GDI+高级编程.doc

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1、-作者xxxx-日期xxxxGDI+高级编程【精品文档】第13章 GDI+高级编程*本章介绍GDI+的路径、区域、变换、图像处理和图元文件等高级编程内容。路径由许多不同类型的点所构成，用于表示复杂的不规则图形。区域是由矩形、椭圆、多边形等几何形状组合构成的一种封闭图形，可用于复杂图形的绘制、剪裁和击中测试等。Graphics类可对绘制的图形进行平移、旋转和伸缩变换。矩阵类Matrix则可用于图形、图像、颜色、路径、区域等对象的变换。GDI+的图像处理功能强大，可以加载、保存和操作多种格式的图像。GDI+的图元文件格式为EMF+，可用来保存和重放绘图记录，也能用于交互绘图的重绘操作。13.1 路

2、径路径（path）是一系列相互连接的直线和曲线，由许多不同类型的点所构成，用于表示复杂的不规则图形，也叫做图形路径（graphics path）。路径可被以画轮廓和填充的形式显示输出，也可以用于创建区域和路径渐变刷等。虽然在GDI中也有路径（本课件未讲），但是它只是作为DC的一种状态才能存在。独立的路径对象，则是GDI+新增加的。13.1.1 图形路径在GDI+中，路径由图形路径类GraphicsPath表示，它是GDI+基类GdiplusBase的直接派生类。1构造函数GraphicsPath类有三个构造函数：GraphicsPath(FillMode fillMode = FillMode

3、Alternate); / 构造一个空路径GraphicsPath(const Point *points, const BYTE *types, INT count, FillMode fillMode = FillModeAlternate); / 构造含指定整数型点数组的路径GraphicsPath(const PointF *points, const BYTE *types, INT count, FillMode fillMode = FillModeAlternate); / 构造含指定浮数型点数组的路径其中：l 填充模式参数fillMode在上一章的画填充多边形和曲线时已经讲过

4、，枚举类型FillMode除了可取这里的默认值FillModeAlternate（交替填充模式）之外，还有一个可取的值是FillModeWinding（环绕替填充模式）。l 点数组参数points，可以是整数类型的，也可以是浮点数类型的。l 点类型数组参数types，主要点类型有路径起点、直线端点和贝塞尔点。l 计数参数count为数组points和types的元素数，这两种数组中的元素数必须一致。2点的种类构造函数中，点的类型取值为枚举类型PathPointType常量；typedef enum PathPointTypeStart = 0, / 起点 PathPointTypeLine =

5、 1, / 直线端点 PathPointTypeBezier = 3, / 贝塞尔（曲线的控制）点 PathPointTypePathTypeMask = 0x7, / 点类型掩码（只保留低三位） PathPointTypePathDashMode = 0x10, / 未使用 PathPointTypePathMarker = 0x20, / 标记点（用于路径分段） PathPointTypeCloseSubpath = 0x80, / 闭子路径（图形）的终点 PathPointTypeBezier3 = 3 / 同PathPointTypeBezier PathPointType;其中，主要

6、的点类型有起点、直线端点、贝塞尔点、标记点和闭子路径终点。其他曲线类型（如弧、椭圆和基样条曲线等）在路径中都是用贝塞尔曲线来表示的。路径是由点组成的，但这里的点，不光指其坐标位置，还包括点的类型。同样的点坐标，不同的点类型，最后得到的路径可能大相径庭。例如，同一组点，定义两个路径，一个的点类型全是直线端点，另一个的起点之后有3个贝塞尔点，最后才是两个直线点（参见图13-1，其中自定义画点列函数/方法DrawPoints，在画曲线时用过，源码参见12.6.5的1）：Point points = Point(40, 140), Point(275, 200), Point(105, 225), P

7、oint(190, 300), Point(50, 350), Point(20, 180); / 定义点数组/ 定义点类型数组（为了节省篇幅，有些直接用了枚举的整数值）BYTE lineTypes = PathPointTypeLine, 1, 1, 1, 1, 1;BYTE types = PathPointTypeStart, PathPointTypeBezier, 3, 3, PathPointTypeLine, 1;GraphicsPath path1(points, lineTypes, 6), / 创建直线路径path2(points, types, 6); / 创建复合路径G

8、raphics graph(pDC-m_hDC); / 创建图形对象/ 填充直线路径、画直线、画点列graph.FillPath(&SolidBrush(Color:Lime), &path1);graph.DrawLines(&Pen(Color:Violet), points, 6);DrawPoints(graph, Color:Red, 4, points, 6);graph.TranslateTransform(300, 0); / 右移300像素/ 填充复合路径、画直线、画点列graph.FillPath(&SolidBrush(Color:Aqua), &path2);graph

9、.DrawLines(&Pen(Color:Magenta), points, 6);DrawPoints(graph, Color:Red, 4, points, 6);图13-1 点类型3路径的构成前面已经讲过，路径是一系列相互连接的直线和曲线，它们最终都是由有序点列所组成。可以利用GraphicsPath类的后两个构造函数，将点数组直接加入路径中。不过，路径中的直线和曲线等图形，一般是通过调用路径类的若干添加图形方法给加进去的。每个被加入的图形都可以是一个子路径（subpath）。路径对象，会将被加入图形（包括封闭图形）中的点尾首相接，连成一条完整的路径。在路径中的图形都是开图形（起点和

10、终点可能是同一个点，例如矩形、椭圆、多边形和闭曲线等），可以调用图形路径类的CloseFigure或CloseAllFigures方法：Status CloseFigure(VOID); / 关闭当前子路径Status CloseAllFigures(VOID); / 关闭所有子路径来显式闭合路径对象中的当前子路径或所有子路径。例如（参见图13-2）：Graphics graph(pDC-m_hDC); / 创建图形像对象Pen pen(Color:Blue); / 定义蓝色笔GraphicsPath path; / 创建路径对象path.AddLine(, , , ); / 加水平直线/pa

11、th.StartFigure(); / 断开两条直线之间的连接（即分成两个子路径）path.AddLine(, , , ); / 加垂直直线path.AddEllipse(10, 100, 200, 120); / 加椭圆path.AddBezier(Point(220, 200), Point(250, 150), Point(300, 50), Point(400, 200); / 加贝塞尔曲线int n = path.GetPointCount(); / 获取路径中的点数Point *points = new Pointn; / 新建点数组path.GetPathPoints(point

12、s, n); / 获取路径中的点/path.SetFillMode(FillModeWinding); / 设置填充模式/ 填充（开）路径/graph.FillPath(&SolidBrush(Color:Aqua), &path);graph.DrawLines(&Pen(Color:Green), points, n); / 画折线/path.CloseAllFigures(); / 关闭所有子路径graph.DrawPath(&pen, &path); / 画路径轮廓/graph.FillPath(&SolidBrush(Color:Red), &path); / 画填充路径/DrawP

13、oints(graph, Color:Red, 4, points, n); / 画路径中的点4添加图形图形路径类GraphicsPath中的下列方法，用于添加图形到路径中（重载和参数都与Graphics类中对应的绘图方法相同，但是前缀都从Draw改成了Add）：点列与路径填充（开）路径开（子）路径闭（子）路径图13-2 路径的构成【精品文档】l 加直线：AddLinel 加折线：AddLinesl 加多边形：AddPolygonl 加矩形：AddRectanglel 加矩形组：AddRectanglesl 加弧：AddArcl 加饼：AddPiel 加椭圆：AddEllipsel 加贝塞尔曲

14、线：AddBezierl 加相连的多段贝塞尔曲线：AddBeziersl 加基样条曲线：AddCurvel 加闭基样条曲线：AddClosedCurvel 加串：AddString5绘制路径可以用Graphics类的方法DrawPath来画路径的轮廓，用其另一个方法FillPath来填充路径的内部（对开路径，会先自动封闭，然后再进行填充）：Status DrawPath(const Pen *pen, const GraphicsPath *path);Status FillPath(const Brush *brush, const GraphicsPath *path);当然你也可以用Gr

15、aphicsPath类的方法SetFillMode和GetFillMode来设置不同的填充模式或者获取当前的填充模式：Status SetFillMode(FillMode fillmode);FillMode GetFillMode(VOID);关于画路径轮廓和填充路径的例子，前面已经有了很多，这里就不再列举了。6获取点信息在创建路径并添加各种几何图形或字符串之后，我们可以调用如下一些GraphicsPath类的方法，来获取路径中点的信息。包括点的坐标信息和点的类型信息：INT GetPointCount(VOID); / 获取路径中的总点数Status GetPathPoints(Poin

16、t *points, INT count); / 获取路径中（指定数目的）整数点数组Status GetPathPoints(PointF *points, INT count); / 获取路径中（指定数目的）浮点数点数组Status GetPathTypes(BYTE *types, INT count); / 获取路径中（指定数目的）点类型数组例如：GraphicsPath path; / 添加若干图形到路径int n = path.GetPointCount();Point *points = new Pointn;path.GetPathPoints(points, n);graph.

17、DrawLines(&Pen(Color:Green), points, n);DrawPoints(graph, Color:Red, 4, points, n);13.1.2 路径渐变刷路径可以表示复杂的图形，可以用于绘制这些图形的轮廓和填充，也可以用于创建区域（在下一节介绍）和颜色渐变刷。后者在前面美术字部分的彩心字符串例中（参见12的5），我们已经用过。与其它具体刷（如实心刷、条纹刷和纹理刷等）类一样，路径渐变（梯度）刷类PathGradientBrush，也是Brush类的派生类。它有3个构造函数：PathGradientBrush(const GraphicsPath *path)

18、;PathGradientBrush(const Point *points, INT count, WrapMode wrapMode = WrapModeClamp);PathGradientBrush(const PointF *points, INT count, WrapMode wrapMode = WrapModeClamp);第一个构造函数从现有路径对象来创建画刷，后两个则是从整数或浮点数点集来直接创建画刷，而且它们两个还有一个指定重复排列的输入参数wrapMode，默认值为WrapModeClamp（不重复排列）。路径刷的颜色，一般是从路径点（周边轮廓）向路径中心渐变。路径刷

19、的默认中心为路径的形心，可以用路径刷方法SetCenterPoint来重新设置：Status SetCenterPoint(const Point &point);Status SetCenterPoint(const PointF &point);其中的中心点，可以位于任何位置，包括在路径的范围之外。对应的获取刷中心的方法是：Status GetCenterPoint(Point *point);Status GetCenterPoint(PointF *point);其它常用的路径刷方法有：Status SetCenterColor(const Color &color); / 设置刷中心

20、颜色Status SetSurroundColors(const Color *colors, INT *count); / 设置路径点颜色Status GetCenterColor(Color *color); / 获取刷中心颜色INT GetSurroundColorCount(VOID); / 获取路径点颜色数目Status GetSurroundColors(Color *colors, INT *count); / 获取路径点颜色数组其中，路径刷的中心色和路径点色，默认都为背景色（白色）。例如（用路径刷画五角星，参见图13-3）： INT count = 10; Point poin

21、ts = Point(100, 0), Point(122, 69), Point(195, 69), Point(137, 111), Point(159, 181), Point(100, 138), Point(41, 181), Point(63, 111), Point(5, 69), Point(78, 69); GraphicsPath path; path.AddPolygon(points, count); Graphics graph(pDC-m_hDC); PathGradientBrush pgBrush(&path); pgBrush.SetCenterColor(C

22、olor:Red/*Green*/); graph.FillPath(&pgBrush, &path); Color cols = Color:Black, Color:Green, Color:Blue, Color:White, Color:Black, Color:Green, Color:Blue, Color:White, Color:Black, Color:Green; /*Color cols = Color:Cyan, Color:Aqua, Color:Blue, Color:Chartreuse, Color:Coral, Color:CadetBlue, Color:H

23、otPink, Color:Turquoise, Color:LightSkyBlue, Color:DeepPink; pgBrush.SetCenterColor(Color:White);*/ pgBrush.SetSurroundColors(cols, &count); graph.TranslateTransform(, 0); graph.FillPath(&pgBrush, &path); for (int i = 0; i count; i+)colsi = Color(rand() % 255, rand() % 255, rand() % 255); pgBrush.Se

24、tSurroundColors(cols, &count); pgBrush.SetCenterColor(Color(rand() % 255, rand() % 255,rand() % 255); graph.TranslateTransform(-, ); graph.FillPath(&pgBrush, &path); for (int i = 0; i count; i+) colsi = Color(rand() % 255, rand() % 255, rand() % 255); pgBrush.SetSurroundColors(cols, &count); pgBrush

25、.SetCenterColor(Color(rand() % 255, rand() % 255,rand() % 255); graph.TranslateTransform(, ); graph.FillPath(&pgBrush, &path);输出结果见图13-3（由于下排的两个五角星，使用的是随机色，所以每次刷新时，颜色都不一样）。如果将边点全改成红色、绿色或蓝色，中心改为白色，则输出效果如图13-4所示。又例如（用路径刷画平铺六边形，参见图13-5和图13-6）： a)b)图13-3 路径刷五角星a)上排左为红心和白边点，上排右为红心和和黑、绿、蓝、白边点b) 上排的左右皆为绿心，

26、边点色同a)的a)和b)下排的中心点和边点都为随机色，刷新后颜色会变图13-4 路径刷五角星（白心，红、绿、蓝边）#include void FillHexagon(HDC hdc, RectF &rect) / 用路径刷画平铺六边形float radian = / ;float l = , fh = l * sin( * radian);PointF pts = PointF(, ), PointF( * , ), PointF(, ), PointF( / , -fh), PointF( / , -fh), PointF(, ), PointF( * , ), PointF(, ), Po

27、intF( / , fh), PointF( / , fh);PathGradientBrush pgBrush(pts, 10);pgBrush.SetWrapMode(WrapModeTile);Graphics graph(hdc);图13-5 六边形坐标pgBrush.SetCenterColor(Color:Red);graph.FillRectangle(&pgBrush, rect);graph.TranslateTransform(, fh);pgBrush.SetCenterColor(Color:Green);graph.FillRectangle(&pgBrush, ,

28、-fh, rect.Width, rect.Height);void CGdipDrawView:OnDraw(CDC* pDC) RECT srect;GetClientRect(&srect);RectF rect(, , REAL(srect.right), REAL(srect.bottom);FillHexagon(pDC-m_hDC, rect); / 用路径刷画平铺六边形图13-6 路径刷平铺六边形13.2 区域区域（region）是由若干几何形状所构成的一种封闭图形，主要用于复杂图形的绘制、图形输出的剪裁和鼠标击中的测试等。最简单也是最常用的区域是矩形，其次是椭圆和多边形以及它

29、们的组合。这些也正是GDI所支持的区域类型。GDI+中的区域是一种显示表面的范围（an area of the display surface），可以是任意形状（的图形的组合），边界一般为路径。除了上面所讲的矩形、椭圆、多边形之外，其边界还可以含直线、折线、弧、贝塞尔曲线和基样条曲线等开图形，其内容还可以包含饼、闭贝塞尔曲线和基样条曲线等闭图形。在GDI+中，区域所对应的类是Region，它是一个独立的类（没有基类，也没有派生类）。但是它有若干相关的类，如各种图形类和图形路径类等。13.2.1 构造函数Region类有6个构造函数：Region(VOID); / 创建一个空区域Region(c

30、onst Rect &rect); / 创建一个整数型矩形区域Region(const RectF &rect); / 创建一个浮点数型矩形区域Region(const GraphicsPath *path); / 由图形路径来创建区域Region(const BYTE *regionData, INT size); / 由（另一）区域的数据构造区域Region(HRGN hRgn); / 由GDI的区域句柄构造区域其中，创建矩形区域最简单，由路径创建区域最常用。13.2.2 其他方法区域类的其他方法有（其中的图形对象g也用于坐标计算）：Region *Clone(VOID); / 克隆（复制

31、）/ 判断本区域是否与另一区域region相等：BOOL Equals(const Region *region, const Graphics *g) const; BOOL IsEmpty(const Graphics *g) const; / 判断区域是否为空Status MakeEmpty(VOID); / 清空区域BOOL IsInfinite(const Graphics *g) const; / 判断区域是否无限Status MakeInfinite(VOID); / 使区域成为无限的Status GetBounds(Rect *rect, const Graphics *g)

32、const; /获取外接（包）矩形Status GetBounds(RectF *rect, const Graphics *g) const; /获取外接（包）浮点矩形UINT GetDataSize(VOID) const; / 获取区域数据的字节大小/ 获取区域的二进制数据，可以用于创建其他区域：Status GetData(BYTE *buffer, UINT bufferSize, UINT *sizeFilled = NULL) const;UINT GetRegionScansCount(const Matrix *matrix) const; / 获取区域的矩形逼近表示Stat

33、us GetRegionScans(const Matrix *matrix, Rect *rects, INT *count) const;Status GetRegionScans(const Matrix *matrix, RectF *rects, INT *count) const;Status Translate(INT dx, INT dy); / 平移区域Status Translate(REAL dx, REAL dy);Status Transform(const Matrix *matrix); / 变换区域Status GetLastStatus(VOID); / 获取

34、最后一次区域操作的状态，成功返回OkHRGN GetHRGN(const Graphics *g) const; / 获取区域所对应的GDI区域的句柄区域类还有集合运算和区域测试等方法，将在下面分别介绍。13.2.3 区域的集合运算l 并（union）Status Union(const Region *region); / 与另一区域的并Status Union(const RectF &rect); / 与另一整数浮点数型矩形的并Status Union(const GraphicsPath *path); / 与另一路径的并l 交（intersect）：Status Intersect(

35、重载和参数同并的); l 余（exclude）：Status Exclude(重载和参数同并的); l 补（complement）：Status Complement(重载和参数同并的); l 异或（xor）：Status Xor(重载和参数同并的); 例如（参见图13-7）：SolidBrush textBrush(Color:Black);Font font(L宋体, 10.5);StringFormat stringFormat;stringFormat.SetAlignment(StringAlignmentCenter);Point points = Point(100, 0), P

36、oint(122, 69), Point(195, 69), Point(137, 111), Point(159, 181), Point(100, 138),Point(41, 181), Point(63, 111), Point(5, 69),Point(78, 69);GraphicsPath path;path.AddPolygon(points, 10);Region *pRgn, rgnRect(Rect(0, 50, 200, 80);SolidBrush *pBrush, gbrush(Color:Green), tbrush(Color:Turquoise);CStrin

37、g strs = L原集, L并集, L交集, L余集, L补集,L异或集;PointF pts = PointF(, ), PointF(, ),PointF(, ), PointF(, ), PointF(, ), PointF(, );Graphics graph(pDC-m_hDC);for (int i = 0; i Union(&rgnRect); break;case 2: pRgn-Intersect(&rgnRect); break;case 3: pRgn-Exclude(&rgnRect); break;case 4: pRgn-Complement(&rgnRect);

38、 break;case 5: pRgn-Xor(&rgnRect); break;if (i = 0) pBrush = &gbrush; else pBrush = &tbrush;graph.TranslateTransform(ptsi.X, ptsi.Y);graph.FillRegion(pBrush, pRgn);if (i = 0) graph.FillRegion(&SolidBrush (Color(128, 255, 0, 0), &rgnRect); graph.DrawString(strsi, -1, &font, PointF(100, 190), &stringF

39、ormat, &textBrush);delete pRgn;图13-7 区域的集合运算又例如（抠图，参见图13-8。注意：图像不能太大，背景必须为单色）：Bitmap bmp(Lres米老鼠和唐老鸭.bmp);Graphics graph(pDC-m_hDC);graph.DrawImage(&bmp, 0, 0);int w = bmp.GetWidth(), h = bmp.GetHeight();Region rgn(Rect(0, 0, w, h);Color col, col0;bmp.GetPixel(0, 0, &col0); / 获取背景色ARGB argb0 = col0.

40、GetValue();for (int i = 0; i w; i+) for (int j = 0; j h; j+) bmp.GetPixel(i, j, &col);if (col.GetValue() = argb0) Region pixelRgn(Rect(i, j, 1, 1); / 单像素矩形rgn.Exclude(&pixelRgn); / 挖去graph.TranslateTransform(REAL(w), );graph.FillRegion(&SolidBrush(Color:Green), &rgn); / 容易溢出图13-8 抠图为了防止调用FillRegion方

41、法造成堆栈溢出，必须减少区域的复杂度。解决办法之一是，不再每次去一个点，而是一次去一个（垂）直线段，则复杂度会减少一到两个数量级。从而可以避免溢出，代码大家可以自己去写。13.2.4 击中测试区域类的下列方法用于复杂图形的击中测试（其中的图形对象g用于坐标计算）：/ 点是否在区域内BOOL IsVisible(INT x, INT y, const Graphics *g) const; / 整数点坐标BOOL IsVisible(const Point &point, const Graphics *g) const; / 整数点BOOL IsVisible(REAL x, REAL y,

42、const Graphics *g) const; / 浮点数点坐标BOOL IsVisible(const PointF &point, const Graphics *g) const; / 浮点数点/ 矩形是否在区域内/ 整数左上角坐标与高宽BOOL IsVisible(INT x, INT y, INT width, INT height, const Graphics *g) const;BOOL IsVisible(const Rect &rect, const Graphics *g) const; / 整数矩阵/ 浮点数左上角坐标与高宽BOOL IsVisible(REAL x

43、, REAL y, REAL width, REAL height, const Graphics *g) const;BOOL IsVisible(const RectF &rect, const Graphics *g) const; / 浮点矩阵例如，可由前面所讲的文字路径（空心字符串）来构造文字区域，并进行鼠标点是否区域内的测试。代码如下（参见图13-9）：/ 在视图类中定义区域指针类变量#include using namespace Gdiplus;class CGdipDrawView : public CView Region *m_pRgn;/ 在视图类的（自己添加的重写型）

44、初始化实例函数中，创建字符串路径和区域void CGdipDrawView:OnInitialUpdate() CView:OnInitialUpdate();FontFamily ff(L隶书);GraphicsPath path;path.AddString(L文字区域, -1, &ff, FontStyleRegular, 150, Point(0, 0), NULL);m_pRgn = new Region(&path);/ 在视图类的OnDraw函数中绘制void CGdipDrawView:OnDraw(CDC* pDC) Graphics graph(pDC-m_hDC);graph.FillRegion(&SolidBrush(Color:Green), m_pRgn);/ 在视图类的左鼠标键松开的消息响应函数中，判断当前鼠标位置是否在文字区域中void CGdipDrawView:OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point) / TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值if(m_pRgn-IsVisible(poin