GDI+坐標系_中文百科全書

GDI +坐標系

一、GDI+坐標系

GDI+坐標系有三個：World（世界坐標系）、Page（邏輯/頁面坐標系）、Device（設備坐標系）

下面的代碼將在設備上畫一條線：

MoveToEx(hdc,xw1,yw1,NULL);

LineTo(hdc,xw2,yw2,NULL);

(xw1，yw1) 和(xw2，yw2)是世界坐標系中的兩個點，Windows 首先將其轉換為邏輯坐標，然後再轉換為設備坐標，最後畫出一條直線段。

二、世界坐標轉換為邏輯坐標

在Win98下，世界坐標系與邏輯坐標系是重合的，沒有什麼分別。在WinNT下，世界坐標系與邏輯坐標系默認也是重合的，要將世界坐標系與邏輯坐標系分別開來，首先需要SetGraphicsMode(hdc,GM_ADVANCED)，然後調用SetWorldTransform設定世界坐標系與邏輯坐標系之間的轉換關係。

SetWorldTransform的原型如下：

BOOL SetWorldTransform(HDC hdc,CONST XFORM *lpXform);

描述轉換關係的結構XFORM，其定義如下：

typedef struct _XFORM

{

FLOAT eM11;

FLOAT eM12;

FLOAT eM21;

FLOAT eM22;

FLOAT eDx;

FLOAT eDy;

}XFORM;

各個參數就是變換矩陣中的元素：

（1）

其中，是邏輯坐標，是世界坐標

（1）式展開可得

（2）

設定轉換關係後，可以對轉換關係進行修改：

BOOL ModifyWorldTransform(HDC hdc,CONST XFORM *lpXform,DWORD iMode);

iMode 為 MWT_IDENTITY 表示世界坐標系與邏輯坐標系重合，此時lpXform無用；

iMode 為 MWT_LEFTMULTIPLY 表示增加lpXform變換，

新變換矩陣 = lpXform ×老變換矩陣

iMode 為 MWT_RIGHTMULTIPLY 表示增加lpXform變換，

新變換矩陣 =老變換矩陣×lpXform

還可以對變換進行合併：

BOOL CombineTransform(LPXFORM lpxformResult

,CONST XFORM *lpxform1,CONST XFORM *lpxform2);

lpxformResult = lpxform1×lpxform2

三、邏輯坐標與設備坐標的相互轉換

1、對於 MM_TEXT 而言，邏輯坐標系與設備坐標系僅有平移關係。

假定有一個點在邏輯坐標系下的坐標為，在設備坐標系下的坐標為，則轉換關係為：

代碼里應設定轉換關係：

SetWindowOrgEx(HDC hdc,xL0,yL0,NULL);

SetViewportOrgEx(HDC hdc,xD0,yD0,NULL);

2、對於MM_HIENGLISH、MM_HIMETRIC、MM_LOENGLISH、MM_LOMETRIC、MM_TWIPS而言，邏輯坐標系與設備坐標系有平移、縮放關係。

假定有一個點在邏輯坐標系下的坐標為，在設備坐標系下的坐標為，則轉換關係為：

代碼里應設定轉換關係：

SetWindowOrgEx(HDC hdc,xL0,yL0,NULL);

SetViewportOrgEx(HDC hdc,xD0,yD0,NULL);

表示橫向每毫米的像素數：

表示縱向每毫米的像素數：

Unit的取值因MM_HIENGLISH、MM_HIMETRIC、MM_LOENGLISH、MM_LOMETRIC、MM_TWIPS而異，詳見下表：

3、對於MM_ANISOTROPIC和MM_ISOTROPIC而言

假定：一段平行於x軸的直線段在邏輯坐標系下的長度為LenXL，在設備坐標系下的長度為LenXD；一段平行於y軸的直線段在邏輯坐標系下的長度為LenYL，在設備坐標系下的長度為LenYD；某一點在邏輯坐標系下的坐標為，在設備坐標系下的坐標為，則轉換關係如下：

代碼里應設定轉換關係：

SetWindowExtEx(HDC hdc,LenXL,LenYL,NULL);

SetViewportExtEx(HDC hdc,LenXD,LenYD,NULL);

SetWindowOrgEx(HDC hdc,xL0,yL0,NULL);

SetViewportOrgEx(HDC hdc,xD0,yD0,NULL);

注意：LenYL 與LenYD異號，則邏輯y軸與設備y軸方向將相反；LenXL 與LenXD異號，則邏輯x軸與設備x軸方向將相反。

這裡要特彆強調MM_ISOTROPIC，它的意思是各向同性，即：X、Y軸的比例相同。此時，必須先調用SetWindowExtEx，然後再調用SetViewportExtEx。因為調用後者時Windows會根據前者的設定值修改LenXD或LenYD，使得X、Y軸的比例相同。具體修改如下：

取和的最小值minScale，修改LenXD、LenYD如下：

此時，

這樣，既保證了比例尺相同，又能最大限度的顯示視窗（邏輯坐標系下的一個矩形）內容。

四、文字顯示

請看下面的代碼

void GDITest(HWND hwnd)

{

HDC hDC = GetDC(hwnd);

TCHAR* szStr = _T("GDI測試");

RECT rect;

LOGFONT logFont;

SetGraphicsMode(hDC,GM_ADVANCED); //（3）

SetMapMode(hDC, MM_ISOTROPIC);

SetWindowExtEx(hDC,5000, ±5000,NULL); //（4）

GetClientRect(hwnd,&rect);

SetViewportExtEx(hDC,rect.right,rect.bottom,NULL);

SetViewportOrgEx(hDC,rect.right >> 1,rect.bottom >> 1,NULL);

ZeroMemory(&logFont,sizeof(logFont));

logFont.lfCharSet = GB2312_CHARSET;

logFont.lfHeight = -1000;

lstrcpy(logFont.lfFaceName,_T("宋體"));

HFONT hFont = CreateFontIndirect(&logFont);

SelectObject(hDC,hFont);

TextOut(hDC,0,0,szStr,lstrlen(szStr));

DeleteObject(SelectObject(hDC,GetStockObject(SYSTEM_FONT)));

ReleaseDC(hwnd,hDC);

}

（4）中的±對輸出是有影響的，見下圖。亦即：當邏輯坐標系y軸與設備坐標系y軸方向相反時，會導致字型輸出的上下顛倒。

將（3）改為SetGraphicsMode(hDC,GM_COMPATIBLE);則±對輸出毫無影響。這些說明：

1、對於SetGraphicsMode(hDC,GM_COMPATIBLE)而言，Windows 僅將文字高度和文字參考點（reference point——輸出文字時的基準點）轉換到設備坐標系，然後在設備坐標系下進行文本輸出；

2、對於SetGraphicsMode(hDC,GM_ADVANCED)而言，對文本的處理就比較麻煩了：我猜測是將所有文本的輪廓點從世界坐標系轉換至設備坐標系，然後再內部填充處理。這樣的轉換更加徹底、完美！

五、套用實例

下面的代碼將在視窗客戶區畫一個傾斜橢圓

#include <MATH.H>

/*****************************************************************************\

在視窗的客戶區畫傾斜橢圓，橢圓中心在客戶區中心

hwnd [in] 視窗句柄

rotDeg [in] 旋轉角，逆時針旋轉為正，單位：度

a [in] 長半軸，單位：0.1mm

b [in] 短半軸，單位：0.1mm

\*****************************************************************************/

void DrawRotateEllipse(HWND hwnd,float rotDeg,int a,int b)

{

HDC hDC = GetDC(hwnd);

XFORM xForm;

//角度轉換為弧度

rotDeg *= 0.017453292519943295769236907684886f;

{//設定世界坐標系與邏輯坐標系的轉換關係

SetGraphicsMode(hDC, GM_ADVANCED);

xForm.eM11 =

xForm.eM22 = (FLOAT) cos(rotDeg);

xForm.eM12 = (FLOAT) sin(rotDeg);

xForm.eM21 = -xForm.eM12;

xForm.eDx =

xForm.eDy = 0.0f;

SetWorldTransform(hDC, &xForm);

}

SetMapMode(hDC, MM_LOMETRIC);

{//設定視口原點

RECT rect;

GetClientRect(hwnd,&rect);

SetViewportOrgEx(hDC,rect.right >> 1,rect.bottom >> 1,NULL);

}

//畫8cm*4cm的橢圓

#if 0

//橢圓中心邏輯坐標為(0,0)

Ellipse(hDC,-a,b,a,-b);

#else

//橢圓中心坐標為：世界坐標——(400,0) 邏輯坐標——(283,283)

SetWindowOrgEx(hDC,(int)(xForm.eM11 * a),(int)(xForm.eM12 * a),NULL);

Ellipse(hDC,0,b,2 * a,-b);

#endif

ReleaseDC(hwnd,hDC);

}

畫橢圓的時候有兩種方法：

1、世界坐標系下，橢圓中心坐標為（0，0），長軸在 X 軸上，短軸在 Y 軸上。此時，邏輯坐標系下，橢圓中心坐標也為（0，0）。所以只要一行代碼即可：

Ellipse(hDC,-a,b,a,-b);

2、世界坐標系下，橢圓中心坐標為（a，0），長軸在 X 軸上，短軸在 Y 軸上。此時，邏輯坐標系下，橢圓中心坐標為（，）。所以需要兩行代碼：

SetWindowOrgEx(hDC,(int)(xForm.eM11 * a),(int)(xForm.eM12 * a),NULL);

Ellipse(hDC,0,b,2 * a,-b);

這說明：SetWindowOrgEx中的坐標是邏輯坐標，而不是世界坐標。

實際運行結果：在Win98下，無法旋轉；在WinXP下，可以旋轉，見下圖。

道路斷鏈

VC編譯初步

GDI+坐標系

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