Windows GDI和GDI+编程实例剖析(3)

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Windows GDI和GDI+编程实例剖析(3)

技术小胖子 2017-11-14 01:14:00 浏览684
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4.GDI+编程
   GDI+”菜单下的“画线”子菜单单击事件消息处理函数的代码如下:
void CGdiexampleDlg::OnGdipDrawLine()
{
  // TODO: Add your command handler code here     
  CClientDC dc(this);
 
 
  //逻辑坐标与设备坐标变换
  CRect rect;
  GetClientRect(&rect);
  dc.SetMapMode(MM_ANISOTROPIC);
  dc.SetWindowOrg(0, 0);
  dc.SetWindowExt(rect.right, rect.bottom);
  dc.SetViewportOrg(0, rect.bottom / 2);
  dc.SetViewportExt(rect.right,  - rect.bottom);
 
 
  //创建Graphics对象
  Graphics graphics(dc);
  //创建pen
  Pen myPen(Color::Red);
  myPen.SetWidth(1);
  //画正旋曲线
  for (int i = 0; i < rect.right; i++)
  {
    graphics.DrawLine(&myPen, i, 100 *sin(2 *(i / (rect.right / 5.0)) *PI), i +
      1, 100 *sin(2 *((i + 1) / (rect.right / 5.0)) *PI));
  }
  //X
  myPen.SetColor(Color::Blue);
  graphics.DrawLine(&myPen, 0, 0, rect.right, 0);
}
由于我们使用的是Visual C++6.0而非VS.Net,我们需要下载微软的GDIPLUS支持包。在微软官方网站下载时需认证Windows为正版,我们可从这个地址下载:[url]http://www.codeguru.com/code/legacy/gdi/GDIPlus.zip[/url]。一个完整的GDI+支持包至少包括如下文件:
1)头文件:gdiplus.h
2)动态链接库的.lib文件:gdiplus.lib
3)动态链接库的.dll文件:gdiplus.dll
少了(1)、(2)程序不能编译,少了(3)程序能以共享DLL的方式编译但是不能运行,运行时找不到.dll文件。
为使得Visual C++6.0支持GDI+,我们需要在使用GDI+对象的文件的开头添加如下代码:
#define UNICODE
#ifndef ULONG_PTR
  #define ULONG_PTR unsigned long*
#endif
#include "c:\gdiplus\includes\gdiplus.h"
using namespace Gdiplus;
#pragma comment(lib, "c:\\gdiplus\\lib\\gdiplus.lib")
Visual C++中使用GDI+必须先进行GDI+的初始化,我们在CWinApp派生类的InitInstance函数中进行此项工作是最好的:
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CGdiexampleApp initialization
 
 
BOOL CGdiexampleApp::InitInstance()
{
  AfxEnableControlContainer();
 
 
  // Standard initialization
 
 
  #ifdef _AFXDLL
    Enable3dControls(); // Call this when using MFC in a shared DLL
  #else
    Enable3dControlsStatic(); // Call this when linking to MFC statically
  #endif
 
 
  //初始化gdiplus的环境
  GdiplusStartupInput gdiplusStartupInput;
  ULONG_PTR gdiplusToken;
  // 初始化GDI+.
  GdiplusStartup(&gdiplusToken, &gdiplusStartupInput, NULL);
 
 
  CGdiexampleDlg dlg;
  m_pMainWnd = &dlg;
  int nResponse = dlg.DoModal();
  if (nResponse == IDOK){}
  else if (nResponse == IDCANCEL){}
 
 
  //关闭gdiplus的环境
  GdiplusShutdown(gdiplusToken);
 
 
  return FALSE;
}
单击“GDI+”菜单下的“画线”子菜单,也会出现如图1所示的效果。观察void CGdiexampleDlg::OnGdipDrawLine() 函数,我们发现用GDI+进行图形、图像操作的步骤为:
1)创建 Graphics 对象:Graphics 对象表示GDI+绘图表面,是用于创建图形图像的对象;
2)使用 Graphics 对象绘制线条和形状、呈现文本或显示与操作图像。
Graphics 对象是GDI+的核心,GDI中设备上下文dcGraphics 对象的作用相似,但在GDI中使用的是基于句柄的编程模式,而GDI+中使用的则是基于对象的编程模式。Graphics封装了GDI+ 绘图面,而且此类无法被继承,它的所有成员函数都不是虚函数。
下面,我们来逐个用实际代码实现GDI+的新增功能,这些新增功能包括:渐变的画刷(Gradient Brushes)、基数样条函数(Cardinal Splines)、持久的路径对象(Persistent Path Objects)、变形和矩阵对象(Transformations &Matrix Object)、可伸缩区域(Scalable Regions)Alpha混合(Alpha Blending)和丰富的图像格式支持等。
渐变的画刷
GDI+提供了用于填充图形、路径和区域的线性渐变画刷和路径渐变画刷。
线性渐变画刷使用渐变颜色来填充图形。
当用路径渐变画刷填充图形时,可指定从图形的一部分移至另一部分时画刷颜色的变化方式。例如,我们可以只指定图形的中心颜色和边缘颜色,当画刷从图形中间向外边缘移动时,画刷会逐渐从中心颜色变化到边缘颜色。
void CGdiexampleDlg::OnGradientBrush()
{
  // TODO: Add your command handler code here
  CClientDC dc(this);
  CRect rect;
  GetClientRect(&rect);
  //创建Graphics对象
  Graphics graphics(dc);
  //创建渐变画刷
  LinearGradientBrush lgb(Point(0, 0), Point(rect.right, rect.bottom), Color
    ::Blue, Color::Green);
  //填充
  graphics.FillRectangle(&lgb, 0, 0, rect.right, rect.bottom);
}
本程序使用线性渐变画刷,当画刷从客户区左上角移向客户区右下角的过程中,颜色逐渐由蓝色转变为绿色。
3 GDI+渐变画刷
基数样条函数
GDI+支持基数样条,基数样条指的是一连串单独的曲线,这些曲线连接起来形成一条较大的曲线。样条由点(Point结构体)的数组指定,并通过该数组中的每一个点。基数样条平滑地穿过数组中的每一个点(不出现尖角),因此比用直线连接创建的路径精确。
void CGdiexampleDlg::OnCardinalSpline()
{
  // TODO: Add your command handler code here
  CClientDC dc(this);
  //创建Graphics对象
  Graphics graphics(dc);
  Point points[] =
  {
    Point(0, 0), Point(100, 200), Point(200, 0), Point(300, 200), Point(400, 00)
  };
  //直接画线
  for (int i = 0; i < 4; i++)
  {
    graphics.DrawLine(&Pen(Color::Blue, 3), points[i], points[i + 1]);
  }
  //利用基数样条画线
  graphics.DrawCurve(&Pen(Color::Red, 3), points, 5);
}
4演示了直接连线和经过基数样条平滑拟合后的线条的对比,后者的曲线(Curve)没有尖角。这个工作我们在中学的数学课上把离散的点连接成曲线时做过。
4 GDI+基数样条
持久的路径对象
GDI中,路径隶属于一个设备上下文,一旦设备环境指针超过它的生存期,路径也会被删除。利用GDI+,可以创建并维护与Graphics对象分开的GraphicsPath 对象,它不依赖于Graphics对象的生存期。
变形和矩阵对象
GDI+提供了Matrix对象,它是一种可以使变形(旋转、平移、缩放等简易灵活的强大工具,Matrix对象需与要被变形的对象联合使用。对于GraphicsPath类,我们可以使用其成员函数Transform接收Matrix参数用于变形。
void CGdiexampleDlg::OnTransformationMatrix()
{
  // TODO: Add your command handler code here
  CClientDC dc(this);
  //创建Graphics对象
  Graphics graphics(dc);
  GraphicsPath path;
  path.AddRectangle(Rect(250, 20, 70, 70));
  graphics.DrawPath(&Pen(Color::Black, 1), &path); // 在应用变形矩阵之前绘制矩形
  // 路径变形
  Matrix matrix1, matrix2;
 
 
  matrix1.Rotate(45.0f); //旋转顺时针45
  path.Transform(&matrix1); //应用变形
  graphics.DrawPath(&Pen(Color::Red, 3), &path);
 
 
  matrix2.Scale(1.0f, 0.5f); //转化成为平行四边形法则
  path.Transform(&matrix2); //应用变形
  graphics.DrawPath(&Pen(Color::Blue, 3), &path);
}
5演示了正方形经过旋转和拉伸之后的效果:黑色的为原始图形,红色的为旋转45度之后的图形,蓝色的为经过拉伸为平行四边形后的图形。
5 GDI+变形和矩阵对象
可伸缩区域
GDI+通过对区域(Region)的支持极大地扩展了GDI。在GDI 中,区域存储在设备坐标中,可应用于区域的唯一变形是平移。但是在GDI +中,区域存储在全局坐标(世界坐标)中,可对区域利用变形矩阵进行变形(旋转、平移、缩放等)
void CGdiexampleDlg::OnScalableRegion()
{
  // TODO: Add your command handler code here
  CClientDC dc(this);
  //创建Graphics对象
  Graphics graphics(dc);
  //创建GraphicsPath
  GraphicsPath path;
  path.AddLine(100, 100, 150, 150);
  path.AddLine(50, 150, 150, 150);
  path.AddLine(50, 150, 100, 100);
  //创建Region
  Region region(&path);
  //填充区域     
  graphics.FillRegion(&SolidBrush(Color::Blue), &region);
  //区域变形
  Matrix matrix;
  matrix.Rotate(10.0f); //旋转顺时针20
  matrix.Scale(1.0f, 0.3f); //拉伸
  region.Transform(&matrix); //应用变形
  //填充变形后的区域   
  graphics.FillRegion(&SolidBrush(Color::Green), &region);
}
上述程序中以蓝色填充一个三角形区域,接着将此区域旋转和拉伸,再次显示,其效果如图6
6 GDI+区域变形
丰富的图像格式支持
GDI +提供了ImageBitmap Metafile 类,方便用户进行图像格式的加载、操作和保存。GDI+支持的图像格式有BMPGIFJPEGEXIFPNGTIFFICONWMFEMF等,几乎涵盖了所有的常用图像格式。
void CGdiexampleDlg::OnImage()
{
  // TODO: Add your command handler code here
  CClientDC dc(this);
  //创建Graphics对象
  Graphics graphics(dc);
  Image image(L "d:\\1.jpg");
  //在矩形区域内显示jpg图像
  Point destPoints1[3] =
  {
    Point(10, 10), Point(220, 10), Point(10, 290)
  };
  graphics.DrawImage(&image, destPoints1, 3);
  //在平行四边形区域内显示jpg图像
  Point destPoints2[3] =
  {
    Point(230, 10), Point(440, 10), Point(270, 290)
  };
  graphics.DrawImage(&image, destPoints2, 3);
}
上述程序将D盘根目录下文件名为“1.jpg”的jpg图像以矩阵和平行四边形两种方式显示,效果如图7
7 GDI+多种图像格式支持
由此我们可以看出,GDI+在图像显示和操作方面的确比GDI简单许多。回忆我们在《Visual C++DDBDIB位图编程全攻略》一文(地址:[url]http://dev.yesky.com/72/2150572.shtml?412[/url])中所介绍的用GDI显示位图的方式,其与GDI+图像处理的难易程度真是有天壤之别。
Alpha混合
Alpha允许将两个物体混合起来显示,在3D气氛和场景渲染等方面有广泛应用。它能“雾化”图像,使得一个图像着色在另一个半透明的图像上,呈现一种朦胧美。我们知道,一个像素可用RGB三个维度来表示,我们可以再加上第4个即:Alpha维度(channel),表征透明程度。
void CGdiexampleDlg::OnAlphaBlend()
{
  // TODO: Add your command handler code here
  CClientDC dc(this);
  //创建Graphics对象
  Graphics graphics(dc);
  //创建ColorMatrix
  ColorMatrix ClrMatrix =
  {
      1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
      0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
      0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,
      0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.0f,
      0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f
  };
  //ColorMatrix赋给ImageAttributes
  ImageAttributes ImgAttr;
  ImgAttr.SetColorMatrix(&ClrMatrix, ColorMatrixFlagsDefault,
    ColorAdjustTypeBitmap);
  //在矩形区域内显示jpg图像
  Image img1(L "d:\\1.jpg");
  Point destPoints1[3] =
  {
    Point(10, 10), Point(220, 10), Point(10, 290)
  };
  graphics.DrawImage(&img1, destPoints1, 3);
  //Alpha混合
  Image img2(L "d:\\2.jpg");
  int width, height;
  width = img2.GetWidth();
  height = img2.GetHeight();
  graphics.DrawImage(&img2, RectF(10, 10, 210, 280), 0, 0, width, height,
    UnitPixel, &ImgAttr);
  //在平行四边形区域内显示jpg图像
  Point destPoints2[3] =
  {
    Point(230, 10), Point(440, 10), Point(270, 290)
  };
  graphics.DrawImage(&img1, destPoints2, 3);
  //Alpha混合
  graphics.DrawImage(&img2, destPoints2, 3, 0, 0, width, height, UnitPixel,
    &ImgAttr);
}
上述程序中将D盘根目录下文件名为“1.jpg”的图像以矩阵和平行四边形两种方式显示,然后将文件名为为“2.jpg”的图像与之进行混合,其效果如图8
8 GDI+ Alpha混合
为了能进行Alpha混合,我们需要使用ImageAttributes类和ColorMatrix矩阵,ImageAttributes可以进行颜色、灰度等调整从而达到控制图像着色方式的目的。ColorMatrixImageAttributes类大多数函数的参数,它包含了AlphaRedGreenBlue维度的值,以及另一维w,顺序为RGBaw
CGdiexampleDlg::OnAlphaBlend()函数中ColorMatrix的实例ClrMatrix中元素(4,4)的值为0.5,表示Alpha度的值为0.5(即半透明)。在ColorMatrix中,元素(5,5)的值恒定为1.0。我们把ClrMatrix的元素(0,0)修改为0.0,即使得图像2.jpg的红色维度全不显示,再看效果,为图9。列位读者,我们以前在豪杰超级解霸中调整RGB值从而控制图像输出颜色的时候,调的就是这个东东!图9的效果很像破旧彩色电视机,红色电子枪“嗝”了。刚大学毕业时,俺那个叫穷啊,就买了这么个电视机,还看得很爽,真是往事不堪回首!
9 GDI+中的ColorMatrix
强大的文字输出
GDI+拥有极其强大的文字输出处理能力,输出文字的颜色、字体、填充方式都可以直接作为GraphicsDrawString成员函数的参数进行设置,其功能远胜过GDI设备上下文的TextOut函数。
void CGdiexampleDlg::OnText()
{
  // TODO: Add your command handler code here
  CClientDC dc(this);
  //创建Graphics对象
  Graphics graphics(dc);
  //创建20"楷体"字体
  FontFamily fontFamily1(L "楷体_GB2312"); // 定义"楷体"字样
  Font font1(&fontFamily1, 20, FontStyleRegular, UnitPoint);
  //定义输出UNICODE字符串
  WCHAR string[256];
  wcscpy(string, L "天极网的读者朋友,您好!");
  //以蓝色画刷和20"楷体"显示字符串
  graphics.DrawString(string, (INT)wcslen(string), &font1, PointF(30, 10),
    &SolidBrush(Color::Blue));
  //定义字符串显示画刷
  LinearGradientBrush linGrBrush(Point(30, 50), Point(100, 50), Color(255, 255,
    0, 0), Color(255, 0, 0, 255));
  //以线性渐变画刷和创建的20"楷体"显示字符串
  graphics.DrawString(string, (INT)wcslen(string), &font1, PointF(30, 50),
    &linGrBrush);
  //创建20"华文行楷"字体
  FontFamily fontFamily2(L "华文行楷"); // 定义"楷体"字样
  Font font2(&fontFamily2, 20, FontStyleRegular, UnitPoint);
  //以线性渐变画刷和20"华文行楷"显示字符串
  graphics.DrawString(string, (INT)wcslen(string), &font2, PointF(30, 90),
    &linGrBrush);
  //以图像创建画刷
  Image image(L "d:\\3.jpg");
  TextureBrush tBrush(&image);
  //以图像画刷和20"华文行楷"显示字符串
  graphics.DrawString(string, (INT)wcslen(string), &font2, PointF(30, 130),
    &tBrush);
  //创建25"华文中宋"字体
  FontFamily fontFamily3(L "华文中宋"); // 定义"楷体"字样
  Font font3(&fontFamily2, 25, FontStyleRegular, UnitPoint);
  //以图像画刷和20"华文行楷"显示字符串
  graphics.DrawString(string, (INT)wcslen(string), &font3, PointF(30, 170),
    &tBrush);
}
上述代码的执行效果如图10所示,字体、颜色和填充都很丰富!
10 GDI+文本输出
5.GDIGDI+的比较
GDI+相对GDI而言主要在编程方式上发生了巨大的改变。
GDI的核心是设备上下文,GDI函数都依赖于设备上下文句柄,其编程方式是基于句柄的;GDI+无需时刻依赖于句柄或设备上下文,用户只需创建一个Graphics 对象,就可以用面向对象的方式调用其成员函数进行图形操作,编程方式是基于对象的。
       GDI在使用设备上下文绘制线条之前,必须先调用SelectObject 以使钢笔对象和设备上下文关联。其后,在设备上下文中绘制的所有线条均使用该钢笔,直到选择另一支不同的钢笔为止。CGdiexampleDlg::OnGdiDrawLine函数中的下列语句完成的就是这个功能:
     //创建绘制正旋曲线的pen并将其选入设备上下文
     CPen pen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,0));
     HGDIOBJ oldObject = dc.SelectObject(pen.GetSafeHandle());
     
     //创建绘制x轴的pen并将其选入设备上下文
     CPen penx(PS_SOLID,1,RGB(0,0,255));
     dc.SelectObject(penx.GetSafeHandle());
     
     //恢复原先的pen
  dc.SelectObject(oldObject);
但是,在GDI+中,只需将Pen对象直接作为参数传递给Graphics类的DrawLine等方法即可,而不必使Pen对象与Graphics对象关联,例如CGdiexampleDlg::OnGdipDrawLine函数中的下列语句:
       Pen myPen(Color::Red);
       myPen.SetWidth(1);
       
       graphics.DrawLine(&myPen,i,100*sin(2*(i/(rect.right/5.0))*PI),
                     i+1,100*sin(2*((i+1)/(rect.right/5.0))*PI));
       
       graphics.DrawLine(&myPen,0,0,rect.right,0);
GDI中有当前位置的概念,所以在使用GDI绘制线条前应该先使用MoveTo移动当前位置,再使用LineTo画线,例如:
     //绘制正旋曲线
     dc.MoveTo(0,0) ;
     for(int i=0;i<rect.right;i++)
     {
            dc.LineTo(i,100*sin(2*(i/(rect.right/5.0))*PI));      
     }    
GDI+中则没有当前位置的概念,画线函数中可以直接指定起点和终点,例如:
graphics.DrawLine(&myPen,0,0,rect.right,0);
6.结论

鉴于GDI+良好的易用性和其具有的强大功能,我们建议尽快抛弃GDI编程方式,因为我们没有必要将时间浪费在无意义的重复代码的设计上。GDI+GDI的增强,某种意义上类似于MFCWindows API的整理和封装。作为一种良好的“生产工具”,它必将大大地促进开发时的“生产力”。




 本文转自 21cnbao 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/21cnbao/120755,如需转载请自行联系原作者


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