基于Windows GDI+的几何线条处理

关注

转载最新推荐文章于 2026-06-08 07:31:50 发布 1.4k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

C#成魔之路<11> GDI+绘图用户界面上的窗体和控件，需要使用颜色和图形对象。或者使用线条或者弧线进行游戏开发，或者使用很多图形来开发屏幕保护程序。在这种情况下使用窗体控件是不够的，还需要图形功能。GDI+是图形设备接口的高级版本。1、GDI+绘图基础 GDI+是GDI的后继者，它是一种构成Windows XP操作系统的子系统的应用程序编程接口（API）。一般来说有三种基本类型的绘图界面，分别为Windows窗体控件、要发阅读详情

基于Windows GDI+的几何线条处理

徐歆恺梁博葛庆平

首都师范大学信息工程学院，北京100044

摘要介绍了GDI+对几何线条创建、应用等基本方法，并以实例的方式对其中难于理解的部分提供了示例代码，实现了原先GDI不易实现的功能，并为进一步利用GDI+进行更复杂的图形处理奠定了良好的基础。

关键词 GDI+ ；几何线条

1　引言

GDI+是原Windows GDI的扩展，增加了新功能并对原功能模块进行了优化，使编程人员更易实现多种高级功能。因GDI+的强大功能及其完美的性能，微软倡导新应用程序的开发基于GDI+进行。^[1]

所谓路径，是指可以被填充的、画出轮廓或同时被画出轮廓并填充的一个或多个图形。路径的引入，大大地丰富了Windows的图形功能，使得应用程序可以方便地建立复杂区域，绘制和填充不规则图形。^[2]

路径一般由以下元素组成：直线、矩形、椭圆、圆弧、多边形、三次样条和贝塞尔曲线。在GDI+中，几何线条的处理主要是通过调用图形路径（GraphicsPath）的方法来实现的。使用GraphicsPath对象可以将这些元素收集到一个单元中。以后只需调用Graphics类的DrawPath方法，就可以一次绘制出该对象收集的全部元素序列。^[3]

2　编程方法与实例

2.1　准备工作

使用GDI+编程，必须包含gdiplus.h头文件，要使用Gdiplus名称空间，连接时需要Gdiplus.lib。使用GDI+绘制对象时需要获取一个设备描述表句柄，把它作为参数传递给Graphics的构造函数，这样就可以使用Graphics对象的库函数了。^[4]

使用GDI+编程必须在创建GDI+对象前执行GdiplusStartup实现初始化，在程序结束时调用GdiplusShutdown关闭GDI+功能，清理占用的资源。两组函数要成对调用。^[1]

示例代码如下所示：

//---------------------------在stdafx.h文件中-----------------------------------//

#include "Gdiplus.h"

using namespace Gdiplus ;

#pragma comment (lib, "Gdiplus.lib")

//----------------------在应用程序类的InitInstance函数中-----------------------//

GdiplusStartupInput gdiplusStartupInput ;

GdiplusStartup (&m_GdiplusToken, &gdiplusStartupInput, NULL) ;

//-----------------------在应用程序类的ExitInstance函数中---------------------//

GdiplusShutdown (m_GdiplusToken) ;

注：其中变量m_GdiplusToken应该是ULONG_PTR类型的全局变量，或者是应用程序类的成员变量

2.2　路径的创建

GraphicsPath类提供了许多创建路径元素的接口：AddArc（圆弧）、AddBezier（贝塞尔曲线）、AddBeziers（贝塞尔曲线序列）、AddClosedCurve（闭合的基数样条曲线）、AddCurve（基数样条曲线）、AddEllipse（椭圆）、AddLine（直线段）、AddLines（直线段序列）、AddPie（扇形）、AddPolygon（多边形）、AddRectangle（矩形）、AddRectangles（矩形序列）和AddString（字符串轮廓路径）。

图1 MSDN中提供的路径的例子

2.3　子路径的添加和提取

GraphicsPath还可以包含多个图形，其中每一个图形被称为子路径（figures）。如果在GraphicsPath对象中使用了StartFigure或CloseFigure函数，在这两个之后对路径所添加的线条都将构成一个的子路径。^[5]这两个函数的区别是，StartFigure方法不闭合当前图形即开始一个新图形，而CloseFigure方法闭合当前图形并开始新的图形。

下面两段示例代码在路径中添加了两个条路径，前一条子路径由两条直线段组成，后一条子路径是一个圆形。两段代码不同的地方仅仅在于StartFigure和CloseFigure函数的使用，因而它们的效果也不相同，如图2和图3所示。

//示例代码1----使用StartFigure

GraphicsPath path;

path.AddLine(100,100,100,150);

path.AddLine(100,150,150,150);

path.StartFigure();

path.AddEllipse(75,75,50,50);

Graphics g(hdc);

g.DrawPath(&Pen(Color::Black,1),&path);

//示例代码2----使用CloseFigure

GraphicsPath path;

path.AddLine(100,100,100,150);

path.AddLine(100,150,150,150);

path.CloseFigure();

path.AddEllipse(75,75,50,50);

Graphics g(hdc);

g.DrawPath(&Pen(Color::Black,1),&path);

图2　StartFigure效果　　　　　　　　　　图3　CloseFigure效果

GDI+的GraphicsPathIterator类完成了对路径的一个或多个子路径的描述、管理、测试等功能。GraphicsPathIterator能够从给定的路径中进行多种与子路径相关的操作。^[5]

表1　GraphicsPathIterator类常用成员函数

常用成员函数	功能描述
HasCurve	指示与此GraphicsPathIterator对象关联的路径是否包含曲线
NextSubpath	将此子路径移到指定的GraphicsPath对象中的下一子路径
Rewind	将此GraphicsPathIterator对象重绕到其关联路径的起始处
GetSubpathCount	获取路径中子路径的数目

2.4　路径的几何变形

GDI+提供的Matrix类封装表示几何变形的3×3仿射矩阵。通过设置Matrix对象，可以旋转、缩放、错切或平移GraphicsPath对象。

表2　Matrix类常用成员函数

常用成员函数	功能描述
Rotate	相对于原点顺时针旋转指定角度
Scale	缩放操作
Shear	错切变换操作
Translate	平移操作
Reset	重置此Matrix对象，使其成为单位矩阵

以矩形为例，路径变形的示例代码如下：

Graphics g(hdc);

GraphicsPath path;

path.AddRectangle(Rect(40, 10, 200, 50));

g.DrawPath(&Pen(Color(255, 0, 0, 0),1), &path); // 在应用变形矩阵之前绘制矩形

// 路径变形

Matrix matrix;

matrix.Rotate(30.0f); //旋转顺时针30度

matrix.Scale(0.5f,0.5f);//缩小一半

path.Transform(&matrix);//应用变形

g.DrawPath(&Pen(Color(255, 0, 0, 0),3), &path); // 以3象素宽的粗线绘制变换后的矩形

图4　矩形的旋转与缩放

类似的，用GraphicsPath类的Warp方法，可以对路径应用由一个矩形和一个平行四边形定义的扭曲变形。

2.5　路径的存储与读取

GraphicsPath 对象存储一系列直线和贝塞尔样条。尽管可以将若干种类型的曲线（椭圆、弧形和基数样条）添至路径，但在存储到路径中之前，各种曲线都会自动转化为贝塞尔样条。直线可以由起点和终点来构成，而贝塞尔样条曲线是由起点、终点和控制点定义。所以，对于一个路径的描述，可以通过对路径点信息的处理来实现。^[4]