跟我一起學(xué)圖形編程
作者：姚明 聯(lián)系方式：alanvincentmail@gmail.com 2011年1月24日 1:46:14
經(jīng)過(guò)第一課的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)該了解了，如何在windows中創(chuàng)建一個(gè)窗口程序。這節(jié)課，讓我們用這個(gè)窗口做一些有趣的事情，想像一下，在窗口中隨機(jī)繪制無(wú)數(shù)個(gè)五顏六色的點(diǎn)會(huì)是什么樣，為了讓效果更好，繪制的過(guò)程應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的，不應(yīng)該一撮而就，所以，它應(yīng)具有動(dòng)畫(huà)效果，這意味著要使用時(shí)間函數(shù)和雙緩沖技術(shù)。
理論：
我們知道，屏幕上的畫(huà)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(lái)描述方陣，比如：1024X768的分辨率，代表橫向上每排有1024個(gè)像素，縱向每列上有768個(gè)像素，像素個(gè)數(shù)=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(huà)面就越精細(xì)，但這并不代表分辨率越高，畫(huà)面會(huì)越炫麗，因?yàn)椋覀冞€不知道，每個(gè)像素能表達(dá)出多少種顏色，假如，用1bit位表示，它只有兩種狀態(tài)，即0或1來(lái)表示像素顏色，那么畫(huà)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(shuō)中的真彩色就是32bit的，因?yàn)樗梢员磉_(dá)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(jiǎn)單，我們繪制的每1點(diǎn)就是1個(gè)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(biāo)表示），以及它的顏色。我們計(jì)劃每1/100秒，繪制100個(gè)點(diǎn)，1秒鐘生成10000個(gè)點(diǎn)，顏色值隨機(jī)產(chǎn)生。
我們?cè)僬務(wù)勲p緩沖技術(shù)，它是為了解決動(dòng)畫(huà)閃爍現(xiàn)象而產(chǎn)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(dòng)畫(huà)效果，我必須在上面畫(huà)第一幀，然后擦掉，再畫(huà)第二幀，再擦掉，再畫(huà)第三幀,以此類推，如果速度足夠快，你就看到動(dòng)畫(huà)效果了，但這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生閃爍。因?yàn)槲依L制和擦除的過(guò)程都在動(dòng)畫(huà)中。為了避免閃爍，現(xiàn)在我換個(gè)方式，找到兩張紙，同樣快速的在第一張紙上畫(huà)第一幀給你看，同時(shí)我在后臺(tái)的第二張紙上畫(huà)第二幀，畫(huà)好后，快速的與第一張紙交換，再把第一張紙拿到后臺(tái)，擦除重繪第三幀，這樣你看到的就是連貫的動(dòng)畫(huà)，而始終看不到繪制和擦除的動(dòng)作，于是消除了閃爍。
內(nèi)容：
1
/**//*------------------------------------------------------------------------
2
DOTS.CPP – 在窗口客戶區(qū)繪制點(diǎn)的動(dòng)畫(huà)效果
3
4 (c) 姚明, 2010
5
-----------------------------------------------------------------------*/
6
#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(nèi)存設(shè)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(chuàng)建定時(shí)器,每10微妙產(chǎn)生一個(gè)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(xué)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(chuàng)建內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
74 GetClientRect (hwnd, &rect) ;
75 hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc,
76 rect.right, rect.bottom); //創(chuàng)建內(nèi)存設(shè)備環(huán)境相關(guān)的位圖
77 SelectObject(hdcMem, hBitmap); //選擇位圖對(duì)象到內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
78
79 for(int i=0;i<100;i++)
80 {
81 x = rand()%rect.right; //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的X坐標(biāo)
82 y = rand()%rect.bottom; //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的Y坐標(biāo)
83 COLORREF crColor = RGB(rand()%256,rand()%256,rand()%256); //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的顏色值
84 SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在顯示設(shè)備環(huán)境中繪制點(diǎn)
85// SetPixel (hdcMem, x, y, crColor) ;//在內(nèi)存設(shè)備環(huán)境中繪制點(diǎn)
86 }
87
88 BitBlt(hdc,0, 0, rect.right, rect.bottom, hdcMem, 0, 0, SRCINVERT); //將內(nèi)存設(shè)備環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳到顯示設(shè)備環(huán)境顯示
89 DeleteObject(hBitmap); //釋放位圖對(duì)象
90 DeleteDC (hdcMem) ; //釋放內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
91 ReleaseDC (hwnd, hdc) ; //釋放顯示設(shè)備環(huán)境
92 return 0 ;
93 case WM_DESTROY:
94 KillTimer (hwnd, ID_TIMER) ; //銷毀定時(shí)器
95 PostQuitMessage (0) ;
96 return 0 ;
97 }
98 return DefWindowProc (hwnd, message, wParam, lParam) ;
99}
100
分析：
SetPixel函數(shù)在指定的x和y坐標(biāo)以特定的顏色設(shè)定象素：
1SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在顯示設(shè)備環(huán)境中繪制點(diǎn)
如同在任何繪圖函數(shù)中一樣，第一個(gè)參數(shù)是設(shè)備內(nèi)容的句柄。第二個(gè)和第三個(gè)參數(shù)指明了坐標(biāo)位置。通常要獲得窗口顯示區(qū)域的設(shè)備內(nèi)容，并且x和y相對(duì)于該顯示區(qū)域的左上角。最后一個(gè)參數(shù)是COLORREF型態(tài)指定了顏色。如果在函數(shù)中指定的顏色視訊顯示器不支持，則函數(shù)將圖素設(shè)定為最接近的純色并從函數(shù)傳回該值。
你可以通過(guò)呼叫SetTimer函數(shù)為您的Windows程序分配一個(gè)定時(shí)器。SetTimer有一個(gè)時(shí)間間隔范圍為1毫秒到4,294,967,295毫秒（將近50天）的整數(shù)型態(tài)參數(shù)，這個(gè)值指示Windows每隔多久時(shí)間給您的程序發(fā)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(fā)送一個(gè)WM_TIMER消息。
當(dāng)您的程序用完定時(shí)器時(shí)，它呼叫KillTimer函數(shù)來(lái)停止定時(shí)器消息。在處理WM_TIMER消息時(shí)，您可以通過(guò)呼叫KillTimer函數(shù)來(lái)編寫(xiě)一個(gè)「限用一次」的定時(shí)器。KillTimer呼叫清除消息隊(duì)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(huì)再接收到WM_TIMER消息。
SetTimer函數(shù)讓Windows把WM_TIMER消息發(fā)送到應(yīng)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(chuàng)建定時(shí)器,每10微妙產(chǎn)生一個(gè)WM_TIMER消息
4
5 return 0 ;
6
7 case WM_DESTROY:
8
9 KillTimer (hwnd, ID_TIMER) ; //銷毀定時(shí)器
10
11 PostQuitMessage (0) ;
12
13 return 0 ;
SetTimer第一個(gè)參數(shù)是其窗口消息處理程序?qū)⒔邮?span>WM_TIMER消息的窗口句柄。第二個(gè)參數(shù)是定時(shí)器ID，它是一個(gè)非0數(shù)值，在整個(gè)例子中假定為1。第三個(gè)參數(shù)是一個(gè)32位無(wú)正負(fù)號(hào)整數(shù)，以毫秒為單位指定一個(gè)時(shí)間間隔，一個(gè)60,000的值將使Windows每分鐘發(fā)送一次WM_TIMER消息。
注意，我們?cè)?span>WM_CREATE消息中調(diào)用SetTimer創(chuàng)建定時(shí)器，WM_DESTROY消息中調(diào)用KillTimer銷毀定時(shí)器，這兩個(gè)消息分別是窗口創(chuàng)建和銷毀時(shí)時(shí)產(chǎn)生，通常我們?cè)?span>WM_CREATE消息中做窗口初始化操作，WM_DESTORY中做窗口結(jié)束時(shí)的清理工作。
1 case WM_TIMER:
2 hdc = GetDC (hwnd) ;
3 hdcMem = CreateCompatibleDC(NULL); //創(chuàng)建內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
4 GetClientRect (hwnd, &rect) ;
5 hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc,
6 rect.right, rect.bottom); //創(chuàng)建內(nèi)存設(shè)備環(huán)境相關(guān)的位圖
7 SelectObject(hdcMem, hBitmap); //選擇位圖對(duì)象到內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
8
9 for(int i=0;i<100;i++)
10 {
11 x = rand()%rect.right; //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的X坐標(biāo)
12 y = rand()%rect.bottom; //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的Y坐標(biāo)
13 COLORREF crColor = RGB(rand()%256,rand()%256,rand()%256); //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的顏色值
14 SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在顯示設(shè)備環(huán)境中繪制點(diǎn)
15// SetPixel (hdcMem, x, y, crColor) ;//在內(nèi)存設(shè)備環(huán)境中繪制點(diǎn)
16 }
17
18 BitBlt(hdc,0, 0, rect.right, rect.bottom, hdcMem, 0, 0, SRCINVERT); //將內(nèi)存設(shè)備環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳到顯示設(shè)備環(huán)境顯示
19 DeleteObject(hBitmap); //釋放位圖對(duì)象
20 DeleteDC (hdcMem) ; //釋放內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
21 ReleaseDC (hwnd, hdc) ; //釋放顯示設(shè)備環(huán)境
22 return 0 ;
上面代碼是本課程的核心部分，WM_TIMER消息的響應(yīng)代碼，每個(gè)10微秒會(huì)被調(diào)用1次。
1for(int i=0;i<100;i++)
2{
3 x = rand()%rect.right; //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的X坐標(biāo)
4 y = rand()%rect.bottom; //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的Y坐標(biāo)
5 //隨機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)的顏色值
6 COLORREF crColor = RGB(rand()%256,rand()%256,rand()%256);
7SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在顯示設(shè)備環(huán)境中繪制點(diǎn)
8}
我們用這段代碼在屏幕上繪制100個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)的位置的顏色用rand函數(shù)隨機(jī)產(chǎn)生。
1 hdc = GetDC (hwnd) ;
2
3 hdcMem = CreateCompatibleDC(NULL); //創(chuàng)建內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
4
5 GetClientRect (hwnd, &rect) ;
6
7 hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc,
8
9 rect.right, rect.bottom); //創(chuàng)建內(nèi)存設(shè)備環(huán)境相關(guān)的位圖
10
11 SelectObject(hdcMem, hBitmap); //選擇位圖對(duì)象到內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
這段代碼的作用是產(chǎn)生兩個(gè)緩沖區(qū)，就是所謂雙緩沖，hdc是前臺(tái)顯示設(shè)備句柄，我們通過(guò)它操作前臺(tái)緩沖區(qū)，hdcMem是后臺(tái)繪制設(shè)備句柄。GetClientRect獲取窗口大小，通過(guò)窗口大小CreateCompatibleBitmap創(chuàng)建后臺(tái)緩沖區(qū)，然后通過(guò)SelectObject函數(shù)把這個(gè)緩沖區(qū)與hdcMem設(shè)備關(guān)聯(lián)
1SetPixel (hdc, x, y, crColor) ; //在前臺(tái)的紙上直接畫(huà)點(diǎn)
2//SetPixel (hdcMem, x, y, crColor) ; //在后臺(tái)的紙上畫(huà)點(diǎn)
本例中，實(shí)際上我是直接向前臺(tái)設(shè)備繪制點(diǎn)，并沒(méi)用到雙緩沖，由于繪制點(diǎn)，用和不用雙緩沖看不出區(qū)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(nèi)存設(shè)備環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳到顯示設(shè)備環(huán)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(tái)的緩沖區(qū)的內(nèi)容復(fù)制到前臺(tái)緩沖區(qū)顯示給用戶。這個(gè)函數(shù)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(shù)說(shuō)明：
- hdcDest：指向目標(biāo)設(shè)備環(huán)境的句柄。
nXDest：指定目標(biāo)矩形區(qū)域左上角的X軸邏輯坐標(biāo)。
-
nYDest：指定目標(biāo)矩形區(qū)域左上角的Y軸邏輯坐標(biāo)。
-
nWidth：指定源和目標(biāo)矩形區(qū)域的邏輯寬度。
-
nHeight：指定源和目標(biāo)矩形區(qū)域的邏輯高度。
-
hdcSrc：指向源設(shè)備環(huán)境的句柄。
-
nXSrc：指定源矩形區(qū)域左上角的X軸邏輯坐標(biāo)。
-
nYSrc：指定源矩形區(qū)域左上角的Y軸邏輯坐標(biāo)。
-
dwRop：指定光柵操作代碼。這些代碼將定義源矩形區(qū)域的顏色數(shù)據(jù)，如何與目標(biāo)矩形區(qū)域的顏色數(shù)據(jù)組合以完成最后的顏色。
下面列出了一些常見(jiàn)的光柵操作代碼：
-
BLACKNESS：表示使用與物理調(diào)色板的索引0相關(guān)的色彩來(lái)填充目標(biāo)矩形區(qū)域，（對(duì)缺省的物理調(diào)色板而言，該顏色為黑色）。
-
DSTINVERT：表示使目標(biāo)矩形區(qū)域顏色取反。
-
MERGECOPY：表示使用布爾型的AND（與）操作符將源矩形區(qū)域的顏色與特定模式組合一起。
-
MERGEPAINT：通過(guò)使用布爾型的OR（或）操作符將反向的源矩形區(qū)域的顏色與目標(biāo)矩形區(qū)域的顏色合并。
-
NOTSRCCOPY：將源矩形區(qū)域顏色取反，于拷貝到目標(biāo)矩形區(qū)域。
-
NOTSRCERASE：使用布爾類型的OR（或）操作符組合源和目標(biāo)矩形區(qū)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(biāo)位圖上。
-
PATPAINT：通過(guò)使用布爾OR（或）操作符將源矩形區(qū)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(jié)果與目標(biāo)矩形區(qū)域內(nèi)的顏色合并。
-
PATINVERT：通過(guò)使用XOR（異或）操作符將源和目標(biāo)矩形區(qū)域內(nèi)的顏色合并。
-
SRCAND：通過(guò)使用AND（與）操作符來(lái)將源和目標(biāo)矩形區(qū)域內(nèi)的顏色合并。
-
SRCCOPY：將源矩形區(qū)域直接拷貝到目標(biāo)矩形區(qū)域。
-
SRCERASE：通過(guò)使用AND（與）操作符將目標(biāo)矩形區(qū)域顏色取反后與源矩形區(qū)域的顏色值合并。
-
SRCINVERT：通過(guò)使用布爾型的XOR（異或）操作符將源和目標(biāo)矩形區(qū)域的顏色合并。
-
SRCPAINT：通過(guò)使用布爾型的OR（或）操作符將源和目標(biāo)矩形區(qū)域的顏色合并。
-
WHITENESS：使用與物理調(diào)色板中索引1有關(guān)的顏色填充目標(biāo)矩形區(qū)域。（對(duì)于缺省物理調(diào)色板來(lái)說(shuō)，這個(gè)顏色就是白色）。
最后，別忘了非常重要的操作，前面創(chuàng)建的設(shè)備句柄和資源，統(tǒng)統(tǒng)都要釋放，否則會(huì)造成資源泄漏，切記，切記！
1 DeleteObject(hBitmap); //釋放位圖對(duì)象
2
3 DeleteDC (hdcMem) ; //釋放內(nèi)存設(shè)備環(huán)境
4
5 ReleaseDC (hwnd, hdc) ; //釋放顯示設(shè)備環(huán)境
6
7 return 0 ;
8
posted on 2011-01-24 01:15
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