1、第9章 圖形圖像編程 教學提示：本章主要介紹圖形圖像編程的基本概念，如設備環(huán)境、坐標系統(tǒng)，介紹了圖形設備接口、繪圖工具、繪圖函數、位圖的應用，并結合實例介紹了基于 .NET框架的GDI+編程方法。 教學目標：通過本章的學習，掌握圖形圖像編程的基本概念，熟悉繪圖工具、繪圖函數的應用以及基于.NET框架的GDI+編程方法。第9章 圖形圖像編程 教學提示：本章主要介9.1 圖形編程的基本概念 支持圖形是Windows編程的一個核心部分，因為在Windows當中，每一個屏幕輸出，無論是文本、圖像或圖片，都是作為圖形繪制到屏幕上的。Windows提供了圖形設備接口(Graphical Device In

2、terface，簡稱GDI)來實現繪制圖形的功能。GDI提供了一組預定義的GDI對象，如畫筆、畫刷等，讓用戶可以在任何設備上繪圖。實際上，GDI起到了應用程序和實際輸出設備之間的接口作用，如圖9.1所示。圖9.1 GDI在Windows系統(tǒng)中的作用9.1 圖形編程的基本概念 支持圖形是Win9.2 使用GDI對象編寫圖形程序9.2.1 GDI對象9.2.2 使用畫筆工具CPen9.2.3 使用畫刷工具CBrush9.2.4 使用字體工具CFont9.2.5 編寫一個簡單的繪圖程序MyPainter9.2 使用GDI對象編寫圖形程序9.2.1 GDI對象9.2.1 GDI對象 除了設備環(huán)境之外，

3、Windows也提供一套GDI對象。不同的繪圖工具(如畫筆和畫刷)和繪圖屬性(如顏色和字體)都叫作GDI對象。MFC定義了幾種GDI對象類型，包括畫筆、畫刷以及字體工具等，具體如下：筆 CPen刷子 CBrust字體 CFont位圖 CBitmap調色板 CPalette區(qū)域 CRgn返回9.2.1 GDI對象 除了設備環(huán)境之外，Win9.2.2 使用畫筆工具CPen創(chuàng)建一個畫筆，僅需提供畫筆的線型、寬度和顏色。返回9.2.2 使用畫筆工具CPen創(chuàng)建一個畫筆，僅需提供畫筆9.2.3 使用畫刷工具CBrush 對于用畫筆畫出的封閉圖形，畫刷可以用特定的顏色或圖形來填滿它。可創(chuàng)建實心和圖形畫刷，

4、甚至可以包含指定的位圖來創(chuàng)建一個畫刷。返回9.2.3 使用畫刷工具CBrush 對于用9.2.4 使用字體工具CFont Windows字體的信息是用LOGFONT結構描述的。LOGFONT結構使用了14個字段保存完整的字體信息描述，如表9.3所示。返回9.2.4 使用字體工具CFont Wind表9.3 LOGFONT結構包含的字體信息字 段描 述lfHeight字體高度lfWidth字體寬度lfEscapement畫文本的角度lfOrientation字體傾斜的角度lfWeight字體的粗細lfItalic是否斜體，非零表示斜體lfUnderline是否有下劃線，非零表示有下劃線lfStr

5、ikeOut是否鏤空，非零表示字體鏤空lfCharSet字體字符集lfOutPrecision如何匹配字體lfClipPrecision如何剪貼字體lfQuality字體的打印質量lfPitchAndFamily字體間距和字體族lfFaceName字體名稱返回表9.3 LOGFONT結構包含的字體信息字 段描 述9.2.5 編寫一個簡單的繪圖程序MyPainter 通過上面的學習，我們了解了GDI繪圖工具的基本用法。下面我們來建立一個簡單的繪圖程序：MyPaint，它實現鼠標繪圖的功能。要實現鼠標繪圖，可以這樣考慮：鼠標左鍵按下時開始繪圖，記錄下當時的坐標作為起點；鼠標移動時，每移動到一個新位

6、置就從起點畫一條直線到該新位置，然后把當前位置又作為新的起點；鼠標左鍵松開時，繪圖結束。返回9.2.5 編寫一個簡單的繪圖程序MyPainter 9.3 位圖的使用 Windows用位圖(Bitmap)來顯示和保存圖像，從單色到24位真彩色圖像都可以儲存到位圖中。 位圖實際上是一個像素值陣列。根據顏色精度的不同，每一個像素可以用1、4、8或24個位來表示。黑白位圖可以用一位代表一個像素，因為1位已經能標識兩種顏色了；16色位圖用4位表示一個像素，256色的位圖每一個字節(jié)存儲一個像素，而真彩色位圖中每個像素用3個字節(jié)來表示，紅、綠、藍3種顏色分量分別占用一個字節(jié)。位圖分為設備相關位圖(DDB)和

7、與設備無關的位圖(DIB)，二者有不同的用途。 9.3.1 設備相關位圖 9.3.2 設備無關位圖9.3 位圖的使用 Windows用位圖(B9.3.1 設備相關位圖 DDB(Device-Dependent Bitmap)依賴于具體設備，這主要體現在以下兩個方面：DDB的顏色模式必須與輸出設備相一致。例如，如果當前的顯示設備是256色模式，那么DDB必然也是256色的，即一個像素用一個字節(jié)表示。在256色以下的位圖中儲存的像素值是系統(tǒng)調色板的索引，其顏色依賴于系統(tǒng)調色板。由于DDB高度依賴輸出設備，所以DDB只能存在于內存中，它要么在視頻內存中，要么在系統(tǒng)內存中。而且，DDB不能用來長期存儲

8、色彩豐富的位圖，對于那些顏色比較豐富的位圖，只有使用節(jié)將要介紹的DIB才能長期保存。返回9.3.1 設備相關位圖 DDB(Devic9.3.2 設備無關位圖1. 什么是設備無關位圖2. DIB的結構3. 自己編寫一個DIB類返回9.3.2 設備無關位圖1. 什么是設備無關位圖返回1. 什么是設備無關位圖 前面我們說過，位圖實際上是一個像素值陣列。如果位圖文件中的每個顏色值都包含完整的RGB數值，那么，由于這個顏色值完全在位圖中得到定義，這個文件就是一個設備無關位圖。如果每個顏色值實際上都是對某個顏色表的字節(jié)索引，而且位圖同時包含了這個顏色表，那么這個文件仍然是設備無關的。像這樣的顏色索引常用于

9、壓縮位圖的大小，一個8位索引只占用32位RGB值的1/4。設備無關位圖(Device Independent Bitmaps，簡稱DIB)由對顏色表的索引組成，這個顏色表在系統(tǒng)的顯卡中被定義。返回1. 什么是設備無關位圖 前面我們說過，位2. DIB的結構 要想使用DIB，首先應該先了解DIB的結構。在內存中，一個完整的DIB由兩部分組成：一個BITMAPINFO結構和一個存儲像素陣列的數組。返回2. DIB的結構 要想使用DIB，首先應該先了解D3. 自己編寫一個DIB類 對DIB的操作比較復雜，我們現在編寫一個名為CDib的較簡單的DIB類，該類封裝了DIB的基本操作，它的主要成員函數包括

10、：BOOL Load(LPCTSTR lpszFileName); BOOL Save( LPCTSTR pszFilename); BOOL SetPalette( CDC * pDC); BOOL Draw( CDC *pDC, int nX = 0, int nY = 0, int nWidth = -1, int nHeight = -1 );返回3. 自己編寫一個DIB類 對DIB的操作9.3 位圖的使用 Windows用位圖(Bitmap)來顯示和保存圖像，從單色到24位真彩色圖像都可以儲存到位圖中。 位圖實際上是一個像素值陣列。根據顏色精度的不同，每一個像素可以用1、4、8或24

11、個位來表示。黑白位圖可以用一位代表一個像素，因為1位已經能標識兩種顏色了；16色位圖用4位表示一個像素，256色的位圖每一個字節(jié)存儲一個像素，而真彩色位圖中每個像素用3個字節(jié)來表示，紅、綠、藍3種顏色分量分別占用一個字節(jié)。位圖分為設備相關位圖(DDB)和與設備無關的位圖(DIB)，二者有不同的用途。 9.3.1 設備相關位圖 9.3.2 設備無關位圖9.3 位圖的使用 Windows用位圖(B9.3.1 設備相關位圖 DDB(Device-Dependent Bitmap)依賴于具體設備，這主要體現在以下兩個方面：DDB的顏色模式必須與輸出設備相一致。例如，如果當前的顯示設備是256色模式，那

12、么DDB必然也是256色的，即一個像素用一個字節(jié)表示。在256色以下的位圖中儲存的像素值是系統(tǒng)調色板的索引，其顏色依賴于系統(tǒng)調色板。由于DDB高度依賴輸出設備，所以DDB只能存在于內存中，它要么在視頻內存中，要么在系統(tǒng)內存中。而且，DDB不能用來長期存儲色彩豐富的位圖，對于那些顏色比較豐富的位圖，只有使用節(jié)將要介紹的DIB才能長期保存。返回9.3.1 設備相關位圖 DDB(Devic9.3.2 設備無關位圖1. 什么是設備無關位圖2. DIB的結構3. 自己編寫一個DIB類返回9.3.2 設備無關位圖1. 什么是設備無關位圖返回1. 什么是設備無關位圖 前面我們說過，位圖實際上是一個像素值陣列

13、。如果位圖文件中的每個顏色值都包含完整的RGB數值，那么，由于這個顏色值完全在位圖中得到定義，這個文件就是一個設備無關位圖。如果每個顏色值實際上都是對某個顏色表的字節(jié)索引，而且位圖同時包含了這個顏色表，那么這個文件仍然是設備無關的。像這樣的顏色索引常用于壓縮位圖的大小，一個8位索引只占用32位RGB值的1/4。設備無關位圖(Device Independent Bitmaps，簡稱DIB)由對顏色表的索引組成，這個顏色表在系統(tǒng)的顯卡中被定義。返回1. 什么是設備無關位圖 前面我們說過，位圖2. DIB的結構 要想使用DIB，首先應該先了解DIB的結構。在內存中，一個完整的DIB由兩部分組成：一

14、個BITMAPINFO結構和一個存儲像素陣列的數組。返回2. DIB的結構 要想使用DIB，首先應該先了解3. 自己編寫一個DIB類 對DIB的操作比較復雜，我們現在編寫一個名為CDib的較簡單的DIB類，該類封裝了DIB的基本操作，它的主要成員函數包括：BOOL Load(LPCTSTR lpszFileName); BOOL Save( LPCTSTR pszFilename); BOOL SetPalette( CDC * pDC); BOOL Draw( CDC *pDC, int nX = 0, int nY = 0, int nWidth = -1, int nHeight = -

15、1 );返回3. 自己編寫一個DIB類 對DIB的操作9.4 基于 .NET框架的GDI+編程 GDI+是GDI的擴展，也是用于Microsoft Windows XP的圖形設備接口。同GDI一樣，GDI+也用來在屏幕或打印機上顯示信息，并可以由開發(fā)人員用來創(chuàng)建設備無關的應用程序。而且，GDI+的功能比GDI更強大。GDI+包含在 .NET框架當中，可以用來創(chuàng)建功能強大的圖形程序。GDI+程序是通過C+托管程序實現的。9.4.1 GDI+的新功能9.4.2 GDI+命名空間9.4.3 GDI+中常用的類9.4.4 用GDI+編寫圖形程序9.4 基于 .NET框架的GDI+編程 GDI+是9.4

16、.1 GDI+的新功能 GDI+的API除了比GDI更簡單靈活外，還加入了許多新功能，比如：色彩改進。GDI+擁有了更多的顏色，并與其他的顏色，如Windows的顏色兼容。獨立路徑支持。漸變畫刷?；鶖禈訔l。矩陣對象和區(qū)域變換。Alpha混色。返回9.4.1 GDI+的新功能 GDI+的A9.4.2 GDI+命名空間 命名空間GDI+在Drawing命名空間和它的5個次命名空間里定義。所有Drawing代碼存在于System.Drawing.DLL程序集里。這些命名空間包括：System.Drawing System.Drawing.Design System.Drawing.Printing System.Drawing.Imaging System.Drawing.Drawing2D System.Drawing.Text返回9.4.2 GDI+命名空間 命名空間GDI9.4.3 GDI+中常用的類 與GDI不同，GDI+不需要傳遞句柄或設備環(huán)境給GDI函數。在GDI+中，我們使用Graphics對象并直接調用其方法實現繪圖功能。GDI+使用面向對象的模式，