图形与图像编程基础培训讲座.pptx

第6章 图形与图像编程基础主讲：马川本章主要学习内容：图形处理的基本原理：图形设备接口设备环境GDI坐标系映射模式 使用画笔和画刷绘制图形文本与字体位图、图标和光标 Windows图形设备接口(GDI）是为与设备无关的图形设计的。所谓设备的无关性，就是操作系统屏蔽了硬件设备的差异，因而设备无关性能使用户编程时无需考虑特殊的硬件设置。6.1 图形设备接口Windows提供了一个称为图形设备接口GDI（Graphics Device Interface）的抽象接口。GDI作为Windows的重要组成部分，它负责管理用户绘图操作时功能的转换。用户通过调用GDI函数与设备打交道，GDI通过不同设备提供的驱动程序将绘图语句转换为对应的绘图指令，避免了直接对硬件进行操作，从而实现所谓的设备无关性。编程时采用MFC方法绘制图形也很方便，MFC对GDI函数和绘图对象进行了封装。 6.1.1 概述图形设备接口GDI管理Windows应用程序图形的绘制，在应用程序中，通过调用GDI函数绘制不同尺寸、颜色、风格的几何图形、文本和位图。这些图形处理函数组成了图形设备接口GDI。 GDI是形成Windows核心的三种动态链接库之一，MFC将GDI函数封装在一个名为CDC的设备环境类中，因此我们可以通过调用CDC类的成员函数来完成绘图操作。 所谓设备无关性，是指操作系统屏蔽了硬件设备的差异，使用户编程时一般无需考虑设备的类型，如不同种类的显示器或打印机。 开发人员只要建立与输出设备的关联，让系统加载相应的设备驱动程序即可Windows利用GDI和Windows设备驱动程序支持与设备无关的图形一、图形设备接口(GDI)GDI负责系统与用户或绘图程序之间的信息交换，并控制在输出设备上显示图形或文字， 是Windows系统的重要组成部分。为确保图形输出的设备无关性不允许用户提供 设备描述表即为设备环境的属性的集合。1. GDI的一些基本概念应用程序与输出设备之间的桥梁直接访问外设Win系统统一的设备环境(DC)使应用程序与设备相连Windows绘图过程和设备无关性的实现： GDI处于设备驱动程序的上一层，当程序调用绘图函数时，GDI将绘图命令传送给当前设备的驱动程序，以调用驱动程序提供的接口函数。驱动程序的接口函数将Windows绘图命令转化为设备能够执行的输出命令，实现图形的绘制。不同设备具有不同的驱动程序，设备驱动程序是设备相关的。设备描述表及其属性通过设备描述表的句柄来间接地存取应用程序应用程序每一次图形操作均参照设备描述表中的属性执行6.1.2 设备环境为了实现设备无关性，应用程序的输出不直接面向显示器等物理设备，而是面向一个称之为设备环境DC(Device Context)的虚拟逻辑设备。设备环境也称设备描述表或设备上下文，它是由Windows管理的一个数据结构，它保存了绘图操作中一些共同需要设置的信息，如当前的画笔、画刷、字体和位图等图形对象及其属性，以及颜色和背景等影响图形输出的绘图模式。形象地说，一个设备环境提供了一张画布和一些绘画的工具，我们可以使用不同颜色的工具在上面绘制点、线、圆和文本。设备环境中的“设备”是指任何类型的显示器或打印机等输出设备，绘图时用户不用关心所使用设备的编程原理和方法。所有的绘制操作必须通过设备环境进行间接的处理，Windows自动将设备环境所描述的结构映射到相应的物理设备上。从根本上来说，设备环境DC是一个Windows数据结构，该结构存储着程序向设备输出时所需要的信息，应用程序利用它定义图形对象及其属性，并实现应用程序、设备驱动程序和输出设备之间绘图命令的转换。在Windows中不使用DC无法进行输出，在使用任何GDI绘图函数之前，必须建立一个设备环境。获取设备环境DC的方法： 在程序中不能直接存取DC数据结构，只能通过系统提供的一系列函数或使用设备环境的句柄HDC来间接地获取或设置设备环境结构中的各项属性，如显示器高度和宽度、支持的颜色数及分辨率等。如果采用SDK方法编程，获取DC的方法有两种：在WM_PAINT消息处理函数中通过调用API函数BeginPaint()获取设备环境，在消息处理函数返回前调用API函数EndPaint()释放设备环境。在其他函数中通过调用API函数GetDC()获取设备环境，调用API函数ReleaseDC()释放设备环境。如果采用MFC方法编程，MFC提供了不同类型的DC类，每一个类都封装了DC句柄，并且它们的构造函数自动调用获取DC的API函数，析构函数自动调用释放DC的API函数。因此，在程序中通过声明一个MFC设备环境类的对象就自动获取了一个DC，而当该对象被销毁时就自动释放了获取的DC。MFC AppWizard应用程序向导创建的OnDraw()函数自动支持所获取