【Windows編程】系列第五篇：GDI圖形繪製

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上兩篇我們學習了文本字元輸出以及Unicode編寫程式，知道如何用常見Win32輸出文本字串，這一篇我們來學習Windows編程中另一個非常重要的部分GDI圖形繪圖。Windows的GDI函數包含數百個API可供我們使用，本篇把最常用的GDI繪圖做一個講解。GDI可以繪製點、直線曲線、填充封閉地區、位元影像以及文本，其中文本部分已經在上一篇中將了，請參考【Windows編程】系列第三篇：文本字元輸出。

跟前面的GDI對象一樣，本篇的這些繪圖函數也必須要裝置上下文控制代碼（HDC）作為函數參數，從前文我們知道，HDC可以在處理WM_PAINT的時候用BeginPaint函數擷取，也可以從GetDC、GetWindowDC拿到。

既然是畫圖，就少不了顏色的描述，Windows中的顏色有幾種表示，其中COLORREF在GDI繪製中用的最多，它實際上是一個無符號32為整型。其中紅、綠、藍各佔一個位元組，最高位元組不使用，如所示：

該值可以用Windows提供的RGB宏來產生，Windows中RGB的定義為：

#define RGB(r,g,b) ((COLORREF)(((BYTE)(r)|((WORD)((BYTE)(g))<<8))|(((DWORD)(BYTE)(b))<<16)))

除此之外，Windows還有結構體RGBQUAD也表示顏色，這種一般用於位元影像結構資訊中。

• 畫像素點

Windows提供了SetPixel和GetPixel函數來設定和擷取像素點的顏色。函數原型為：

COLORREF SetPixel(HDC hdc, int X, int Y, COLORREF crColor);COLORREF GetPixel(HDC hdc, int nXPos, int nYPos);

 

該函數並不常使用。

• 畫筆畫刷

在圖形繪製之前，可以建立畫筆給後續的畫圖使用，建立畫筆的API函數為：

HPEN CreatePen(int fnPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor);HBRUSH CreateSolidBrush(COLORREF crColor);HBRUSH CreatePatternBrush(HBITMAP hbmp);HBRUSH CreateHatchBrush(int fnStyle, COLORREF clrref);

 

它可以指定畫筆風格，寬度和顏色。風格可以是實線、虛線、點虛線等，具體參考MSDN說明的各種類型。

• 畫線條

Windows提供的畫線條函數有十幾個，常用的直線繪製為LineTo，多條線段一般用Polyline、PolylineTo、PolyPolyine等，曲線可以畫橢圓、橢圓弧、貝塞爾樣條曲線。這些函數的原型請參考MSDN，後面我們將用執行個體來示範這些函數的用法。

• 封閉地區填充

Windows的繪圖如果是一個封閉區，則內部是可以填充的，當然如果你不顯示填充，系統會用預設顏色來填，比如視窗背景色。我們也可以在繪製封閉圖形之前建立畫刷，如果把建立的畫刷選入裝置環境中，系統將用畫刷填充內部區。常見的會封閉的繪圖API函數有畫直角矩形Rectangle、圓角矩形RoundRect、橢圓Ellipse、扇形圖Pie以及弦割圖Chord。

• 位元影像輸出

Windows關於位元影像的輸出內容很多，包括裝置相關和裝置無關位元影像、以及位塊轉移、透明、縮放等等，本文僅針對位元影像畫刷進行執行個體示範，其他內容將來可單獨寫一篇介紹。用位元影像做畫刷時先要使用LoadImage函數載入位元影像檔案，然後用CreatePatternBrush建立一個模式畫刷即可。

• 文本輸出

這個在前面已經討論過了，請參考【Windows編程】系列第三篇：文本字元輸出一文。

• 繪圖屬性

在繪製圖形時，環境裝置有5個屬性會影響大多數繪圖：

畫筆位置：在畫線條時，會從畫筆所在的位置開始畫，畫筆位置可以用MoveToEx函數來設定。

畫筆：繪圖時會採用當前環境中的畫筆進行繪製，如果顯示不建立，將會用系統預設的畫筆。

背景：某些GDI會有透明和不透明的設定。

背景顏色：比如文本輸出的間隙顏色。

繪製模式：比如劃線是可以設定實線、虛線等，填充時可能有不同的填充繪製模式。

下面我們通過一個完整的執行個體，來示範上面這些常見函數的具體運用以及實際使用效果。

#include <windows.h>static TCHAR szAppName[] = TEXT("GDI Test");static LRESULT CALLBACK WndProc (HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int iCmdShow){     HWND     hWnd;     MSG      msg;     WNDCLASS wndclass;     wndclass.style         = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;     wndclass.lpfnWndProc   = WndProc;     wndclass.cbClsExtra    = 0;     wndclass.cbWndExtra    = 0;     wndclass.hInstance     = hInstance;     wndclass.hIcon         = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);     wndclass.hCursor       = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);     wndclass.hbrBackground = (HBRUSH) GetStockObject(WHITE_BRUSH);     wndclass.lpszMenuName  = NULL;     wndclass.lpszClassName = szAppName;     if (!RegisterClass(&wndclass))     {          MessageBox (NULL, TEXT("This program requires Windows NT!"), szAppName, MB_ICONERROR);          return 0;     }          hWnd = CreateWindow(szAppName,            // window class name                          szAppName,           // window caption                          WS_OVERLAPPEDWINDOW, // window style                          CW_USEDEFAULT,       // initial x position                          CW_USEDEFAULT,       // initial y position                          400,                 // initial x size                          300,                 // initial y size                          NULL,                // parent window handle                          NULL,                // window menu handle                          hInstance,           // program instance handle                          NULL);               // creation parameters          ShowWindow(hWnd, iCmdShow);     UpdateWindow(hWnd);          while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))     {          TranslateMessage(&msg);          DispatchMessage(&msg);     }     return msg.wParam;}//繪製指定屬性的直線static void DrawLine(HDC hDC, int x0, int y0, int x1, int y1, int style, int width, COLORREF color){HPEN hPen = CreatePen(style, width, color);HPEN hOldPen = (HPEN)SelectObject(hDC, hPen);MoveToEx(hDC, x0, y0, NULL);LineTo(hDC, x1, y1);SelectObject(hDC, hOldPen);DeleteObject(hPen);}//繪製實心圓static void DrawCircle(HDC hDC, int x, int y, int len, COLORREF color){HBRUSH hBrush = CreateSolidBrush(color);HBRUSH hOldBrush = (HBRUSH)SelectObject(hDC, hBrush);HPEN hPen = CreatePen(PS_SOLID, 1, color);HPEN hOldPen = (HPEN)SelectObject(hDC, hPen);Ellipse(hDC, x-len/2, y-len/2, x+len/2, y+len/2);SelectObject(hDC, hOldBrush);DeleteObject(hPen);SelectObject(hDC, hOldPen);DeleteObject(hOldBrush);}//繪製填充矩形static void DrawRect(HDC hDC, int left, int top, int width, int height, int style, COLORREF color){HBRUSH hBrush = CreateHatchBrush(style, color);HBRUSH hOldBrush = (HBRUSH)SelectObject(hDC, hBrush);Rectangle(hDC, left, top, left+width, top+height);SelectObject(hDC, hOldBrush);DeleteObject(hOldBrush);}//繪製位元影像填充矩形static void DrawBmpRect(HDC hDC, int left, int top, int width, int height, LPCTSTR file){HBITMAP hBitmap = (HBITMAP)LoadImage(NULL, file, IMAGE_BITMAP, 0, 0, LR_LOADFROMFILE|LR_CREATEDIBSECTION);HBRUSH hBrush = CreatePatternBrush(hBitmap);HBRUSH hOldBrush = (HBRUSH)SelectObject(hDC, hBrush);Rectangle(hDC, left, top, left+width, top+height);SelectObject(hDC, hOldBrush);DeleteObject(hOldBrush);DeleteObject(hBitmap);}static LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam){HDC         hDC;PAINTSTRUCT ps;switch (message){case WM_CREATE:return 0;case WM_PAINT:{hDC = BeginPaint(hWnd, &ps);for (int i=10; i<50; i+=4){SetPixel(hDC, i, 10, RGB(0, 0, 0)); //繪製像素點}                        //繪製不同模式的直線DrawLine(hDC, 120, 30, 200, 30, PS_SOLID, 2, RGB(0,0,0));DrawLine(hDC, 120, 50, 200, 50, PS_DASH, 1, RGB(100,0,200));DrawLine(hDC, 120, 70, 200, 70, PS_DASHDOT, 1, RGB(100,250,100));                        //繪製弧線、弦割線、餅圖Arc(hDC, 10, 30, 40, 50, 40, 30, 10, 40);Chord(hDC, 10, 60, 40, 80, 40, 60, 10, 70);Pie(hDC, 10, 90, 40, 110, 40, 90, 10, 100);POINT pt[4] = {{90,130},{60,40},{140,150},{160,80}};                        //繪製橢圓、矩形Ellipse(hDC,pt[0].x, pt[0].y, pt[1].x, pt[1].y);Rectangle(hDC, pt[2].x, pt[2].y, pt[3].x, pt[3].y);                        //繪製貝茲路徑PolyBezier(hDC, pt, 4);                        //標出貝茲路徑的四個錨點DrawCircle(hDC, pt[0].x, pt[0].y, 8, RGB(0,255,0));DrawCircle(hDC, pt[1].x, pt[1].y, 8, RGB(0,0,255));DrawCircle(hDC, pt[2].x, pt[2].y, 8, RGB(0,0,0));DrawCircle(hDC, pt[3].x, pt[3].y, 8, RGB(255,0,0));                        //繪製圓DrawCircle(hDC, 100, 180, 60, RGB(0, 250, 250));                        //繪製不同填充模式的矩形DrawRect(hDC, 220, 20, 60, 40, HS_BDIAGONAL, RGB(255,0,0));DrawRect(hDC, 220, 80, 60, 40, HS_CROSS, RGB(0,255,0));DrawRect(hDC, 290, 20, 60, 40, HS_DIAGCROSS, RGB(0,0,255));DrawRect(hDC, 290, 80, 60, 40, HS_VERTICAL, RGB(0,0,0));                        //繪製位元影像DrawBmpRect(hDC, 180, 140, 180, 100, TEXT("chenggong.bmp"));                        //繪製文本TextOut(hDC, 20, 220, TEXT("GDI畫圖輸出測試程式"), 11);}EndPaint(hWnd, &ps);return 0;case WM_DESTROY:PostQuitMessage(0);return 0 ;}return DefWindowProc (hWnd, message, wParam, lParam);}

 

本執行個體運行結果如所示，圖中可以看到線條不平滑，這是因為Win32的畫圖函數是沒有消除鋸齒功能的，圖越小，鋸齒越明顯。可以使用微軟提供的GDI+繪圖函數，具有消除鋸齒效果。

Windows的GDI基本繪製其實並不難掌握，只要仔細閱讀MSDN上API的詳細使用說明就一定能正確使用，但是在建立GDI對象並使用後，一定要記得釋放。

 

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【Windows編程】系列第五篇：GDI圖形繪製