windows图形接口与绘图

1、windows图形接口与绘图 3 Windows 图形设备接口及绘图图形设备接口及绘图 1. 响应响应WM_PAINT消息消息 2. 图形设备接口图形设备接口(GDI) 3. 使用设备描述表使用设备描述表 3. 获取设备描述表句柄获取设备描述表句柄 5. CDC及其派生类及其派生类 6. 使用使用CDC成员函数绘制文本成员函数绘制文本 7.使用使用CDC成员函数绘制图形成员函数绘制图形 8.正确使用正确使用GDI对象对象 9.设备坐标与逻辑坐标设备坐标与逻辑坐标 10. OpenGL绘图绘图 windows图形接口与绘图 实验作业实验作业 习题2,3,4 windows图形接口与绘图 WM_P

2、AINT消息的产生 无效矩形 打开一个窗口 改变窗口大小 移动窗口 切换窗口 最小化、最大化窗口 调用InvalidateRect函数 调用UpdateWindow函数 2. 响应WM_PAINT消息 OnPaint 3.1 响应响应WM_PAINT消息消息 windows图形接口与绘图 3.2 图形设备接口图形设备接口(GDI) 1 图形设备接口提供专门的数据结构即设备描述表（DC）和对DC操 作的绘图函数。 2 设备描述表（DC）用于代表图形输出设备如显示屏、打印机； 3 设备无关性利用GDI，所有的绘图操作都对设备描述表而不是具体 的物理设备。 windows图形接口与绘图 设备描述表设

3、备描述表 一种专门用于代表图形输出设备(如屏幕、打 印机和绘图仪等)的数据结构 画布 绘图工具(设备描述表属性) 使用句柄(HDC)访问设备描述表 设置设备描述表属性 绘制图形和文本 windows图形接口与绘图 设 备 描 述 表 属 性缺 省 值设 置 属 性 值 函 数获 取 属 性 值 函 数 映 射 方 式 M M _TEX TSetM apM odeG etM apM ode 窗 口 原 点 (0,0)SetW indowO rgG etW indowO rg O ffsetW indowO rg 视 口 原 点（ 0,0） SetViewportO rgG etViewportO

4、 rg O ffsetViewportO rg 窗 口 限 度 (1,1)SetW indowExtG etW indowExt SetM apM ode 视 口 限 度 (1,1)SetViewportExtG etViewportExt SetM apM ode 画 笔BLA CK_PESelectO bjectSelectO bject 画 刷 W H ITE_BRUSHSelectO bjectSelectO bject 字 模 SISTEM _FO NTSelectO bjectSelectO bject 位 图 NO NESelectO bjectSelectO bject 当 前

5、 画 笔 位 置 (0,0)M oveTo LineTo G etCurrentPosition 背 景 方 式 OPAQU ESetBkM odeG etBkM ode 背 景 色 彩 W hiteSetBkColorG etBkColor 文 本 色 彩 BlackSetTextColorG etTextColor 作 图 方 式 R2_COPYPENSetROP2G etROP2 伸 展 方 式 BLA CK_O NW H IESetPollyFillM odeG etPollyFillM ode 多 边 形 填 充 方 式 A LTERNATESetPollyFillM odeG et

6、PollyFillM ode 字 符 间 距 0SetTextCharacterExtraG etTextCharacterE xtra 画 刷 原 点(0,0)屏 幕 坐 标 SetBrushO rgG etBrushO rg 裁 剪 区 NO NESelectO bject SelectClipRgn IntersectClipRect O ffsetClipRgn ExcludeClipRect SelectO bject G etClipBox 设备描述表属性 windows图形接口与绘图 GDI对象 画笔 画刷 字体 位图 裁剪区 windows图形接口与绘图 case WM_PAI

7、NT: hdc = BeginPaint(hWnd, RECT rt; GetClientRect(hWnd, SetTextColor(hdc,RGB(255,0,0); SetBkColor(hdc,RGB(0,0,255); DrawText(hdc, szHello, strlen(szHello), EndPaint(hWnd, break; windows图形接口与绘图 (1) 获取设备描述表句柄 (2) 设置设备描述表属性 (3) 调用绘图函数绘图 (4) 释放设备描述表 3.3 使用设备描述表绘图 windows图形接口与绘图 1. BeginPaint和和EndPaint函数

8、函数 (1) BeginPaint function 准备在窗口绘图 获得代表窗口的设备描述表句柄 把有关绘图的信息放到PAINTSTRUCT 结构变 量中。 响应WM_PAINT消息绘图，必须调用该函数获 取设备描述表句柄。 3.4 获取窗口设备描述表句柄 windows图形接口与绘图 HDC BeginPaint ( HWND hwnd, / handle to window LPPAINTSTRUCT lpPaint / pointer to structure for paint information); 函数原型： windows图形接口与绘图 PAINTSTRUCT typede

9、f struct tagPAINTSTRUCT HDC hdc; BOOL fErase; RECT rcPaint; BOOL fRestore; BOOL fIncUpdate; BYTE rgbReserved32; PAINTSTRUCT windows图形接口与绘图 标志对指定窗口的绘图结束 释放设备描述表句柄 必须与BeginPaint函数成对调用函数成对调用 函数原型函数原型 BOOL EndPaint ( HWND hWnd, CONST PAINTSTRUCT *lpPaint ); ); (2) EndPaint function windows图形接口与绘图 2.GetD

10、C2.GetDC和和RealeaseDCRealeaseDC函数函数 （1） GetDCGetDC function 获取窗口设备描述表句柄 用于响应非WM_PAINT消息绘图。 函数原型：函数原型： HDC GetDC( HWNDHDC GetDC( HWND hWnd ); ); windows图形接口与绘图 （2）ReleaseDC function 释放设备描述表句柄 必须与GetDC函数成对调用 函数原型：函数原型： int ReleaseDC(HWNDint ReleaseDC(HWND hWnd, , / handle to window HDCHDC hDC / handle

11、to device context ); ); windows图形接口与绘图 3.5 CDC及其派生类 CDC: 封装了所有与设备描述表有关的 数据和操作。 绘图函数：Ellipse() 文本输出：TextOut() 设置设备描述表属性：SelectObject(), SetTextColor() 数据成员m_hdc：设备描述表句柄。 windows图形接口与绘图 CPaintDC: construction CWnd:BeginPaint destruction CWnd:EndPaint CClientDC : construction CWnd:GetDC destruction CWn

12、d:ReleaseDC CWindowDC GetWindowDC ReleaseDC windows图形接口与绘图 3.6 GDI对象与对象与CGDIObjectCGDIObject类类 GDI对象与句柄 使用GDI对象 使用CGDIObjectCGDIObject类类 windows图形接口与绘图 句柄对象 HGDIOBJ所有GDI对象 HBRUSH画刷 HPEN画笔 HBITMAP位图 HRGN区域 HPALETTE调色板 GDI对象与句柄 windows图形接口与绘图 使用GDI对象基本规则 (1) 创建对象 (2) 用SelectObject函数把新创建的对象选入设备描述表，并保留原

13、对 象 (3) 完成绘图函数的调用后，把旧对象选入设备描述表，置换出创建 的对象 (4) 删除创建的对象,由 DeleteObject函数完成 windows图形接口与绘图 case WM_PAINT: hdc = BeginPaint(hWnd, HPEN hNewPen,hOldPen; hNewPen=CreatePen(PS_DASH,1,RGB(255,0, 0); hOldPen=(HPEN)SelectObject(hdc,hNewPen); MoveToEx(hdc,0,0,NULL); LineTo(hdc,100,100); hNewPen=(HPEN)SelectObje

14、ct(hdc,hOldPen); DeleteObject(hNewPen); EndPaint(hWnd, break; windows图形接口与绘图 使用CGDIObject类 数据成员m_hObject Attach函数 Detach函数 派生类: CPen、CBrush、CFont、 CBitmap、CPallete和CRgn类 windows图形接口与绘图 逻辑坐标系 TextOut(hdc, x,y,szBuffer,nLength) 设备坐标系 屏幕坐标系 窗口坐标系 窗口工作区坐标系 视口（设备坐标）与窗口（逻辑坐标） 3.7设备坐标与逻辑坐标 windows图形接口与绘图 映

15、像模式 定义了逻辑坐标与设备坐标的转换 CDC: SetMapMode();CDC: SetMapMode(); 映射模式 逻辑单元坐标轴方向 MM_TEXT象素X:向右 Y:向下 MM_ISOTROPIC任意(X=Y)X:向右 Y:向上 MM_ANISOTROPIC任意(X!=Y)X:向右 Y:向上 MM_HIENGLISH0.001 英寸X:向右 Y:向上 MM_HIMETRIC0.01MMX:向右 Y:向上 MM_LOENGLISH0.01 英寸X:向右 Y:向上 MM_LOMETRIC0.1MMX:可选 Y:可选 MM_TWIPS1/1440 英寸X:可选 Y:可选 windows图形

16、接口与绘图 窗口原点和视口原点窗口原点和视口原点 调整逻辑坐标的原点调整逻辑坐标的原点 窗口限度和视口限度窗口限度和视口限度 调整逻辑坐标轴的方向和单位调整逻辑坐标轴的方向和单位 逻辑坐标与设备坐标的转换公式 xViewport=(xWindow- xWinOrg)*(xViewExt/xWinExt)+xViewOrg; yViewport=(yWindow- yWinOrg)*(yViewExt/yWinExt)+xViewOrg; windows图形接口与绘图 设置逻辑坐标系的原点设置逻辑坐标系的原点 SetViewportOrgEx函数 BOOL SetViewportOrgEx( H

17、DC hdc, / 设备描述表句柄 int X, / 使用设备单位，视口原点的X坐标值 int Y, / 使用设备单位，视口原点的Y坐标值 LPPOINT lpPoint / 指向POINT结构变量，存放 原始的视口原点坐标 ); SetViewportOrgEx(hdc,cx/2,cy/2,NULL); windows图形接口与绘图 SetWindowOrgEx BOOL SetWindowOrgEx( HDC hdc, / 设备描述表句柄 int X, / 使用逻辑单位，窗口原点的X坐标值 int Y, / 使用逻辑单位，窗口原点的Y坐标值 LPPOINT lpPoint / 指向POIN

18、T结构变量，存放 原始的窗口原点坐标 ) SetWindowOrgEx(hdc,-cx/2,-cy/2,NULL); windows图形接口与绘图 1.设置映射方式 MM_ANISOTROPIC，MM_ISOTROPIC（做适当调整） 2. 设置窗口限度 SetWindowExt()SetWindowExt() BOOL SetWindowExtEx( HDC hdc, / 设备描述表句柄 int nXExtent, / 新设置的水平方向窗口限度 int nYExtent, / 新设置的垂直方向窗口限度 LPSIZE lpSize / 原始窗口限度 ); 任意逻辑坐标系的设置 windows图

19、形接口与绘图 3.设置视口限度 BOOL SetViewportExtEx( HDC hdc, / 设备描述表句柄 int nXExtent, / 新设置的水平方向视口限度 int nYExtent, / 新设置的垂直方向视口限度 LPSIZE lpSize / 原始视口限度 ); windows图形接口与绘图 坐标系的转换 DPToLP() LPToDP() ClientToScreen() ScreenToClient() windows图形接口与绘图 3.8 3.8 使用使用CDCCDC类绘制图形类绘制图形 绘制点和线绘制点和线 COLORREF SetPixel( POINT poin

20、t, COLORREF crColor ); CPoint MoveTo( POINT point ); BOOL LineTo( POINT point ); BOOL Arc( LPCRECT lpRect, POINT ptStart, POINT ptEnd ); BOOL AngleArc( int x, int y, int nRadius, float fStartAngle, float fSweepAngle ); windows图形接口与绘图 BOOL Polyline( LPPOINT lpPoints, int nCount ); BOOL PolyPolyline(

21、const POINT* lpPoints, const DWORD* lpPolyPoints, int nCount ); BOOL PolyBezier( const POINT* lpPoints, int nCount ); windows图形接口与绘图 绘制封闭图形绘制封闭图形 BOOL Ellipse( LPCRECT lpRect ); BOOL Rectangle( LPCRECT lpRect ) BOOL RoundRect( LPCRECT lpRect, POINT point ); BOOL Pie( LPCRECT lpRect, POINT ptStart, P

22、OINT ptEnd ); BOOL Polygon( LPPOINT lpPoints, int nCount ); BOOL PolyPolygon( LPPOINT lpPoints, LPINT lpPolyCounts, int nCount ); windows图形接口与绘图 CPenCPen类和画笔类和画笔 函数原型说明 CPen( ); 构造 Cpen对象 CPen( int nPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor ); 构造 Cpen对象，并创建样式为 nPenStyle， 宽度为 nWidth，颜色为 crColor 的 GDI 画

23、笔对象 BOOL CreatePen( int nPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor ); 并创建样式为 nPenStyle，宽度为 nWidth， 颜色为 crColor的 GDI画笔对象 BOOL CreatePenIndirect( LPLOGPEN lpLogPen ); 创建 GDI 画笔对象，参数为 lpLogPen 指 向 LOGPEN结构对象。 LOGPEN 结构的定义如下： typedef struct tagLOGPEN /* lgpn */ UINT lopnStyle; /画笔样式 POINT lopnWidth; /画笔宽度

24、COLORREF lopnColor; /画笔颜色 LOGPEN; windows图形接口与绘图 样式线形 PS_SOLID PS_DASH PS_DOT PS_DASHDOT PS_DASHDOTD OT PS_NULL PS_INSIDEFRA ME windows图形接口与绘图 (1)调用带参数的构造函数创建GDI画笔对象，例如： Cpen m_Pen (PS_SOLID,1,RGB(0,0,255); (2)先调用缺省构造函数创建CPen对象，然后调用Indirect 函数创建GDI画笔对象，例如： Cpen m_Pen; LOGPEN logpen； logpen .lopnStyl

25、e=PS_SOLID; /画笔样式 logpen .lopnWidth=1; /画笔宽度 logpen .lopnColor=RGB(0,0,255); m_Pen. CreatePenIndirect( windows图形接口与绘图 1 画刷和CBrush类 函数原型说明 CBrush( ); 构造CBrush对象 CBrush( COLORREF crColor ); 构造 CBrush 对象，并创建实心画刷，颜 色由参数crColor指定 CBrush( int nIndex, COLORREF crColor ); 构造 CBrush 对象，并创建阴影线画刷， 阴影线样式由nIndex

26、指定， 颜色由crColor 指定 CBrush( CBitmap* pBitmap );构造 CBrush 对象，并创建位图画刷，位 图由pBitmap指定 BOOL CreateSolidBrush( COLORREF crColor ); 创建实心画刷，颜色由参数crColor指定 BOOL CreateHatchBrush( int nIndex, COLORREF crColor ); 创建阴影线画刷，阴影线样式由 nIndex 指定，颜色由crColor指定 BOOL CreateBrushIndirect( const LOGBRUSH* lpLogBrush ); 创建画刷，画

27、刷类型由 lpLogBrush 指向 的LOGBRUSH结构变量指定 BOOL CreatePatternBrush( CBitmap* pBitmap ); 创建位图画刷，位图由pBitmap指定 windows图形接口与绘图 LOGBRUSH的结构定义如下： typedef struct tagLOGBRUSH / lb UINT lbStyle; COLORREF lbColor; LONG lbHatch; LOGBRUSH; LbStyle画刷类型 BS_HATCHED 阴影线画刷 BS_HOLLOW， BS_NULL空心画刷 BS_PATTERN，BS_PATTERN8X8位图画刷

28、 BS_SOLID 实心画刷 windows图形接口与绘图 样式阴影线图式 HS_HORIZONTAL HS_VERTICAL HS_FDIAGONAL HS_BDIAGONAL HS_CROSS HS_DIAGCROSS 阴影线的样式： windows图形接口与绘图 （1）创建实心画刷 使用带参数的构造函数创建 CBrush brush(RGB(255,0,0); 先使用缺省的构造函数创建Cbrush对象， 然后调用成员函数创建画刷 CBrush brush； brush.CreateSolidBrush(RGB(255,0,0) windows图形接口与绘图 （2） 创建阴影线画刷 使用带

29、参数的构造函数创建，例如: CBrush brush(HS_DIAGCROSS,RGB(0,255,0); 先使用缺省的构造函数创建Cbrush对象，然后调 用成员函数创建画刷。如： CBrush brush; brush.CresteHatchBrush(HS_DIAGCROSS,RGB (0,255,0); windows图形接口与绘图 （3）创建位图画刷 准备一个位图对象 CBitmap bitmap； bitmap.LoadBitmap(IDB_BITMAP1); 使用CBrush类带参数的构造函数创建位图画 刷，例如: CBrush brush( 先使用缺省的构造函数创建Cbrush

30、对象，然 后调用成员函数创建画刷。例如： CBrush brush; brush.CrestePatternBrush( windows图形接口与绘图 1TextOut 2DrawText-在指定矩形区域以一定格式输出字符 串 DT_BOTTOM DT_CENTER DT_LEFT DT_RIGHT DT_SINGLELINE DT_TOP DT_VCENTER 3.9 使用CDC成员函数绘制文本 文本输出函数 windows图形接口与绘图 3. ExtTextOut 函数功能：在指定位置输出字符串，并 且在文本周围给矩形填充背景色。 函数原型：BOOL ExtTextOut( int x,

31、int y, UINT nOptions, LPCRECT lpRect, const CString 参数说明 x，y字符串输出起始位置 x，y 坐标 NOptions指定矩形框的样式；如果设置为ETO_CLIPPED 则字符串被矩形框剪切， 如果设置为 ETO_OPAQUE 则矩形框将被背景色填充。 LpRect指定矩形，可以设置为NULL。 Str绘制的字符串 LpDxWidth s 指向一个数组；数组元素i 的值决定了第 I 个字符与第 I+1 个字符的间 隔距离；可以设置为 NULL。 windows图形接口与绘图 void CChildView:OnPaint() CPaintDC

32、 dc(this); / device context for painting dc.SetBkColor(RGB(0,255,0); CRect rect(0,0,200,40); int array5=40,25,35,45,15; dc.ExtTextOut(10,10,ETO_CLIPPED|ETO_O PAQUE, windows图形接口与绘图 4.TabbedTextOut函数 函数功能：和TextOut()的差不多，只是 它支持制表符，定义一组制表符的位置。 函数原型：CSize TabbedTextOut( int x, int y, const CString 参数说明 x

33、，y字符串输出起始位置 x，y 坐标 Str绘制的字符串 NTabPositions指定制表符的个数 LpnTabStopPositions指向一个存放制表符位置的数组 NTabOrigin制表符的扩展宽度 windows图形接口与绘图 void CChildView:OnPaint() CPaintDC dc(this); / device context for painting int array3=80,140,200; dc.TabbedTextOut(0,0,CString(helloth owtaretyou),0,NULL,0); dc.TextOut(0,180,CStrin

34、g(hellothowta retyou); windows图形接口与绘图 1. SetTextAlignetTextAlign TA_BASELINE TA_BOTTOM TA_TOP TA_CENTER TA_LEFT TA_RIGHT 文本格式控制文本格式控制 windows图形接口与绘图 2. SetTextCharacterExtra2. SetTextCharacterExtra 函数功能：设置字符间距 函数原型：int SetTextCharacterExtra( int nCharExtra ); 参数说明：nCharExtra为添加的空白数 （逻辑单位） windows图形接

35、口与绘图 3. SetTextJustification3. SetTextJustification 函数功能: 设置词间距 函数原型：int SetTextJustification( int nBreakExtra, int nBreakCount ); 参数说明：nBreakExtra 为所有空格添加 的 空 白 数 （ 逻 辑 单 位 ） ； nBreakCount 为一行字符串中的空格数。 windows图形接口与绘图 GetTextExtent函数 函数原型：CSize GetTextExtent( const CString dc.SetTextAlign(TA_RIGHT);

36、 dc.TextOut(100,20,CString(right aligned); dc.SetTextAlign(TA_LEFT); dc.TextOut(100,60,CString(left aligned); int oldextra=dc.SetTextCharacterExtra(5); dc.TextOut(100,100,CString(left aligned and add 5 extra); windows图形接口与绘图 CSize size=dc.GetTextExtent(CString(left aligned and add 5 extra and justif

37、ied); CRect rect; GetClientRect( dc.SetTextJustification(rect.Width()-size.cx,7); dc.TextOut(0,140,CString(left aligned and add 5 extra and justified); dc.SetTextCharacterExtra(oldextra); dc.SetTextJustification(0,0); dc.TextOut(100,180,CString(left aligned); windows图形接口与绘图 1.GetTextMetrics1.GetText

38、Metrics 2.GetTextExtentPoint2.GetTextExtentPoint typedef struct tagTEXTMETRIC typedef struct tagTEXTMETRIC LONG tmHeight; LONG tmHeight; LONG tmAscent; LONG tmAscent; LONG tmDescent; LONG tmDescent; LONG tmInternalLeading; LONG tmInternalLeading; LONG tmExternalLeading; LONG tmExternalLeading; LONG

39、tmAveCharWidth; LONG tmAveCharWidth; LONG tmMaxCharWidth; LONG tmMaxCharWidth; LONG tmWeight; LONG tmWeight; TEXTMETRIC; TEXTMETRIC; windows图形接口与绘图 设置字符和背景颜色设置字符和背景颜色 (1)SetTextColor函数 (2)SetBKColor函数 windows图形接口与绘图 CFontCFont类与字体类与字体 WindowsWindows字体字体 栅格型(Raster) 矢量型(Vector) TrueType 字体要素 字型（字体名称）

40、 字型样式（字体样式） 大小（从低端到顶端的距离） windows图形接口与绘图 成员类 型 成员名使用说明 LONGlfHeight字符高度(使用逻辑单位) 设置为 0 时,使用缺省高度 LONGlfWidth字符平均宽度, 设置为 0 时,使用匹配宽度 LONGlfEscapement字符与 X 轴的角度,缺省为 0 LONGlfOrientation字符排列角度,值为角度*10， 如 900 代表 90 度， 1800 为逆向 LONGlfWeight字符中线的粗细度, 取值范围: FW_DONTCARE,FW_THIN, FW_NORMAL,FW_REGULAR. FW_BOLD,.F

41、W_BLACK,FW_HEAVY BYTElfItalic非 0 为斜体 BYTElfUnderline非 0 为加下划底线 BYTElfStrikeOut非 0 为在字符中央加线 windows图形接口与绘图 BYTElfCharSet字符集,可以设置以下字符集: ANSI_CHARSET，DEFAULT_CHARSET， SYMBOL_CHARSET，SHIFTJIS_CHARSET， HANGUL_CHARSET，GB2312_CHARSET， BYTElfOutPrecision精确度: OUT_DEFAULT_PRECIS, OUT_DEVICE_PRECIS,(device) OU

42、T_RASTER_PRECIS,(Raser) OUT_TT_ONLY_PRECIS(only true type) OUT_TT_PRECIS(true type) BYTElfClipPrecision裁剪字符的方法: CLIP_DEFAULT_PRECIS BYTElfQuality字体质量: DEFAULT_QUALITY DRAFT_QUALITY, PROOF_QUALITY BYTElfPitchAndFamily宽度种类与字体家族,可以设置以下值: 宽度种类: DEFAULT_PITCH, VARIABLE_PITCH, FIXED_PITCH 字体家族: FF_DECORATIVE(Old English), FF_DONTCARE, FF_MODERN(Courier New), FF_ROMAN(TimesNewRoman), FF_SCRIPT(Script), FF_SWISS（Arial） TCHARlfFaceNameLF_FACESI ZE 字体名称 windows图形接口与绘图 获取字体尺寸信息 GetTextM