用MFC如何高效地繪圖以及如何避免閃爍

 

用MFC如何高效地繪圖

TouchMe

    顯示圖形如何避免閃爍，如何提高顯示效率是問得比較多的問題。
而且多數人認為MFC的繪圖函數效率很低，總是想尋求其它的解決方案。
MFC的繪圖效率的確不高但也不差，而且它的繪圖函數使用非常簡單，
只要使用方法得當，再加上一些技巧，用MFC可以得到效率很高的繪圖程式。
我想就我長期（呵呵當然也只有2年多）使用MFC繪圖的經驗談談
我的一些觀點。

1、顯示的圖形為什麼會閃爍？
    我們的繪圖過程大多放在OnDraw或者OnPaint函數中，OnDraw在進行屏
幕顯示時是由OnPaint進行調用的。當視窗由於任何原因需要重繪時，
總是先用背景色將顯示區清除，然後才調用OnPaint，而背景色往往與繪圖內容
反差很大，這樣在短時間內背景色與顯示圖形的交替出現，使得顯示視窗看起來
在閃。如果將背景刷設定成NULL，這樣無論怎樣重繪圖形都不會閃了。
當然，這樣做會使得視窗的顯示亂成一團，因為重繪時沒有背景色對原來
繪製的圖形進行清除，而又疊加上了新的圖形。
    有的人會說，閃爍是因為繪圖的速度太慢或者顯示的圖形太複雜造成的，
其實這樣說並不對，繪圖的顯示速度對閃爍的影響不是根本性的。
例如在OnDraw(CDC *pDC)中這樣寫：
 pDC->MoveTo(0,0);
 pDC->LineTo(100,100);
這個繪圖過程應該是非常簡單、非常快了吧，但是拉動視窗變化時還是會看見
閃爍。其實從道理上講，畫圖的過程越複雜越慢閃爍應該越少，因為繪圖用的
時間與用背景清除螢幕所花的時間的比例越大人對閃爍的感覺會越不明顯。
比如：清楚螢幕時間為1s繪圖時間也是為1s，這樣在10s內的連續重畫中就要閃
爍5次；如果清楚螢幕時間為1s不變，而繪圖時間為9s，這樣10s內的連續重畫
只會閃爍一次。這個也可以實驗，在OnDraw(CDC *pDC)中這樣寫：
 for(int i=0;i<100000;i++)
 {
  pDC->MoveTo(0,i);
  pDC->LineTo(1000,i);
 }
呵呵，程式有點變態，但是能說明問題。
    說到這裡可能又有人要說了，為什麼一個簡單圖形看起來沒有複雜圖形那麼
閃呢？這是因為複雜圖形占的面積大，重畫時造成的反差比較大，所以感覺上要
閃得厲害一些，但是閃爍頻率要低。
    那為什麼動畫的重畫頻率高，而看起來卻不閃？這裡，我就要再次強調了，
閃爍是什嗎？閃爍就是反差，反差越大，閃爍越厲害。因為動畫的連續兩個幀之間
的差異很小所以看起來不閃。如果不信，可以在動畫的每一幀中間加一張純白的幀，
不閃才怪呢。

2、如何避免閃爍
    在知道圖形顯示閃爍的原因之後，對症下藥就好辦了。首先當然是去掉MFC
提供的背景繪製過程了。實現的方法很多，
  * 可以在視窗形成時給視窗的註冊類的背景刷付NULL
  * 也可以在形成以後修改背景
 static CBrush brush(RGB(255,0,0));
 SetClassLong(this->m_hWnd,GCL_HBRBACKGROUND,(LONG)(HBRUSH)brush);
  * 要簡單也可以重載OnEraseBkgnd(CDC* pDC)直接返回TRUE
    這樣背景沒有了，結果圖形顯示的確不閃了，但是顯示也象前面所說的一樣，
變得一團亂。怎麼辦？這就要用到雙緩衝的方法了。雙緩衝就是除了在螢幕上有
圖形進行顯示以外，在記憶體中也有圖形在繪製。我們可以把要顯示的圖形先在記憶體中
繪製好，然後再一次性的將記憶體中的圖形按照一個點一個點地覆蓋到螢幕上去（這個
過程非常快，因為是非常規整的記憶體拷貝）。這樣在記憶體中繪圖時，隨便用什麼反差
大的背景色進行清除都不會閃，因為看不見。當貼到螢幕上時，因為記憶體中最終的圖形
與螢幕顯示圖形差別很小（如果沒有運動，當然就沒有差別），這樣看起來就不會閃。

3、如何?雙緩衝
    首先給出實現的程式，然後再解釋，同樣是在OnDraw(CDC *pDC)中：

 CDC MemDC; //首先定義一個顯示裝置對象
 CBitmap MemBitmap;//定義一個位元影像對象

 //隨後建立與螢幕顯示相容的記憶體顯示裝置
 MemDC.CreateCompatibleDC(NULL);
 //這時還不能繪圖，因為沒有地方畫 ^_^
 //下面建立一個與螢幕顯示相容的位元影像，至於位元影像的大小嘛，可以用視窗的大小
 MemBitmap.CreateCompatibleBitmap(pDC,nWidth,nHeight);
  
 //將位元影像選入到記憶體顯示裝置中
 //只有選入了位元影像的記憶體顯示裝置才有地方繪圖，畫到指定的位元影像上
 CBitmap *pOldBit=MemDC.SelectObject(&MemBitmap);

 //先用背景色將位元影像清除乾淨，這裡我用的是白色作為背景
 //你也可以用自己應該用的顏色
 MemDC.FillSolidRect(0,0,nWidth,nHeight,RGB(255,255,255));

 //繪圖
 MemDC.MoveTo(……);
 MemDC.LineTo(……);
 
 //將記憶體中的圖拷貝到螢幕上進行顯示
 pDC->BitBlt(0,0,nWidth,nHeight,&MemDC,0,0,SRCCOPY);

 //繪圖完成後的清理
 MemBitmap.DeleteObject();
 MemDC.DeleteDC();

上面的注釋應該很詳盡了，廢話就不多說了。

4、如何提高繪圖的效率
    我主要做的是電力系統的網狀圖形的CAD軟體，在一個視窗中往往要顯示成千上萬個電力元件，而每個元件又是由點、線、圓等基本圖形構成。如果真要在一次重繪過程重畫這麼多元件，可想而知這個過程是非常漫長的。如果加上了圖形的瀏覽功能，滑鼠拖動圖形滾動時需要進行大量的重繪，速度會慢得讓使用者將無法忍受。怎麼辦？只有再研究研究MFC的繪圖過程了。
    實際上，在OnDraw(CDC *pDC)中繪製的圖並不是所有都顯示了的，例如：你
在OnDraw中畫了兩個矩形，在一次重繪中雖然兩個矩形的繪製函數都有執行，但是很有可能只有一個顯示了，這是因為MFC本身為了提高重繪的效率設定了裁剪區。裁剪區的作用就是：只有在這個區內的繪圖過程才會真正有效，在區外的是無效的，即使在區外執行了繪圖函數也是不會顯示的。因為多數情況下視窗重繪的產生大多是因為視窗部分被遮擋或者視窗有滾動發生，改變的地區並不是整個圖形而只有一小部分，這一部分需要改變的就是pDC中的裁剪區了。因為顯示（往記憶體或者顯存都叫顯示）比繪圖過程的計算要費時得多，有了裁剪區後顯示的就只是應該顯示的部分，大大提高了顯示效率。但是這個裁剪區是MFC設定的，它已經為我們提高了顯示效率，在進行複雜圖形的繪製時如何進一步提高效率呢？那就只有去掉在裁剪區外的繪圖過程了。可以先用pDC->GetClipBox()得到裁剪區，然後在繪圖時判斷你的圖形是否在這個區內，如果在就畫，不在就不畫。
如果你的繪圖過程不複雜，這樣做可能對你的繪圖效率不會有提高。

from

http://www.host01.com/article/software/VisualC/20060917184432231.htm

 

以一個例子來說明一些具體如何解決問題.

from：http://www.programbbs.com/doc/4882.htm
我想讓一個地區動起來，
如何解決視窗重新整理時地區的閃爍。

1. void CJhkljklView::OnDraw(CDC* pDC) 
2. { 
3.     CJhkljklDoc* pDoc = GetDocument(); 
4.     ASSERT_VALID(pDoc); 
5.     // TODO: add draw code for native data here 
6.             int i; 
7.     int x[20],y[20]; 
8.     CPen hPen; 
9.      POINT w[5]; 
10.      
11.              x[0]=a/100+10; 
12.              x[1]=a/100+30; 
13.                  x[2]=a/100+80; 
14.                  x[3]=a/100+30; 
15.                  x[4]=a/100+10;
17.                      y[0]=10; 
18.                   y[1]=10; 
19.                    y[2]=25; 
20.                     y[3]=40; 
21.                      y[4]=40;    
23.       for (i=0;i<5;i++) 
24.       {         w[i].x=x[i]; 
25.       w[i].y=y[i]; 
26.       } 
27.       //CClientDC dc(this); 
28.              //hPen=CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,0)); 
29.       CRgn argn,Brgn; 
30.         CBrush abrush(RGB(40,30,20)); 
31.         argn.CreatePolygonRgn(w, 5, 1);// point為CPoint數組， 
32.         pDC->FillRgn(&argn, &abrush); 
33.          abrush.DeleteObject(); 
34. }
36. void CJhkljklView::OnTimer(UINT nIDEvent) 
37. { 
38.     // TODO: Add your message handler code here and/or call default 
39.         InvalidateRect(NULL,true); 
40.         UpdateWindow(); 
41.         a+=100; 
42.     CView::OnTimer(nIDEvent); 
43. }
45. int CJhkljklView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) 
46. { 
47.     if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1) 
48.         return -1; 
49.      
50.     // TODO: Add your specialized creation code here 
51.     SetTimer(1,10,NULL); 
52.     return 0; 
53. }
55. 利用定時器直接進行10毫秒的螢幕重新整理,這樣效果會出現不停的閃爍的情況.
57. 解決方案利用雙緩衝,首先觸發WM_ERASEBKGND,然後修改返回TRUE; 
58. 定義變數: 
59. CBitmap *m_pBitmapOldBackground ; 
60. CBitmap m_bitmapBackground ; 
61. CDC m_dcBackground;
63. //繪製背景 
64. if(m_dcBackground.GetSafeHdc()== NULL|| (m_bitmapBackground.m_hObject == NULL)) 
65.     { 
66.         m_dcBackground.CreateCompatibleDC(&dc); 
67.         m_bitmapBackground.CreateCompatibleBitmap(&dc,rect.Width(),rect.Height()) ; 
68.         m_pBitmapOldBackground = m_dcBackground.SelectObject(&m_bitmapBackground) ; 
69.         //DrawMeterBackground(&m_dcBackground, rect); 
70.         CBrush brushFill, *pBrushOld;         
71.         // 背景色黑色 
72.         brushFill.DeleteObject(); 
73.         brushFill.CreateSolidBrush(RGB(255, 255, 255)); 
74.         pBrushOld = m_dcBackground.SelectObject(&brushFill); 
75.         m_dcBackground.Rectangle(rect); 
76.         m_dcBackground.SelectObject(pBrushOld); 
77.     } 
78.     memDC.BitBlt(0, 0, rect.Width(), rect.Height(), 
79.                        &m_dcBackground, 0, 0, SRCCOPY) ;
81.     //繪製圖形 
82.     int i; 
83.     int x[20],y[20]; 
84.     CPen hPen; 
85.     POINT w[5]; 
86.      
87.     x[0]=a/100+10; 
88.     x[1]=a/100+30; 
89.     x[2]=a/100+80; 
90.     x[3]=a/100+30; 
91.     x[4]=a/100+10; 
92.      
93.     y[0]=10; 
94.     y[1]=10; 
95.     y[2]=25; 
96.     y[3]=40; 
97.     y[4]=40; 
98.      
99.     for (i=0;i<5;i++) 
100.     {         w[i].x=x[i]; 
101.     w[i].y=y[i]; 
102.     } 
103.     //CClientDC dc(this); 
104.     //hPen=CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,0)); 
105.     CRgn argn,Brgn; 
106.     CBrush abrush(RGB(40,30,20)); 
107.     argn.CreatePolygonRgn(w, 5, 1);// point為CPoint數組， 
108.     memDC.FillRgn(&argn, &abrush); 
109.     abrush.DeleteObject(); 
110. }

這樣編譯運行程式就會出現螢幕不閃爍的情況了.