跟我一起學圖形編程
作者：姚明 聯系方式：alanvincentmail@gmail.com 2011年1月24日 1:46:14
經過第一課的學習，我們應該了解了，如何在windows中創建一個窗口程序。這節課，讓我們用這個窗口做一些有趣的事情，想像一下，在窗口中隨機繪制無數個五顏六色的點會是什么樣，為了讓效果更好，繪制的過程應該是動態的，不應該一撮而就，所以，它應具有動畫效果，這意味著要使用時間函數和雙緩沖技術。
理論：
我們知道，屏幕上的畫面是由像素組成的，這些像素在屏幕上，橫縱排列成方陣，通常我們用分辨率來描述方陣，比如：1024X768的分辨率，代表橫向上每排有1024個像素，縱向每列上有768個像素，像素個數=1024X768。以此類推，我們就知道640X480，1280X1024代表的意義。因此，分辨率越高，我們所看到的畫面就越精細，但這并不代表分辨率越高，畫面會越炫麗，因為，我們還不知道，每個像素能表達出多少種顏色，假如，用1bit位表示，它只有兩種狀態，即0或1來表示像素顏色，那么畫面上最多只有2種顏色，2bit最多表示4種顏色，3bit有8種顏色，以此類推8bit、16bit、24bit、32bit。傳說中的真彩色就是32bit的，因為它可以表達出2的32次方4X1024X1024X1024種顏色，它包含了自然界的所有顏色。為了簡單，我們繪制的每1點就是1個像素，要想顯示在窗口中，需要指定它在陣列中的位置（X，Y坐標表示），以及它的顏色。我們計劃每1/100秒，繪制100個點，1秒鐘生成10000個點，顏色值隨機產生。
我們再談談雙緩沖技術，它是為了解決動畫閃爍現象而產生的。想象一下，我們只有一張紙，要想讓你在這張紙上看到動畫效果，我必須在上面畫第一幀，然后擦掉，再畫第二幀，再擦掉，再畫第三幀,以此類推，如果速度足夠快，你就看到動畫效果了，但這個過程會產生閃爍。因為我繪制和擦除的過程都在動畫中。為了避免閃爍，現在我換個方式，找到兩張紙，同樣快速的在第一張紙上畫第一幀給你看，同時我在后臺的第二張紙上畫第二幀，畫好后，快速的與第一張紙交換，再把第一張紙拿到后臺，擦除重繪第三幀，這樣你看到的就是連貫的動畫，而始終看不到繪制和擦除的動作，于是消除了閃爍。
內容：
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/**//*------------------------------------------------------------------------
2
DOTS.CPP – 在窗口客戶區繪制點的動畫效果
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4 (c) 姚明, 2010
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-----------------------------------------------------------------------*/
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#include <windows.h>
7
8#define ID_TIMER 1
9
10LRESULT CALLBACK WndProc (HWND, UINT, WPARAM, LPARAM) ;
11
12int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
13 PSTR szCmdLine, int iCmdShow)
14
{
15static TCHAR szAppName[] = TEXT ("dots") ;
16 HWND hwnd ;
17 MSG msg ;
18 WNDCLASS wndclass ;
19 wndclass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW ;
20 wndclass.lpfnWndProc = WndProc ;
21 wndclass.cbClsExtra = 0 ;
22 wndclass.cbWndExtra = 0 ;
23 wndclass.hInstance = hInstance ;
24 wndclass.hIcon = LoadIcon (NULL, IDI_APPLICATION) ;
25 wndclass.hCursor = LoadCursor (NULL, IDC_ARROW) ;
26 wndclass.hbrBackground= (HBRUSH) GetStockObject (BLACK_BRUSH) ;
27 wndclass.lpszMenuName = NULL ;
28 wndclass.lpszClassName= szAppName ;
29 RegisterClass (&wndclass);
30 hwnd = CreateWindow( szAppName, // window class name
31 TEXT ("draw dots"), // window caption
32 WS_OVERLAPPEDWINDOW, // window style
33 CW_USEDEFAULT, // initial x position
34 CW_USEDEFAULT, // initial y position
35 CW_USEDEFAULT, // initial x size
36 CW_USEDEFAULT, // initial y size
37 NULL, // parent window handle
38 NULL, // window menu handle
39 hInstance, // program instance handle
40 NULL) ; // creation parameters
41 ShowWindow (hwnd, iCmdShow) ;
42 UpdateWindow (hwnd) ;
43 while (GetMessage (&msg, NULL, 0, 0))
44
{
45 TranslateMessage (&msg) ;
46 DispatchMessage (&msg) ;
47
}
48 return msg.wParam ;
49}
50LRESULT CALLBACK WndProc (HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
51{
52 HDC hdc ;
53 HDC hdcMem; //內存設備句柄
54 PAINTSTRUCT ps ;
55 RECT rect ;
56 int x,y;
57 HBITMAP hBitmap;
58
59 switch (message)
60 {
61 case WM_CREATE:
62 SetTimer (hwnd, ID_TIMER, 10, NULL) ; //創建定時器,每10微妙產生一個WM_TIMER消息
63 return 0 ;
64// case WM_PAINT:
65// hdc = BeginPaint (hwnd, &ps) ;
66// GetClientRect (hwnd, &rect) ;
67// DrawText (hdc, TEXT ("你好, 歡迎使用YM的圖形學教程!"), -1, &rect,
68// DT_SINGLELINE | DT_CENTER | DT_VCENTER) ;
69// EndPaint (hwnd, &ps) ;
70// return 0 ;
71 case WM_TIMER:
72 hdc = GetDC (hwnd) ;
73 hdcMem = CreateCompatibleDC(NULL); //創建內存設備環境
74 GetClientRect (hwnd, &rect) ;
75 hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc,
76 rect.right, rect.bottom); //創建內存設備環境相關的位圖
77 SelectObject(hdcMem, hBitmap); //選擇位圖對象到內存設備環境
78
79 for(int i=0;i<100;i++)
80 {
81 x = rand()%rect.right; //隨機產生點的X坐標
82 y = rand()%rect.bottom; //隨機產生點的Y坐標
83 COLORREF crColor = RGB(rand()%256,rand()%256,rand()%256); //隨機產生點的顏色值
84 SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在顯示設備環境中繪制點
85// SetPixel (hdcMem, x, y, crColor) ;//在內存設備環境中繪制點
86 }
87
88 BitBlt(hdc,0, 0, rect.right, rect.bottom, hdcMem, 0, 0, SRCINVERT); //將內存設備環境中的數據傳到顯示設備環境顯示
89 DeleteObject(hBitmap); //釋放位圖對象
90 DeleteDC (hdcMem) ; //釋放內存設備環境
91 ReleaseDC (hwnd, hdc) ; //釋放顯示設備環境
92 return 0 ;
93 case WM_DESTROY:
94 KillTimer (hwnd, ID_TIMER) ; //銷毀定時器
95 PostQuitMessage (0) ;
96 return 0 ;
97 }
98 return DefWindowProc (hwnd, message, wParam, lParam) ;
99}
100
分析：
SetPixel函數在指定的x和y坐標以特定的顏色設定象素：
1SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在顯示設備環境中繪制點
如同在任何繪圖函數中一樣，第一個參數是設備內容的句柄。第二個和第三個參數指明了坐標位置。通常要獲得窗口顯示區域的設備內容，并且x和y相對于該顯示區域的左上角。最后一個參數是COLORREF型態指定了顏色。如果在函數中指定的顏色視訊顯示器不支持，則函數將圖素設定為最接近的純色并從函數傳回該值。
你可以通過呼叫SetTimer函數為您的Windows程序分配一個定時器。SetTimer有一個時間間隔范圍為1毫秒到4,294,967,295毫秒（將近50天）的整數型態參數，這個值指示Windows每隔多久時間給您的程序發送WM_TIMER消息。例如，如果間隔為1000毫秒，那么Windows將每秒給程序發送一個WM_TIMER消息。
當您的程序用完定時器時，它呼叫KillTimer函數來停止定時器消息。在處理WM_TIMER消息時，您可以通過呼叫KillTimer函數來編寫一個「限用一次」的定時器。KillTimer呼叫清除消息隊列中尚未被處理的WM_TIMER消息，從而使程序在呼叫KillTimer之后就不會再接收到WM_TIMER消息。
SetTimer函數讓Windows把WM_TIMER消息發送到應用程序的窗口消息處理程序中：
1 case WM_CREATE:
2
3 SetTimer (hwnd, ID_TIMER, 10, NULL) ; //創建定時器,每10微妙產生一個WM_TIMER消息
4
5 return 0 ;
6
7 case WM_DESTROY:
8
9 KillTimer (hwnd, ID_TIMER) ; //銷毀定時器
10
11 PostQuitMessage (0) ;
12
13 return 0 ;
SetTimer第一個參數是其窗口消息處理程序將接收WM_TIMER消息的窗口句柄。第二個參數是定時器ID，它是一個非0數值，在整個例子中假定為1。第三個參數是一個32位無正負號整數，以毫秒為單位指定一個時間間隔，一個60,000的值將使Windows每分鐘發送一次WM_TIMER消息。
注意，我們在WM_CREATE消息中調用SetTimer創建定時器，WM_DESTROY消息中調用KillTimer銷毀定時器，這兩個消息分別是窗口創建和銷毀時時產生，通常我們在WM_CREATE消息中做窗口初始化操作，WM_DESTORY中做窗口結束時的清理工作。
1 case WM_TIMER:
2 hdc = GetDC (hwnd) ;
3 hdcMem = CreateCompatibleDC(NULL); //創建內存設備環境
4 GetClientRect (hwnd, &rect) ;
5 hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc,
6 rect.right, rect.bottom); //創建內存設備環境相關的位圖
7 SelectObject(hdcMem, hBitmap); //選擇位圖對象到內存設備環境
8
9 for(int i=0;i<100;i++)
10 {
11 x = rand()%rect.right; //隨機產生點的X坐標
12 y = rand()%rect.bottom; //隨機產生點的Y坐標
13 COLORREF crColor = RGB(rand()%256,rand()%256,rand()%256); //隨機產生點的顏色值
14 SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在顯示設備環境中繪制點
15// SetPixel (hdcMem, x, y, crColor) ;//在內存設備環境中繪制點
16 }
17
18 BitBlt(hdc,0, 0, rect.right, rect.bottom, hdcMem, 0, 0, SRCINVERT); //將內存設備環境中的數據傳到顯示設備環境顯示
19 DeleteObject(hBitmap); //釋放位圖對象
20 DeleteDC (hdcMem) ; //釋放內存設備環境
21 ReleaseDC (hwnd, hdc) ; //釋放顯示設備環境
22 return 0 ;
上面代碼是本課程的核心部分，WM_TIMER消息的響應代碼，每個10微秒會被調用1次。
1for(int i=0;i<100;i++)
2{
3 x = rand()%rect.right; //隨機產生點的X坐標
4 y = rand()%rect.bottom; //隨機產生點的Y坐標
5 //隨機產生點的顏色值
6 COLORREF crColor = RGB(rand()%256,rand()%256,rand()%256);
7SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在顯示設備環境中繪制點
8}
我們用這段代碼在屏幕上繪制100個點，每個點的位置的顏色用rand函數隨機產生。
1 hdc = GetDC (hwnd) ;
2
3 hdcMem = CreateCompatibleDC(NULL); //創建內存設備環境
4
5 GetClientRect (hwnd, &rect) ;
6
7 hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc,
8
9 rect.right, rect.bottom); //創建內存設備環境相關的位圖
10
11 SelectObject(hdcMem, hBitmap); //選擇位圖對象到內存設備環境
這段代碼的作用是產生兩個緩沖區，就是所謂雙緩沖，hdc是前臺顯示設備句柄，我們通過它操作前臺緩沖區，hdcMem是后臺繪制設備句柄。GetClientRect獲取窗口大小，通過窗口大小CreateCompatibleBitmap創建后臺緩沖區，然后通過SelectObject函數把這個緩沖區與hdcMem設備關聯
1SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在前臺的紙上直接畫點
2//SetPixel (hdcMem, x, y, crColor) ; //在后臺的紙上畫點
本例中，實際上我是直接向前臺設備繪制點，并沒用到雙緩沖，由于繪制點，用和不用雙緩沖看不出區別。要使用雙緩沖，你只需要把上面代碼的注釋交換位置就可以了。
1//將內存設備環境中的數據傳到顯示設備環境顯示
2BitBlt(hdc,0, 0, rect.right, rect.bottom, hdcMem, 0, 0, SRCINVERT);
這句代碼作用就是把后臺的緩沖區的內容復制到前臺緩沖區顯示給用戶。這個函數很重要，下面，我們看看它的聲明：
1BOOL BitBlt(
2 __in HDC hdcDest,
3 __in int nXDest,
4 __in int nYDest,
5 __in int nWidth,
6 __in int nHeight,
7 __in HDC hdcSrc,
8 __in int nXSrc,
9 __in int nYSrc,
10 __in DWORD dwRop
11);
參數說明：
下面列出了一些常見的光柵操作代碼：
-
BLACKNESS：表示使用與物理調色板的索引0相關的色彩來填充目標矩形區域，（對缺省的物理調色板而言，該顏色為黑色）。
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DSTINVERT：表示使目標矩形區域顏色取反。
-
MERGECOPY：表示使用布爾型的AND（與）操作符將源矩形區域的顏色與特定模式組合一起。
-
MERGEPAINT：通過使用布爾型的OR（或）操作符將反向的源矩形區域的顏色與目標矩形區域的顏色合并。
-
NOTSRCCOPY：將源矩形區域顏色取反，于拷貝到目標矩形區域。
-
NOTSRCERASE：使用布爾類型的OR（或）操作符組合源和目標矩形區域的顏色值，然后將合成的顏色取反。
-
PATCOPY：將特定的模式拷貝到目標位圖上。
-
PATPAINT：通過使用布爾OR（或）操作符將源矩形區域取反后的顏色值與特定模式的顏色合并。然后使用OR（或）操作符將該操作的結果與目標矩形區域內的顏色合并。
-
PATINVERT：通過使用XOR（異或）操作符將源和目標矩形區域內的顏色合并。
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SRCAND：通過使用AND（與）操作符來將源和目標矩形區域內的顏色合并。
-
SRCCOPY：將源矩形區域直接拷貝到目標矩形區域。
-
SRCERASE：通過使用AND（與）操作符將目標矩形區域顏色取反后與源矩形區域的顏色值合并。
-
SRCINVERT：通過使用布爾型的XOR（異或）操作符將源和目標矩形區域的顏色合并。
-
SRCPAINT：通過使用布爾型的OR（或）操作符將源和目標矩形區域的顏色合并。
-
WHITENESS：使用與物理調色板中索引1有關的顏色填充目標矩形區域。（對于缺省物理調色板來說，這個顏色就是白色）。
最后，別忘了非常重要的操作，前面創建的設備句柄和資源，統統都要釋放，否則會造成資源泄漏，切記，切記！
1 DeleteObject(hBitmap); //釋放位圖對象
2
3 DeleteDC (hdcMem) ; //釋放內存設備環境
4
5 ReleaseDC (hwnd, hdc) ; //釋放顯示設備環境
6
7 return 0 ;
8
posted on 2011-01-24 01:15
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