Windows的图形设备接口（GDI）入门 上篇
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，使用户编程时无需考虑特殊的硬件设置。
我们利用GDI所提供的众多函数就可以方便的在屏幕、打印机及其它输出设备上输出图形，文本等操作。
windows
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|------------------>利用GDI和windows设备驱动程序
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支持与设备无关的图形
1. GDI的一些基本概念
设备描述表即为设备环境(DC)的属性的集合。
而设备环境是应用程序与输出设备之间的桥梁。
Windows不允许直接访问外设，但提供了统一的设备环境(DC)，使应用程序与设备相连。
应用程序通过设备描述表的句柄来间接地存取设备描述表及其属性。
2.图形刷新
图形刷新是绘图过程中必须考虑的重要问题。
它包括：
1)刷新请求
2)对刷新请求的响应
3)刷新方法
1)刷新请求
窗口大小的调整，窗口移动，被覆盖后的恢复都会产生刷新请求。
2)对刷新请求的响应
当用户区的内容需要刷新时，系统向应用程序消息队列发送WM_PAINT消息，以通知窗口函数执行刷新处理。
导致需要刷新的3种情况：
1)窗口移动后的刷新(用户区移动或显示、用户窗口大小改变、程序通过滚动条滚动窗口)
2)被覆盖区域的刷新(窗口被另一个窗口覆盖的恢复)
3)对象穿越后的刷新(光标穿过用户区、图标拖过用户区，系统自动完成)
窗口被另一个窗口覆盖的区域称为无效区域。
Windows系统为每个窗口建立了一个PAINTSTRUCT结构，该结构中包含了包围无效区域的一个最小矩形的结构RECT，应用程序可以根据这个无效矩形执行刷新操作。
typedef struct tagPAINTSTRUCT
{
HDC hdc; //设备环境句柄
BOOL fErase; //一般取真值，表示擦除无效矩形的背景
RECT rcPaint; //无效矩形标识
BOOL fRestore; //系统保留
BOOL fIncUpdate; //系统保留
BYTE rgbReserved[32]； //系统保留
}PAINTSTRUCT;
其中rcPaint为标准的RECT数据结构，其作用是标识无效矩形，它包含了无效矩形的左上角和右下角的坐标。
3)刷新方法
记录事件。刷新时重新执行这个曾经发生的事件。
保存副本。刷新时将副本拷贝到相应的窗口中。
重新绘制。将图形绘制处理程序放在消息WM_PAINT响应模块中，刷新时重绘图形。
3.获取设备环境的方法
获取设备环境是应用程序输出图形的先决条件，常用的两种方法是调用函数BeginPaint或GetDC。
(1) 调用BeginPaint函数
应用程序响应WM_PAINT消息进行图形刷新时，主要通过调用BeginPaint函数获取设备环境。
hdc=BeginPaint(hwnd,&ps); //ps为PAINTSTRUCT类型结构
定义方式为： PAINTSTRUCT ps;
系统获取设备环境的同时填写ps结构，以标识无效矩形区。
由BeginPaint函数获取的设备环境要用EndPaint函数释放：
BOOL EndPaint(HWND hwnd, PAINTSTRUCT &ps)
(2) 调用GetDC函数
如果绘图工作并非由WM_PAINT消息驱动，则调用GetDC函数获取设备环境。
hdc=GetDC(hwnd);
同样，由GetDC函数获取的设备环境必须用ReleaseDC函数释放：
void ReleaseDC(HWND hwnd);
4. 映像模式
映像方式定义了Windows如何将GDI函数中指定的逻辑坐标映像为设备坐标，这里的设备坐标系取决于您用哪个函数来取得设备内容。
窗口：对应逻辑坐标系上程序员设定的区域。
视口：对应实际输出设备上程序员设定的区域。
缺省的映射模式为 MM_TEXT，应用程序可获取设备环境的当前映像模式，并根据需要设置映像模式。
设置设备环境的映像模式
SetMapMode(hdc,nMapMode); //nMapMode为映像模式的整型标识符
获取当前设备环境的映像模式
nMapMode=GetMapMode(hdc);
窗口区域的定义由SetWindowExtEx函数完成，其函数原型形为：
BOOL SetWindowExtEx
( HDC hdc,
int nHeight,nWidth， //以逻辑单位表示的窗口区域高宽度
LPSIZE lpSize， //函数调用前窗口区域尺寸的SIZE结构地址
);
视口区域的定义由SetViewportExtEx函数完成(只有在映射模式为MM_ANISOTROPIC和MM_ISOTROPIC时才有意义)，函数原型为：
BOOL SetViewportExtEx
( HDC hdc,
int nHeight,nWidth, //以物理设备单位表示的新视口区域高宽度
LPSIZE lpSize
);
视口的缺省原点和窗口的缺省原点均为(0,0)。可通过调用函数SetViewportOrgEx和SetWindowOrgEx设定窗口与视口的原点。
SetWindowOrgEx函数(只有在映射模式为MM_ANISOTROPIC和MM_ISOTROPIC时才有意义)的原形为：
BOOL SetWindowOrgEx
(
HDC hdc,
int X,Y, //以逻辑单位表示的窗口原点坐标
LPPOINT lpPoint //函数调用前原点坐标的POINT结构的地址
);
5.绘图工具与颜色
(1)画笔
画笔的操作分为：创建画笔，将画笔选入设备环境，删除画笔。
系统自带画笔的创建：
使用画笔之前必须事先定义一个画笔句柄，形式如下：
HPEN hP;
然后调用函数GetStockObject获取Windows系统定义的四种画笔(WHITE_PEN、BLACK_PEN、DC_PEN、NULL_PEN)的形式如下：
hP=(HPEN)GetStockObject(BLACK_PEN);
自定义画笔的创建，形式如下：
hP=CreatePen
(
int nPenStyle, //确定画笔样式
int nWidth, //画笔宽度
COLORREF rgbColor //画笔颜色
);
这里提供几种画笔样式：
PS_DASH： 虚线
PS_DASHDOT： 点划线
PS_DASHDOTDOT： 双点划线
PS_DOT： 点线
PS_INSIDEFRAME： 实线
PS_NULL： 无
PS_SOLID： 实线
创建画笔后，必须调用SelectObject函数将其选入设备环境：
SelectObject(hdc,hP); //hP为所创建或获取的画笔句柄
当然，不再使用当前画笔时，需删除画笔，以免占内存：
DeleteObject(hP);
(2)画刷
画刷的创建与应用与画笔很相似，操作画刷也包括创建、选入设备环境和删除。
画刷的创建
使用画刷需事先定义一个画刷句柄，形式如下：
HBRUSH hBr; //hBr为画刷句柄
可以调用函数GetStockObject获取Windows系统提供的7种画刷
hBr=(HBRUSH)GetStockObject(nBrushStyle) //nBrushStyle为画刷样式
系统提供的7种画刷
BLACK_BRUSH 黑色画刷
DKGRAY_BRUSH 深灰色画刷
GRAY_BRUSH 灰色画刷
HOLLOW_BRUSH 虚画刷
LTGRAY_BRUSH 亮灰色画刷
NULL_BRUSH 空画刷
WHITE_BRUSH 白色画刷
当然，也可调用函数CreateSolidBrush和CreateHatchBrush创建自定义画刷。
CreateSolidBrush用于创建具有指定颜色的单色画刷。
CreateHatchBrush创建指定阴影图案和颜色的画刷。
例如：
hBr=CreateSolidBrush(rgbColor);
hBr=CreateHatchBrush(int nHctchStyle,COLORREF rgbColor);
其中nHctchStyle可选用以下值：
HS_BDIAGONAL 45度从左上到右下
HS_DIAGCROSS 45度叉线
HS_FDIAGONAL 45度从左下到右上
HS_CROSS 垂直相交的阴影线
HS_HORIZONTAL 水平阴影线
HS_VERTICAL 垂直阴影线
将画刷选入设备环境
创建画刷后，通过SelectObject(hdc,hBr);将其选入设备环境。
删除画刷
不使用画刷时，可用DeleteObject(hBr);删除画刷，释放内存。
(3)颜色
Windows使用宏RGB定义绘图的颜色，其形式为:
RGB(nRed, nGreen,nBlue)
蓝色值：RGB(0,0,255)
绿色值：RGB(0,255,0)
红色值：RGB(255,0,0)
6.常用绘图函数
(1)设置画笔当前位置的函数MoveToEx，
BOOL MoveToEx
(HDC hdc,
int X,Y, // X、Y分别为新位置的逻辑坐标
LPPOINT lpPoint //存放原画笔位置的POINT结构地址
)
(2)从当前位置向指定坐标点画直线的函数LineToEx，
BOOL LineToEx(HDC hdc,int X,int Y) //X和Y为线段的终点坐标
(3)从当前位置开始，依次用线段连接lpPoints中指定的各点，
BOOL Polyline
(HDC hdc,
LPPOINT lpPoints, //指向包含各点坐标的POINT结构数组的指针
int nCount // nCount为POINT数组中点的个数
)
(4)绘制椭圆弧线的函数Arc，
BOOL Arc
(
HDC hdc,
int X1,intY1, //边框矩形左上角的逻辑坐标
int X2,int Y2, //边框矩形右下角的逻辑坐标
int X3,int Y3, //椭圆弧起始点坐标
int X4,int Y4 //椭圆弧终止点坐标
)
(5)绘制饼图，并用当前画刷进行填充
BOOL Pie
(
HDC hdc,
int X1,intY1, //边框矩形左上角的逻辑坐标
int X2,int Y2, //边框矩形右下角的逻辑坐标
int X3,int Y3, //椭圆弧起始经线的确定点坐标
int X4,int Y4 //椭圆弧终止经线的确定点坐标
)
(6)绘制矩形，并用当前画刷进行填充
BOOL Rectangle(HDC hdc,int X1,int Y1,int X2,int Y2)
其中(X1，Y1)和(X2，Y2)分别为矩形的左上角和右下角的逻辑坐标。
(7)绘制圆角矩形，并用当前画刷填充
BOOL RoundRect (HDC hdc,int X1,int Y1,int X2,int Y2,int nHeight,int nWidth)
其中(X1，Y1)和(X2，Y2)分别为矩形的左上角和右下角的逻辑坐标。
nHeight和nWidth表示圆角的高度和宽度。
(8)绘制椭圆，并用当前画刷填充
BOOL Ellipse(HDC hdc,int X1,int Y1,int X2,int Y2)
(9)绘制多边形，并用当前画刷填充
BOOL Polygon(HDC hdc,LPPOINT lpPoints,int nCount)
其中lpPoints包含各点坐标的POINT数组的地址，nCount表示多边形点的个数。
