qū)域。3復(fù)雜剪裁通過組合不同剪裁區(qū)域，可以實現(xiàn)更復(fù)雜的圖形效果。圖形樣式畫筆畫筆用于繪制線條、曲線和圖形，可以設(shè)置顏色、寬度、線型等屬性。填充填充用于為封閉圖形填充顏色或圖案，可以設(shè)置顏色、圖案、漸變等屬性。字體字體用于顯示文本，可以設(shè)置字體名稱、大小、顏色、加粗、斜體等屬性。三維繪圖基礎(chǔ)GDI+提供了基本的三維繪圖功能，用于創(chuàng)建簡單的三維場景。它允許您定義三維坐標(biāo)系，并使用點、線、面等元素繪制三維圖形。GDI+三維繪圖主要涉及以下步驟：定義三維坐標(biāo)系創(chuàng)建三維圖形對象設(shè)置圖形屬性繪制圖形渲染場景三維變換1縮放改變物體大小2平移移動物體位置3旋轉(zhuǎn)改變物體方向三維場景管理場景構(gòu)建創(chuàng)建場景中的對象、光源和攝像機，并設(shè)置它們的位置、大小和屬性。對象管理加載、刪除、更新和操作場景中的對象，例如移動、旋轉(zhuǎn)和縮放。場景渲染使用光照、材質(zhì)和紋理等技術(shù)渲染場景，并生成最終的圖像。碰撞檢測檢測場景中不同對象之間的碰撞，用于游戲或交互式應(yīng)用。光照模型環(huán)境光模擬來自周圍環(huán)境的光線，提供均勻的照明。點光源模擬單個光源，如燈泡，光線向各個方向傳播。聚光燈模擬具有方向性和范圍的光源，如手電筒。方向光模擬來自無限遠(yuǎn)的光源，如太陽，光線平行傳播。材料屬性1顏色材料的顏色決定了它如何反射光線，從而影響其外觀。2紋理紋理可以是表面上的圖案或凹凸不平，它可以增加材料的真實感。3光澤度光澤度決定了材料表面反射光線的程度，高光澤度表面會反射更多的光線，看起來更光亮。4透明度透明度決定了材料對光線的透射程度，完全透明的材料會讓光線完全穿過，而完全不透明的材料會阻擋光線。紋理貼圖紋理貼圖是將圖像映射到三維模型表面，以增加其視覺細(xì)節(jié)和真實感的技術(shù)。紋理圖像可以是任何類型的圖像，例如照片、繪畫或數(shù)字藝術(shù)。紋理貼圖可以用于模擬各種表面，例如木材、石頭、金屬、皮膚等等。紋理貼圖在三維圖形中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因為它可以顯著提高模型的視覺真實感。它允許開發(fā)人員為物體添加細(xì)節(jié)和復(fù)雜性，而無需創(chuàng)建復(fù)雜的幾何形狀。紋理貼圖廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、電影制作、建筑可視化等領(lǐng)域。陰影渲染深度感知陰影模擬光線遮擋，增強物體立體感。光照效果陰影與光源位置、方向相關(guān)。視覺逼真陰影增強畫面真實度，提升視覺體驗。特殊效果發(fā)光效果使用顏色漸變、模糊或半透明效果，模擬發(fā)光效果。水彩效果模擬水彩畫筆的筆觸和顏色暈染效果，營造藝術(shù)感。濾鏡效果使用各種濾鏡，如灰度、色調(diào)、模糊等，調(diào)整圖像風(fēng)格。性能優(yōu)化減少繪圖次數(shù)盡可能減少不必要的重繪操作，例如使用雙緩沖技術(shù)。使用位圖緩存將常用的圖像和圖形存儲在內(nèi)存中，以便快速訪問。優(yōu)化代碼邏輯使用高效的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，避免冗余操作。DirectX與OpenGLDirectX主要用于Windows平臺，由微軟開發(fā)，提供圖形、音頻、輸入等功能。OpenGL跨平臺圖形API，由圖形硬件供應(yīng)商聯(lián)合開發(fā)，適用于多種平臺。GDI+簡介GDI+是一個用于Windows平臺的2D圖形繪制API，它提供了豐富的圖形繪制功能，例如：畫線、畫矩形、畫圓、填充顏色、繪制文本、加載和保存圖像等。GDI+繼承了GDI的功能，并進行了改進和擴展，它提供了一個更易于使用、更強大、更靈活的圖形繪制API。GDI+基于面向?qū)ο蟮木幊棠Ｐ?，它定義了一組類來表示圖形對象，例如：筆、畫刷、字體、圖像、路徑等。開發(fā)人員可以使用這些類來創(chuàng)建圖形對象，并使用這些對象來繪制圖形。GDI+對象模型圖形對象例如：畫筆、畫刷、字體、路徑等。圖像對象例如：位圖、元文件、圖標(biāo)等。設(shè)備上下文對象表示繪圖目標(biāo)，如窗口、打印機等。GDI+圖形繪制1畫筆和畫刷使用GDI+畫筆和畫刷繪制線條、填充區(qū)域2幾何圖形繪制矩形、橢圓、圓形、多邊形等3文字渲染顯示文本，設(shè)置字體、字號、顏色GDI+位圖操作位圖加載使用Bitmap類加載圖像文件，例如JPEG、PNG、BMP等。位圖保存將位圖對象保存到文件，可以選擇不同的圖像格式。像素操作直接訪問位圖像素數(shù)據(jù)，進行顏色修改、圖像處理等操作。位圖縮放調(diào)整位圖大小，可以進行放大、縮小，并控制縮放質(zhì)量。GDI+矢量圖形路徑GDI+使用路徑來表示矢量圖形。形狀基本形狀，如矩形、橢圓和多邊形，可以使用路徑來創(chuàng)建。變換對矢量圖形進行縮放、旋轉(zhuǎn)和移動。GDI+文字處理使用GDI+繪制文本,您可以自定義字體、大小、顏色、對齊方式、樣式等等。支持多種文本格式，包括富文本、超鏈接、陰影等，可以滿足多種應(yīng)用場景需求。GDI+文字處理性能優(yōu)異，可以流暢地繪制各種文本內(nèi)容，并支持抗鋸齒等優(yōu)化功能。GDI+性能優(yōu)化減少繪圖次數(shù)盡可能將多個繪制操作合并成一個，避免頻繁調(diào)用繪圖函數(shù)。使用緩存將繪制結(jié)果緩存到內(nèi)存中，避免重復(fù)繪制，