06 圖形設(shè)備接口-GDI基本概念

1、第6章 圖形與圖像編程根底主講：馬川.本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容：圖形處置的根本原理：圖形設(shè)備接口設(shè)備環(huán)境GDI坐標(biāo)系映射方式運用畫筆和畫刷繪制圖形文本與字體位圖、圖標(biāo)和光標(biāo). Windows圖形設(shè)備接口(GDI是為與設(shè)備無關(guān)的圖形設(shè)計的。所謂設(shè)備的無關(guān)性，就是操作系統(tǒng)屏蔽了硬件設(shè)備的差別，因此設(shè)備無關(guān)性能運用戶編程時無需思索特殊的硬件設(shè)置。.6.1 圖形設(shè)備接口Windows提供了一個稱為圖形設(shè)備接口GDIGraphics Device Interface的籠統(tǒng)接口。GDI作為Windows的重要組成部分，它擔(dān)任管理用戶繪圖操作時功能的轉(zhuǎn)換。用戶經(jīng)過調(diào)用GDI函數(shù)與設(shè)備打交道，GDI經(jīng)過不同設(shè)備提供的

2、驅(qū)動程序?qū)⒗L圖語句轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的繪圖指令，防止了直接對硬件進(jìn)展操作，從而實現(xiàn)所謂的設(shè)備無關(guān)性。編程時采用MFC方法繪制圖形也很方便，MFC對GDI函數(shù)和繪圖對象進(jìn)展了封裝。 .圖形設(shè)備接口GDI管理Windows運用程序圖形的繪制，在運用程序中，經(jīng)過調(diào)用GDI函數(shù)繪制不同尺寸、顏色、風(fēng)格的幾何圖形、文本和位圖。這些圖形處置函數(shù)組成了圖形設(shè)備接口GDI。 GDI是構(gòu)成Windows中心的三種動態(tài)鏈接庫之一，MFC將GDI函數(shù)封裝在一個名為CDC的設(shè)備環(huán)境類中，因此我們可以經(jīng)過調(diào)用CDC類的成員函數(shù)來完成繪圖操作。 所謂設(shè)備無關(guān)性，是指操作系統(tǒng)屏蔽了硬件設(shè)備的差別，運用戶編程時普通無需思索設(shè)備的類型

3、，如不同種類的顯示器或打印機。 6.1.1 概述.Windows支持與設(shè)備無關(guān)的圖形利用GDI和Windows設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)人員只需建立與輸出設(shè)備的關(guān)聯(lián)，讓系統(tǒng)加載相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序即可一、圖形設(shè)備接口(GDI)GDI擔(dān)任系統(tǒng)與用戶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。. 設(shè)備描畫表即為設(shè)備環(huán)境的屬性的集合。運用程序與輸出設(shè)備之間的橋梁Win系統(tǒng)外設(shè)直接訪問不允許一致的設(shè)備環(huán)境(DC)提供使運用程序與設(shè)備相連用戶為確保圖形輸出的設(shè)備無關(guān)性1. GDI的一些根本概念.Windows繪圖過程和設(shè)備無關(guān)性的實現(xiàn)： GDI處于設(shè)備驅(qū)動程序的

4、上一層，當(dāng)程序調(diào)用繪圖函數(shù)時，GDI將繪圖命令傳送給當(dāng)前設(shè)備的驅(qū)動程序，以調(diào)用驅(qū)動程序提供的接口函數(shù)。驅(qū)動程序的接口函數(shù)將Windows繪圖命令轉(zhuǎn)化為設(shè)備可以執(zhí)行的輸出命令，實現(xiàn)圖形的繪制。不同設(shè)備具有不同的驅(qū)動程序，設(shè)備驅(qū)動程序是設(shè)備相關(guān)的。.運用程序設(shè)備描畫表及其屬性經(jīng)過設(shè)備描畫表的句柄來間接地存取運用程序每一次圖形操作均參照設(shè)備描畫表中的屬性執(zhí)行.6.1.2 設(shè)備環(huán)境為了實現(xiàn)設(shè)備無關(guān)性，運用程序的輸出不直接面向顯示器等物理設(shè)備，而是面向一個稱之為設(shè)備環(huán)境DC(Device Context)的虛擬邏輯設(shè)備。設(shè)備環(huán)境也稱設(shè)備描畫表或設(shè)備上下文，它是由Windows管理的一個數(shù)據(jù)構(gòu)造，它保管了

5、繪圖操作中一些共同需求設(shè)置的信息，如當(dāng)前的畫筆、畫刷、字體和位圖等圖形對象及其屬性，以及顏色和背景等影響圖形輸出的繪圖方式?；\統(tǒng)地說，一個設(shè)備環(huán)境提供了一張畫布和一些繪畫的工具，我們可以運用不同顏色的工具在上面繪制點、線、圓和文本。.設(shè)備環(huán)境中的“設(shè)備是指任何類型的顯示器或打印機等輸出設(shè)備，繪圖時用戶不用關(guān)懷所運用設(shè)備的編程原理和方法。一切的繪制操作必需經(jīng)過設(shè)備環(huán)境進(jìn)展間接的處置，Windows自動將設(shè)備環(huán)境所描畫的構(gòu)造映射到相應(yīng)的物理設(shè)備上。從根本上來說，設(shè)備環(huán)境DC是一個Windows數(shù)據(jù)構(gòu)造，該構(gòu)造存儲著程序向設(shè)備輸出時所需求的信息，運用程序利用它定義圖形對象及其屬性，并實現(xiàn)運用程序、設(shè)

6、備驅(qū)動程序和輸出設(shè)備之間繪圖命令的轉(zhuǎn)換。在Windows中不運用DC無法進(jìn)展輸出，在運用任何GDI繪圖函數(shù)之前，必需建立一個設(shè)備環(huán)境。.獲取設(shè)備環(huán)境DC的方法： 在程序中不能直接存取DC數(shù)據(jù)構(gòu)造，只能經(jīng)過系統(tǒng)提供的一系列函數(shù)或運用設(shè)備環(huán)境的句柄HDC來間接地獲取或設(shè)置設(shè)備環(huán)境構(gòu)造中的各項屬性，如顯示器高度和寬度、支持的顏色數(shù)及分辨率等。假設(shè)采用SDK方法編程，獲取DC的方法有兩種：在WM_PAINT音訊處置函數(shù)中經(jīng)過調(diào)用API函數(shù)BeginPaint()獲取設(shè)備環(huán)境，在音訊處置函數(shù)前往前調(diào)用API函數(shù)EndPaint()釋放設(shè)備環(huán)境。在其他函數(shù)中經(jīng)過調(diào)用API函數(shù)GetDC()獲取設(shè)備環(huán)境，調(diào)

7、用API函數(shù)ReleaseDC()釋放設(shè)備環(huán)境。.假設(shè)采用MFC方法編程，MFC提供了不同類型的DC類，每一個類都封裝了DC句柄，并且它們的構(gòu)造函數(shù)自動調(diào)用獲取DC的API函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)自動調(diào)用釋放DC的API函數(shù)。因此，在程序中經(jīng)過聲明一個MFC設(shè)備環(huán)境類的對象就自動獲取了一個DC，而當(dāng)該對象被銷毀時就自動釋放了獲取的DC。MFC AppWizard運用程序?qū)в蝿?chuàng)建的OnDraw()函數(shù)自動支持所獲取的DC。MFC的DC類包括CDC、CPaintDC、CClientDC、CWindowDC和CMetaFileDC等，其中CDC類是MFC設(shè)備環(huán)境類的基類，其它的MFC設(shè)備環(huán)境類都是CDC的派生

8、類。 .CDC類既作為其它MFC設(shè)備環(huán)境類的基類，又可以作為一個普通的設(shè)備環(huán)境類運用。利用它可以訪問設(shè)備屬性和設(shè)置繪圖屬性。CDC類對GDI的一切繪圖函數(shù)進(jìn)展了封裝。CPaintDC類是OnPaint()函數(shù)運用的設(shè)備環(huán)境類，它代表一個窗口的繪圖畫面。假設(shè)添加WM_PAINT音訊處置函數(shù)OnPaint()，就需求運用CPaintDC類來定義一個設(shè)備環(huán)境對象。 CClientDC類代表了客戶區(qū)設(shè)備環(huán)境。當(dāng)在客戶區(qū)實時繪圖時，需求利用CClientDC類定義一個客戶區(qū)設(shè)備環(huán)境。CWindowDC類代表了整個程序窗口設(shè)備環(huán)境，可以在整個窗口區(qū)域繪圖。 MFC設(shè)備環(huán)境類： .6.1.3 GDI坐標(biāo)系和

9、映射方式 Windows坐標(biāo)系分為邏輯坐標(biāo)系和設(shè)備坐標(biāo)系兩種，GDI支持這兩種坐標(biāo)系。普通而言，GDI的文本和圖形輸出函數(shù)運用邏輯坐標(biāo)，而在客戶區(qū)挪動或按下鼠標(biāo)的鼠標(biāo)位置是采用設(shè)備坐標(biāo)。 邏輯坐標(biāo)系是面向DC的坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)不思索詳細(xì)的設(shè)備類型，在繪圖時，Windows會根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的映射方式將邏輯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為設(shè)備坐標(biāo)。設(shè)備坐標(biāo)系是面向物理設(shè)備的坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)以像素或設(shè)備所能表示的最小長度單位為單位，X軸方向向右，Y軸方向向下。設(shè)備坐標(biāo)系的原點位置(0, 0)不限定在設(shè)備顯示區(qū)域的左上角。.設(shè)備坐標(biāo)系分為屏幕坐標(biāo)系、窗口坐標(biāo)系和客戶區(qū)坐標(biāo)系三種相互獨立的坐標(biāo)系。屏幕坐標(biāo)系以屏幕左上角為原點，一些與整個屏幕有關(guān)的函數(shù)均采用屏幕坐標(biāo)，如GetCursorPos()、SetCursorPos()、CreateWindow()、MoveWindow()。彈出式菜單運用的也是屏幕坐標(biāo)。窗口坐