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1、第3讲 Windows的图形设备接口及windows绘图Windows图形设备接口(GDI）是为与设备无关的图形 设计的。所谓设备的无关性，就是操作系统屏蔽了硬件设 备的差异，因而设备无关性能使用户编程时无需考虑特殊 的硬件设置一、图形设备按口(GDI)GDI负责系统与用户或绘图程序之间的信息交换，并控制在输出设备 上显示图形或文字， 是Windows系统的重要组成部分Windows支持与设备无关的图形利用GDI和 Windows设 备驱动程序开发人员只要建 立与输出设备的 关联，让系统加 载相应的设备驱 动程序即可 11. GDI的一些基本概念设备描述表即为设备环境的属性的集合应用程序与 输
2、出设备之 间的桥梁Win系统外设直接访问 不允许统一的设备环境(DC)提供使应用程序与设备相连用 户为确保图形输出的 设备无关性2应用 程序设备描 述表及 其属性通过设备描述表的句柄来间接地存取应用程序每一次图形操作均参照设备描述表中的属性执行32.图形刷新图形刷新是绘图过程中必须考虑的重要问题刷新请求 对刷新请求的响应 刷新方法包括(1) 刷新请求 应用程序在窗口中 绘制了一个椭圆， 颜色列表框覆盖了 椭圆的一部分关闭颜色选框后 ， 应用程序需要恢 复被覆盖部分的 颜色和形状窗口大小的调整 窗口移动 被覆盖后的恢复4(2) 系统对刷新请求的响应当用户区的内容需要刷新时，系统向应用程序消息队
3、列发送WM_PAINT消息，系统在应用程序的消息队列中 加入该消息，以通知窗口函数执行刷新处理三种 刷新窗口移动后的刷新被覆盖区域的刷新对象穿越后的刷新 (系统自动完成)用户区移动或显示 用户窗口大小改变 程序通过滚动条滚动窗口窗口被另一个窗口覆盖的 恢复如下拉式菜单关闭等光标穿过用户区 图标拖过用户区5窗口被另一个窗口覆盖的区域称为无效区域。Windows系统为每个窗口建立了一个PAINTSTRUCT结构，该结构 中包含了包围无效区域的一个最小矩形的结构RECT，应用程序可以根 据这个无效矩形执行刷新操作。 typedef struct tagPAINTSTRUCT HDC hdc;/设备环
4、境句柄BOOL fErase;/一般取真值，表示擦除无效矩形的背景RECT rcPaint;/无效矩形标识BOOL fRestore;/系统保留BOOL fIncUpdate;/系统保留BYTE rgbReserved32；/系统保留PAINTSTRUCT;rcPaint 为标准的RECT数据结构，其 作用是标识无效矩形，它包含了无效矩 形的左上角和右下角的坐标6常用的Windows 应用程序刷新窗 口的方法保存副本。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(3) 有
5、效的刷新方法73. 获取设备环境的方法获取设备环境是应用程序输出图形的先决条件，常用的两种方法是调用 函数BeginPaint或GetDC(1) 调用BeginPaint函数应用程序响应WM_PAINT消息进行图形刷新时，主要通过调用 BeginPaint函数获取设备环境hdc=BeginPaint(hwnd, 系统获取设备环境的 同时填写ps结构，以 标识无效矩形区由BeginPaint函数获取的设备环境要用EndPaint函数释放 BOOL EndPaint(HWND hwnd, PAINTSTRUCT 由GetDC函数获取的设备环境必须用ReleaseDC函数释放void Release
6、DC(HWND hwnd);94. 映像模式 映像模式定义了将逻辑单位转化为设备的度量单位以及设备的 x方向和y方向，程序员可在一个统一的逻辑坐标系中操作而不必考虑输出设备的坐标系情况窗口：对应逻辑坐标系上程序员设定的区域视口：对应实际输出设备上程序员设定的区域窗口和视口如何映射？10缺省的映射模式将窗口中的对称 图形映射到视口 时仍为对称图形按照窗口和视口的坐 标比例进行映射坐标 系统逻辑坐标系统设备坐标系统屏幕坐标系统 窗口坐标系统 用户区坐标系统11应用程序可获取设备环境的当前映像模式，并根据需要设置映像模式。相关 函数设置设备环境的映像模式 SetMapMode(hdc,nMapMod
7、e); nMapMode为映像模式的整型标识符获取当前设备环境的映像模式 nMapMode=GetMapMode(hdc);12窗口区域的定义由SetWindowExtEx函数完成，其函数原型形为： BOOL SetWindowExtEx ( HDC hdc,int nHeight,nWidth， /以逻辑单位表示的窗口区域高宽度LPSIZE lpSize， /函数调用前窗口区域尺寸的SIZE结构地址 );视口区域的定义由SetViewportExtEx函数完成，函数原型为： BOOL SetViewportExtEx ( HDC hdc, int nHeight,nWidth,/以物理设备单
8、位表示的新视口区域高宽度 LPSIZE lpSize );只有在映射模式为 MM_ANISOTROPIC 和MM_ISOTROPIC 时才有意义13视口的缺省原点和窗口的缺省原点均为（0，0）。可通过调用函数 SetViewportOrgEx和SetWindowOrgEx设定窗口与视口的原点。SetWindowOrgEx函数的原形为： BOOL SetWindowOrgEx ( HDC hdc, int 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 );只有在映射模式为 MM_ANISOTROPIC 和MM_ISOTROPIC
9、 时才有意义14二、绘图工具与颜色1. 画笔(1) 画笔的创建使用画笔之前必须事先定义一个画笔句柄。形式如下： HPEN hP; 然后调用函数GetStockObject获取Windows系统定义的四种画笔例如 获取画笔BLACK_PEN的形式如下：hP=GetStockObject（BLACK_PEN）;WHITE_PEN BLACK_PEN DC_PEN NULL_PEN画笔的操作创建画笔 将画笔选入设备环境 删除画笔15(2) 创建新画笔，形式如下：hP=CreatePen （ int nPenStyle,/确定画笔样式 int nWidth, /画笔宽度 COLORREF rgbCol
10、or /画笔颜色 ）;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，需删除画笔，以免占内存DeleteObject(hP);PS_DASH：虚线 PS_DASHDOT：点划线 PS_DASHDOTDOT：双点划线 PS_DOT：点线 PS_INSIDEFRAME：实线 PS_NULL：无 PS_SOLID：实线162. 画刷画刷的创建与应用与画笔很相似，操作画刷也包括创建、选入设备 环境和删除。 (1) 画刷的创建使用画刷需事先定义一个画刷句柄。形式如下：HBRUSH hBr; /
11、hBr为画刷句柄然后调用函数GetStockObject获取Windows系统提供的7种画刷hBr=（HBRUSH）GetStockObject(nBrushStyle）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白色画刷指定颜色画 刷如何获得 ？17可调用函数CreateSolidBrush和CreateHatchBrush创建画刷，hBr=CreateSolidBrush(rgbColor); 创建具有 指
12、定颜色 的单色画刷创建指定阴 影图案和颜 色的画刷(2) 选入设备环境创建画刷后， 通过SelectObject（hdc,hBr）；将其选入设备环境 (3) 删除画刷不使用画刷时，可用DeleteObject(hBr);删除画刷，释放内存hBr=CreateHatchBrush (int nHctchStyle, COLORREF rgbColor );HS_BDIAGONAL 45度从左上到右下 HS_DIAGCROSS 45度叉线 HS_FDIAGONAL 45度从左下到右上 HS_CROSS 垂直相交的阴影线 HS_HORIZONTAL 水平阴影线 HS_VERTICAL垂直阴影线183
13、. 颜色Windows使用宏RGB定义绘图的颜色，其形式为:RGB(nRed, nGreen,nBlue) 红色值蓝色值 绿色值RGB(255，0，0)RGB(0,255,0)RGB(0,0,255)19三、 常用绘图函数1设置画笔当前位置的函数MoveToEx，BOOL MoveToEx (HDC hdc,int X,Y,/ X、Y分别为新位置的逻辑坐标LPPOINT lpPoint/存放原画笔位置的POINT结构地址 )2 从当前位置向指定坐标点画直线的函数LineToEx， BOOL LineToEx(HDC hdc,int X,int Y) /X和Y为线段的终点坐标3 从当前位置开始，
14、依次用线段连接lpPoints中指定的各点 BOOL Polyline( HDC hdc,LPPOINT lpPoints, /指向包含各点坐标的POINT结构数组的指针int nCount / nCount为POINT数组中点的个数 )204 绘制椭圆弧线的函数Arc， BOOL Arc ( HDC hdc, int X1,intY1,/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 int X3,int Y3,/椭圆弧起始点坐标 int X4,int Y4/椭圆弧终止点坐标 ) (x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)(x4,y4)所画曲线215 绘制饼
15、图，并用当前画刷进行填充 BOOL Pie ( HDC hdc, int X1,intY1,/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 int X3,int Y3,/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 )(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)(x4,y4)所填区域226 绘制矩形，并用当前画刷进行填充 BOOL Rectangle(HDC hdc,int X1,int Y1,int X2,int Y2)(X1，Y1）和(X2，Y2） 分别为矩形的左上角和右 下角的逻辑坐标7 绘制圆角矩形，并用当前画刷填
16、充 BOOL RoundRect (HDC hdc,int X1,int Y1,int X2,int Y2,int nHeight, int nWidth)圆角的高度和宽 度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 Polygon(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23四、 应用实例 【例4-1】利用绘图函数创建填充区。共有三个填充图形，第一个是用 深灰色画刷填充带圆角的矩形，第二个是采用亮灰色画刷填充一个椭 圆型图，第三个是用虚画刷填充饼形图。#include #include #include long WINAPI WndProc ( HWND hWnd, UINT iMessa
