C++及Windows程序設(shè)計(jì)A：第09章 繪圖

1、繪圖第09章本章主要內(nèi)容9.2 文本處理9.3 映射模式9.1 基礎(chǔ)繪圖操作9.1.1 繪圖基本概念設(shè)備環(huán)境的概念繪圖工具繪圖的基本流程1、設(shè)備環(huán)境設(shè)備環(huán)境是Windows提供的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，描述了應(yīng)用程序向設(shè)備輸出時(shí)所需要的信息，是對物理設(shè)備（顯示器、打印機(jī)等）的邏輯抽象；此外Windows還提供了大量的用于繪制圖形、文本、位圖的API函數(shù)。MFC通過CDC類，將設(shè)備環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的繪圖操作封裝在一起。在MFC應(yīng)用程序中，設(shè)置繪圖環(huán)境、完成繪圖操作等功能都是通過CDC類對象完成的。CDC類的派生類CPaintDC：用于WM_PAINT消息映射函數(shù)OnPaint()中；一般不映射該消息，如

2、果要映射，需要調(diào)用OnDraw。CClientDC：描述窗口的客戶區(qū)，完成對客戶區(qū)窗口的繪制，比較常用。CWindowDC：描述整個(gè)窗口，包括工具欄、菜單欄、狀態(tài)欄；允許在窗口任意位置進(jìn)行繪圖。CMetaFileDC：應(yīng)用于圖元文件中繪圖2、繪圖工具Windows為設(shè)備環(huán)境提供了各種各樣的繪圖工具，如用于畫線的畫筆、填充區(qū)域的畫刷、繪制文本的字體。在進(jìn)行繪制操作時(shí)，首先應(yīng)該創(chuàng)建繪圖工具，然后將繪圖工具選入設(shè)備環(huán)境中。MFC封裝了這些繪圖工具，提供了多個(gè)圖形設(shè)備接口類對象，如CPen、CBrush、CFont、CBitmap等，它們有一個(gè)公共的抽象基類CGdiObject。小結(jié)：繪圖工具由GDI

3、類對象描述，繪圖環(huán)境設(shè)置及繪圖函數(shù)封裝在CDC類中。3、繪圖操作基本步驟獲得設(shè)備環(huán)境類對象；創(chuàng)建合法的GDI對象，如畫筆、畫刷、位圖、字體等；將GDI對象選入CDC類對象中，同時(shí)保存原來的GDI對象；進(jìn)行繪圖操作；結(jié)束繪圖后，恢復(fù)原始的GDI對象；有時(shí)候需要釋放CDC類對象。獲取設(shè)備環(huán)境視圖類的OnDraw函數(shù)體內(nèi)void CMyView:OnDraw(CDC *pDC)pDC-Ellipse();pDC對象可以直接使用，使用完成后不能刪除系統(tǒng)間接調(diào)用時(shí)傳遞的參數(shù),屏幕刷新后能重新繪制獲取設(shè)備環(huán)境在普通成員函數(shù)體內(nèi)void CMyView:MyFunction()CClientDC dc(th

4、is);dc.Ellipse();得到dc對象后可以直接使用，使用完成后不用釋放，函數(shù)返回后，由析構(gòu)函數(shù)釋放資源多用于一次性繪制，屏幕刷新后不會(huì)重繪獲取設(shè)備環(huán)境在普通成員函數(shù)體內(nèi)void CMyView:MyFunction()CDC *pDC=GetDC();pDC-Ellipse();ReleaseDC(pDC)得到pDC對象后可以直接使用，使用完成后需要使用ReleaseDC釋放該對象。動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對象，位于堆中，用完后必須釋放特殊的設(shè)備環(huán)境視圖類普通成員函數(shù)中void CMyView:MyFunction()CWindowDC dc(GetParent();/CClientDC dc (G

5、etParent();dc.Ellipse();得到主框架窗口指針，用于對整個(gè)窗口繪圖特殊的設(shè)備環(huán)境視圖類普通成員函數(shù)中void CMyView:MyFunction()CWindowDC dc( GetDesktopWindow() );dc.Ellipse();得到桌面的窗口指針，可以對整個(gè)桌面進(jìn)行繪圖9.1.2 基本繪圖工具畫筆畫刷庫存對象簡單的繪圖示例1、畫筆畫筆是用來繪制直線和曲線的工具，具有寬度、風(fēng)格和顏色三種屬性。風(fēng)格屬性為一些預(yù)定義常量，如實(shí)線PS_SOLID、虛線PS_DASH、點(diǎn)線PS_DOT、點(diǎn)劃線PS_DASHDOT。只有實(shí)線設(shè)置線寬才有意義。風(fēng)格屬性宏/WinGdi.

6、h中#define PS_SOLID 0#define PS_DASH 1 /* - */#define PS_DOT 2 /* . */#define PS_DASHDOT 3 /* _._._._ */#define PS_DASHDOTDOT 4 /* _._._ */#define PS_NULL 5#define PS_INSIDEFRAME 6#define PS_USERSTYLE 7#define PS_ALTERNATE 8#define PS_STYLE_MASK 0 x0000000F創(chuàng)建畫筆方法一：通過構(gòu)造函數(shù)直接初始化CPen(int nPenStyle,int nW

7、idth,COLORREF crColor);CPen pen(PS_SOLID,2,RGB(255,0,0);方法二：調(diào)用CreatePen成員創(chuàng)建BOOL CreatePen(int nPenStyle,int nWidth,COLORREF crColor);CPen pen;pen.CreatePen(PS_SOLID,2,RGB(255,0,0);設(shè)置顏色COLORREF實(shí)際就是一個(gè)unsigned int型，DWORD類型，32位二進(jìn)制整數(shù)，用來描述一種顏色。前3個(gè)字節(jié)用于表示紅、綠、蘭三種顏色分量，最后一個(gè)字節(jié)表示透明度。RGB宏：通過R、G、B三個(gè)分量構(gòu)造一個(gè)顏色常量，每個(gè)分量

8、值范圍為0255COLORREF rColor=RGB(255,0,0);CPen pen(PS_SOLID,2,rColor);2、畫刷畫刷用于指定填充的屬性。畫刷的屬性包括填充顏色、填充圖案和填充樣式。實(shí)心畫刷用COLORREF描述填充顏色；陰影畫刷使用一組預(yù)定義宏定義填充模式，宏以HS_打頭；位圖畫刷指定一個(gè)位圖(通常是88位圖)作為畫刷的填充圖案。創(chuàng)建實(shí)心畫刷BOOL CreateSolidBrush(COLORREF crColor ) CBrush b;b.CreateSolidBrush(RGB(255,0,0);CBrush b(RGB(255,0,0);創(chuàng)建陰影畫刷BOOL

9、CreateHatchBrush( int nIndex, COLORREF crColor ) CBrush b;b.CreateHatchBrush(HS_CROSS,RGB(255,0,0);創(chuàng)建位圖畫刷CreatePatternBrush( CBitmap* pBitmap)CBrush b;CBitmap *pMap=;b.CreatePatternBrush(pMap);3、庫存GDI對象Windows系統(tǒng)預(yù)定義好的GDI對象，直接使用，使用前無須定義，使用后無須刪除。#define WHITE_BRUSH 0 白色刷子#define LTGRAY_BRUSH 1 淺灰色刷子#de

10、fine GRAY_BRUSH 2 灰色刷子#define DKGRAY_BRUSH 3 深灰色刷子#define BLACK_BRUSH 4 黑色刷子#define NULL_BRUSH 5 空刷子#define WHITE_PEN 6 白色畫筆#define BLACK_PEN 7 黑色畫筆#define NULL_PEN 8 空筆4、簡單的繪圖示例void CPenView:OnDraw(CDC* pDC)CPen Pen1(PS_SOLID,2,RGB(255,0,0);CPen *pOldPen;pOldPen=pDC-SelectObject(&Pen1);pDC-SelectSt

11、ockObject(GRAY_BRUSH);pDC-Rectangle(CRect(0,0,20,20);pDC-SelectObject(pOldPen);要點(diǎn)對于用戶創(chuàng)建的繪圖工具，使用CDC類的SelectObject選中，完成繪圖后要恢復(fù)；庫存的繪圖工具，使用SelectStockObject選中，完成繪圖后無需恢復(fù)；初始時(shí)，系統(tǒng)有默認(rèn)的繪圖設(shè)置，每次繪圖完成后，應(yīng)恢復(fù)到該默認(rèn)狀態(tài)。9.1.3 基本繪圖操作畫點(diǎn)畫線折線矩形多邊形橢圓基本數(shù)據(jù)類型繪圖模式1、畫點(diǎn)操作畫點(diǎn)COLORREF SetPixel (int x,int y,COLORREF crColor);COLORREF Se

12、tPixel (POINT point,COLORREF crColor);BOOL SetPixelV (int x,int y,COLORREF crColor);獲取點(diǎn)的顏色COLORREF GetPixel(int x,int y)const;也可以傳遞一個(gè)CPoint對象2、畫線操作畫直線BOOL LineTo(int x,int y);BOOL LineTo(POINT point);/ 從當(dāng)前點(diǎn)繪制直線到point指定的點(diǎn)，同時(shí)/ 由point指定的點(diǎn)稱為新的當(dāng)前點(diǎn)設(shè)置當(dāng)前點(diǎn)CPoint MoveTo(int x,int y);/ 設(shè)置新的當(dāng)前點(diǎn)并返回之前的當(dāng)前點(diǎn)查詢當(dāng)前點(diǎn)CPo

13、int GetCurrentPosition() const;3、畫折線BOOL Polyline( LPPOINT lpPoints, int nCount );BOOL PolylineTo( const POINT* lpPoints, int nCount );這兩個(gè)函數(shù)用來畫一系列連續(xù)的折線。參數(shù)lpPoints是POINT或CPoint的頂點(diǎn)數(shù)組；nCount表示數(shù)組中頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)，它至少為2；Polyline不使用當(dāng)前位置，也不更新當(dāng)前位置；而PolylineTo把當(dāng)前位置作為起始點(diǎn)，并且在折線畫完之后，把折線終點(diǎn)位置設(shè)為新的當(dāng)前位置。4、畫矩形CDC的Rectangle和Roun

14、dRect函數(shù)用于矩形和圓角矩形的繪制：BOOL Rectangle( int x1, int y1, int x2, int y2 );BOOL Rectangle( LPCRECT lpRect );BOOL RoundRect( int x1, int y1, int x2, int y2, int x3, int y3 );BOOL RoundRect( LPCRECT lpRect, POINT point );矩形參數(shù)BOOL RoundRect( int x1, int y1, int x2, int y2, int x3, int y3 );5、畫多邊形多邊形是由首尾相接的封閉

15、折線所圍成的圖形。畫多邊形的函數(shù)Polygon原型如下：BOOL Polygon( LPPOINT lpPoints, int nCount );由lpPoints數(shù)組構(gòu)成的頂點(diǎn)繪制封閉的多邊形，nCount指定頂點(diǎn)的數(shù)量。6、弧和橢圓BOOL Arc( int x1, int y1, int x2, int y2, int x3, int y3, int x4, int y4 );BOOL Arc( LPCRECT lpRect, POINT ptStart, POINT ptEnd ); BOOL Ellipse( int x1, int y1, int x2, int y2 );/繪制內(nèi)

16、接矩形的橢圓，當(dāng)矩形構(gòu)成正方形時(shí)/繪制的便是圓?；〉膮?shù)BOOL Arc( int x1, int y1, int x2, int y2, int x3, int y3, int x4, int y4 );7、常用數(shù)據(jù)類型CPoint：描述一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)CPoint p(20,20);pDC-MoveTo(0,0);pDC-LineTo(p);pDC-LineTo(p.x,p.y);常用數(shù)據(jù)類型CRect：構(gòu)造一個(gè)矩形區(qū)域CRect rr(0,0,20,20);pDC-Rectangle(rr);pDC-Rectangle(&rr);常用方法Width()：返回矩形的寬度Height()：返回矩形

17、的高度PtInRect( POINT point ) 判斷point是否位于矩形區(qū)域內(nèi)常用數(shù)據(jù)類型CSize：構(gòu)造一個(gè)尺寸大小CSize sz(10,20);CRect rc(0,0,100,100);rc.InflateRect(sz)；rc.InflateRect(sz.cx,sz.cy);8、繪圖模式繪圖模式概念進(jìn)行繪圖時(shí)，并不是簡單輸出圖形像素點(diǎn)顏色；而是將輸出顏色與目標(biāo)位置像素現(xiàn)有顏色進(jìn)行某種邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為輸出。邏輯運(yùn)算由繪圖模式定義。設(shè)置繪圖模式int SetROP2(int nDrawMode);默認(rèn)的繪圖模式為R2_COPYPEN，新的輸出覆蓋原來的輸出。常用繪圖模式繪

18、圖模式為一組整數(shù)宏R2_BLACK 最后像素為黑R2_NOP 保持原來顏色R2_NOT 對原來顏色取反R2_COPYPEN 新的顏色覆蓋原來顏色R2_XORPEN 新顏色與原來顏色異或運(yùn)算繪圖前要保存原來的繪圖模式，繪制完成后再恢復(fù)原來的模式。本章主要內(nèi)容9.2 文本處理9.3 映射模式9.1 基礎(chǔ)繪圖操作9.2.1 字體工具字體的基本概念創(chuàng)建字體獲取字體屬性1、字體基本概念字體也是基本的GDI工具，封裝于CFont類字體屬性字樣：字符書寫時(shí)表現(xiàn)出的特定模式，如漢字的宋體、楷體、黑體等風(fēng)格：主要表現(xiàn)為字體的粗細(xì)和是否傾斜等尺寸：指字符占據(jù)區(qū)域的大小，通常用字符高度描述，常以mm、英寸或點(diǎn)度量，

19、一點(diǎn)約1/72英寸，漢字還有用號(hào)的度量方法。2、創(chuàng)建字體CreateFont( int nHeight, int nWidth, int nEscapement, int nOrientation, int nWeight, BYTE bItalic, BYTE bUnderline, BYTE cStrikeOut, BYTE nCharSet, BYTE nOutPrecision, BYTE nClipPrecision, BYTE nQuality, BYTE nPitchAndFamily, LPCTSTR lpszFacename ) CreateFontIndirect(cons

20、t LOGFONT* lpLogFont ) ：建議使用LOGFONT常用成員lfFaceName：指定字體名稱。nHeight：指定寬度，當(dāng)nHeight為0，表示高寬比例固定；如果希望字體為指定的尺寸，應(yīng)將高度設(shè)置為負(fù)值，nWidth設(shè)置為0。nWidth：指定字體高度nEscapement：整個(gè)文本行的傾斜角度，0.1為單位nWeight：指定字體的粗細(xì)，取值100900創(chuàng)建字體的常見方法CreateFontIndirect的使用LOGFONT lf;pDC-GetCurrentFont()-GetLogFont(&lf);CFont font,*pOldFont;lf.lfCharse

21、t=GB2312_CHARSET;lf.lfHeight=80; lf.lfWidth=0;strcpy(lf.lfFaceName, “黑體”);font.CreateFontIndirect(&lf);pOldFont=pDC-SelectObject(&font);只需修改部分常用屬性 tmExternalLeading tmInternalLeading 純高度tmHeight：字體高度，純高度加音標(biāo)高度tmExternalLeading：本行音標(biāo)之上至上一行基線，可以為0tmHeight+tmExternalLeading：字符高度3、字體的尺寸計(jì)算tmHeightTEXTMETRI

22、C結(jié)構(gòu)tmHeight、tmExternalLeadingGetTextMetrics(LPTEXTMETRIC lpMetrics); 將當(dāng)前字體屬性填入結(jié)構(gòu)體lpMetris中GetTextExtent(const CString& str)得到當(dāng)前字體下，輸出字符串str時(shí)所占用的寬度和高度，可以精確控制行距。常用函數(shù)9.2.2 文本輸出TextOut(int x, int y, const CString& str) x、y指定輸出的位置，str為輸出的字符串DrawText( const CString& str, LPRECT lpRect, UINT nFormat ) str：

23、指定要輸出的字符串lpRect：指定輸出的矩形區(qū)域nFormat：指定輸出時(shí)的對齊方式文本輸出控制SetTextColor( COLORREF crColor ) 設(shè)置輸出文字的文本顏色SetBkColor(COLORREF crColor)設(shè)置輸出文本時(shí)的背景顏色SetBkMode(int nBkMode)設(shè)置繪圖模式nBkMode取OPAQUE，為不透明繪圖nBkMode取TRANSPARENT，透明背景，此時(shí)背景顏色無效。文本輸出控制SetTextAlign(UINT nFlags)主要設(shè)置TextOut函數(shù)的對齊方式TA_LEFT、 TA_CENTER、TA_RIGHT確定水平方向上的

24、對齊方式，TA_BOTTOM、TA_BASELINE、 TA_TOP確定垂直方向?qū)R方式，水平方向和垂直方向可各取一值進(jìn)行組合，如UINT n=SetTextAlign(TA_LEFT|TA_TOP);SetTextAlign(n); /恢復(fù)原來的對齊方式9.2.3 示例：旋轉(zhuǎn)文字void CDrawView:OnDraw(CDC* pDC)CRect rect;GetClientRect(rect);LOGFONT lf;pDC-GetCurrentFont()-GetLogFont(&lf);CFont font,*pOldFont;lf.lfCharSet=GB2312_CHARSET;

25、lf.lfHeight=30; lf.lfWeight=FW_BOLD;lf.lfOrientation=0;strcpy(lf.lfFaceName, 宋體);示例：旋轉(zhuǎn)文字void CDrawView:OnDraw(CDC* pDC)for(int i=0;iSelectObject(&font);pDC-TextOut(rect.Width()/2,rect.Height()/2, 旋轉(zhuǎn)文字示例);font.Detach();pDC-SelectObject(pOldFont);本章主要內(nèi)容9.2 文本處理9.3 映射模式9.1 基礎(chǔ)繪圖操作9.3.1 坐標(biāo)系統(tǒng)邏輯坐標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)中使用的邏

26、輯坐標(biāo)系，如500300的區(qū)域范圍，不用考慮具體設(shè)備設(shè)備環(huán)境類的繪圖函數(shù)往往使用邏輯坐標(biāo)。設(shè)備坐標(biāo)顯示器、打印機(jī)等物理設(shè)備采用的坐標(biāo)系統(tǒng)，不同設(shè)備的坐標(biāo)系不同。對于顯示器，坐標(biāo)單位為像素，(0,0)位于左上角，X正軸向右，Y正軸向下。坐標(biāo)系統(tǒng)三種設(shè)備坐標(biāo)屏幕坐標(biāo)系：整個(gè)屏幕區(qū)域的坐標(biāo)系統(tǒng)；窗口坐標(biāo)系：以包括邊框在內(nèi)應(yīng)用程序窗口區(qū)域的坐標(biāo)系統(tǒng)；用戶區(qū)坐標(biāo)系：以窗口客戶區(qū)為區(qū)域的坐標(biāo)系統(tǒng)。CWnd類成員函數(shù)一般使用設(shè)備坐標(biāo)作為參數(shù)，如返回鼠標(biāo)位置。9.3.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換屏幕坐標(biāo)和用戶區(qū)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換映射模式設(shè)置映射模式設(shè)備坐標(biāo)和邏輯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換1、屏幕坐標(biāo)和用戶區(qū)坐標(biāo)屏幕坐標(biāo)和用戶區(qū)坐標(biāo)使用場合多數(shù)CWnd類

27、成員函數(shù)使用用戶區(qū)坐標(biāo)，如鼠標(biāo)操作等，產(chǎn)生的是相對客戶區(qū)的坐標(biāo)；右擊彈出快捷菜單、創(chuàng)建窗口、MoveWindow等設(shè)置窗口的函數(shù)往往以屏幕坐標(biāo)為參考。相互轉(zhuǎn)換void ScreenToClient(LpPoint lpPoint) const;void ClientToScreen(lpPoint lpPoint) const;2、映射模式CDC類中的函數(shù)基本上都使用邏輯坐標(biāo)。最終的輸出由Windows完成向設(shè)備坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換過程由映射模式?jīng)Q定。8種映射模式MM_TEXT方式：默認(rèn)的方式，左上角(0,0)，X軸向右增加，Y軸向下增加 MM_LOENGLISH、MM_HIENGLISH、MM_L

28、OMETRIC、MM_HIMETRIC、MM_TWIPS、MM_ANISOTROPIC、MM_ISOTROPIC視口和窗口的概念視口：以像素為坐標(biāo)單位，即用戶在屏幕上所觀察到的應(yīng)用程序客戶區(qū)的一塊屏幕區(qū)域窗口：應(yīng)用程序中的坐標(biāo)范圍，對應(yīng)邏輯坐標(biāo)，如1km2km，在顯示時(shí)，Windows需要將窗口坐標(biāo)映射到視口坐標(biāo)中(即設(shè)備坐標(biāo))視口和窗口的概念3、設(shè)置映射模式CDC類設(shè)置映像方式的基本方法SetMapMode(int nMapMode)，設(shè)置指定的映像模式后，返回原來的映像模式MM_ANISOTROPIC映射模式下，可以設(shè)置長寬方向不同比例 SetWindowsExt(SIZE size)，窗

29、口大小 SetViewportExt(SIZE size)，視口大小SetViewportOrg(POINT point)，設(shè)置視口坐標(biāo)原點(diǎn)，使用設(shè)備坐標(biāo)，單位為像素；SetWindowOrg，設(shè)置窗口坐標(biāo)原點(diǎn)，使用邏輯坐標(biāo)。設(shè)置映射模式的地方刷新屏幕的操作通常在OnDraw中，應(yīng)用框架在調(diào)用OnDraw成員函數(shù)之前要調(diào)用OnPrepareDC，所以通常將設(shè)置映射模式房在該函數(shù)中。在其它消息處理函數(shù)中，在獲得CDC類對象之后，需要調(diào)用OnPrepareDC(&dc)，以便正確設(shè)置映射模式。一個(gè)典型示例pDC-SetMapMode(MM_ANISOTROPIC);pDC-SetWindowExt

30、(2000, -2000);pDC-SetWindowOrg(-1000, 1000);CRect rc;GetClientRect(rc);pDC-SetViewportOrg(0, 0);pDC-SetViewportExt(rc.Width(), rc.Height();/先設(shè)置映像模式，再設(shè)置窗口，最后設(shè)置視口通常將一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)保留為(0,0)，另一個(gè)進(jìn)行調(diào)整。效果(0,0)(800,600)(-1000,1000)(1000,1000)(-1000,-1000)(1000,-1000)4、設(shè)備和邏輯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換CDC的成員函數(shù)void LPtoDP(LPPoint lpPoints,in

31、t nCount)void DPtoLP(LPPoint lpPoints,int nCount)void LPtoDP(LPRect lpRect);void DPtoLP(LPRect lpRect);鼠標(biāo)點(diǎn)擊命中測試等場合需進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單擊時(shí)得到設(shè)備坐標(biāo)，需要轉(zhuǎn)換為邏輯坐標(biāo)，再使用CRect:PtInRect進(jìn)行命中測試。5、 正弦曲線設(shè)置映射模式void CMyView:OnPrepareDC(CDC* pDC, CPrintInfo* pInfo) pDC-SetMapMode(MM_ANISOTROPIC);pDC-SetWindowExt(2000, -2000);pDC-SetWindowOrg(-1000, 1000);CRect rc;GetClientRect(rc);pDC-SetViewportOrg(0, 0);pDC-SetVi