【MFC图形绘制秘籍】：从基础到高级技巧，VS2022中的图形绘制全解

参考资源链接：[VS2022/MFC编程入门教程：可视化窗口开发](https://wenku.csdn.net/doc/5ev60exs97?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. MFC图形绘制入门基础

## 1.1 MFC图形绘制概览

MFC（Microsoft Foundation Classes）是一个封装了Windows API的C++库，为开发者提供了一系列用于构建Windows应用程序的类。在图形绘制方面，MFC提供了一种高层次的抽象，允许开发者通过面向对象的方式来处理复杂的图形界面。

## 1.2 绘图流程简介

在MFC中，绘图流程通常涉及以下几个关键步骤：

1. 创建一个派生自`CView`或者`CControl`的类。
2. 重写该类中的`OnDraw`函数，这是绘图的主要入口点。
3. 使用GDI（Graphics Device Interface）对象，如画笔、画刷和字体，在`OnDraw`函数中进行图形绘制。
4. 处理设备上下文（DC），这是GDI用于与显示设备交换信息的环境。

## 1.3 开始绘制

下面是一个简单的示例代码，展示如何在MFC应用程序中绘制一个简单的蓝色矩形：

void CYourView::OnDraw(CDC* pDC)
{
    // 设置画刷颜色为蓝色
    CBrush blueBrush(RGB(0, 0, 255));
    CBrush* pOld = pDC->SelectObject(&blueBrush);

    // 绘制矩形
    pDC->Rectangle(CRect(100, 100, 400, 300));

    // 恢复旧画刷
    pDC->SelectObject(pOld);
}

此段代码中，我们首先创建了一个蓝色的`CBrush`对象，并通过`SelectObject`函数将其选入设备上下文中，从而设置为当前画刷。接着使用`Rectangle`函数绘制矩形，最后将旧画刷选回以保持上下文状态的一致性。

通过这样的流程，MFC图形绘制入门基础已经搭建完成，接下来可以进一步学习MFC的绘图机制、实践应用和高级技术。

# 2. 深入理解MFC绘图机制

## 2.1 MFC绘图基本原理

### 2.1.1 设备上下文（CDC）和绘图对象

设备上下文（CDC）在MFC（Microsoft Foundation Classes）中扮演着非常重要的角色，它是进行所有绘图操作的基础。在MFC中，CDC对象代表一个与显示设备相关联的图形设备接口（GDI），它包含了一组与绘图相关的属性和方法。

当我们需要在屏幕上绘制图形时，必须先获取CDC对象，然后通过该对象调用各种绘图函数来完成绘制。CDC的派生类如`CClientDC`、`CWindowDC`和`CPaintDC`等，分别用于不同类型的设备上下文环境。

为了确保绘图操作的准确性和高效性，GDI对象（如画笔、画刷、字体等）与CDC对象紧密合作。GDI对象负责定义图形的具体样式和属性，而CDC则负责将这些图形绘制到屏幕上。

当创建一个GDI对象时，它会与CDC进行绑定。一旦绑定，任何对GDI对象的修改都会直接影响到CDC上的绘图操作。例如，设置一个红色的画笔，后续通过该CDC绘制的线条都会是红色的。

### 2.1.2 Windows GDI和MFC图形映射

在深入探讨MFC的绘图机制之前，我们需要了解底层的Windows GDI（图形设备接口）。Windows GDI是一套为Windows应用程序提供图形输出功能的API，它负责在窗口、打印机和其他输出设备上绘制文字、线条、形状和其他图形元素。

MFC作为C++的封装类库，简化了GDI的操作。MFC中的绘图类，如`CPen`、`CBrush`、`CFont`等，都封装了对应的GDI对象，并提供了更为直观和面向对象的操作方法。

MFC通过映射的方式，将GDI对象和绘图操作转换为类的成员函数。例如，MFC中的`CPen`类映射了GDI的`HPEN`对象，通过`CPen`对象可以设置线型、宽度和颜色等属性。然后通过CDC对象的`SelectObject`方法将`CPen`对象选入设备上下文中，这样就可以使用该画笔在窗口上绘制线条了。

### 2.2 GDI对象与图形绘制

#### 2.2.1 画笔、画刷和字体的使用

在Windows GDI中，画笔（Pen）定义了绘制线条的样式，画刷（Brush）定义了填充图形的颜色和图案，而字体（Font）定义了文本的样式。在MFC中，这些GDI对象被封装成了对应的类。

- **画笔（CPen）**：用于定义线条的宽度、样式（实线、虚线等）和颜色。例如，创建一个蓝色的实线画笔：

  CPen pen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 255));

- **画刷（CBrush）**：用于定义图形的填充颜色和图案。例如，创建一个红色的实心画刷：

  CBrush brush(RGB(255, 0, 0));

- **字体（CFont）**：用于定义文本的大小、字体和风格。例如，创建一个20像素的粗体字体：

  CFont font;
  font.CreateFont(20, 0, 0, 0, FW_BOLD, FALSE, FALSE, FALSE, ANSI_CHARSET, OUT_DEFAULT_PRECIS, CLIP_DEFAULT_PRECIS, DEFAULT_QUALITY, DEFAULT_PITCH, _T("Arial"));

以上对象创建后，通过`CDC::SelectObject`方法选入设备上下文中使用，并在绘制完成后，通过`CDC::SelectStockObject`方法恢复到默认对象，以避免资源泄漏。

#### 2.2.2 矩形、椭圆和多边形的绘制技术

在MFC中绘制几何图形是常用的操作，常用的图形包括矩形、椭圆、多边形等。

- **矩形**：可以通过`CDC::Rectangle`方法绘制矩形，指定左上角和右下角的坐标即可。

  pDC->Rectangle(CRect(10, 10, 100, 100)); // 绘制一个10x10到100x100的矩形

- **椭圆**：使用`CDC::Ellipse`方法绘制椭圆，同样指定矩形区域作为椭圆的边界。

  pDC->Ellipse(CRect(30, 30, 130, 130)); // 在指定的矩形内绘制椭圆

- **多边形**：通过`CDC::Polygon`方法绘制多边形，需要提供一个包含顶点坐标的数组。

  CPoint pt[3] = {CPoint(150, 10), CPoint(200, 100), CPoint(50, 100)};
  pDC->Polygon(pt, 3); // 根据三点绘制三角形

绘制这些图形时，可以使用前面提到的画笔和画刷对象来设置图形的边框颜色和填充颜色。

#### 2.2.3 图像和位图的处理

位图（Bitmap）处理是图形编程中不可或缺的一部分。MFC提供了丰富的类和方法来处理图像数据。

- **加载位图**：使用`CImage`类的`Load`方法可以加载外部图像文件。

  CImage image;
  HRESULT hr = image.Load(_T("path_to_image.jpg")); // 加载图片

- **绘制位图**：加载完成后，可以使用`CDC::BitBlt`或`CDC::StretchBlt`方法将位图绘制到窗口中。

  pDC->StretchBlt(0, 0, 200, 200, &image, 0, 0, image.GetWidth(), image.GetHeight(), SRCCOPY);

- **创建透明位图**：有时候需要将图片中的某一部分设置为透明，这时可以使用`CBitmap::CreateCompatibleBitmap`方法配合`CDC::TransparentBlt`方法。

  CBitmap bitmap;
  bitmap.CreateCompatibleBitmap(pDC, 100, 100); // 创建与DC兼容的位图
  // 使用TransparentBlt将指定颜色设为透明色
  pDC->TransparentBlt(0, 0, 100, 100, &bitmap, 0, 0, 100, 100, RGB(0, 255, 0));

在处理图像时，经常会涉及到图像的缩放和位置调整。通过`StretchBlt`方法，可以实现图像的放大或缩小显示。位图的透明处理则常用于图像合成、动画制作等高级图形处理场景。

## 2.3 事件驱动和绘图响应

### 2.3.1 绘图消息的响应机制

MFC采用消息映射机制响应窗口消息，绘图相关的消息包括`WM_PAINT`、`WM_ERASEBKGND`等。当窗口需要重绘时，系统会发送`WM_PAINT`消息给对应的窗口过程函数。为了更有效地处理绘图消息，MFC引入了`CPaintDC`类。

`CPaintDC`是`CDC`类的子类，专门用于处理`WM_PAINT`消息。在`OnPaint`消息处理函数中，通常会创建一个`CPaintDC`对象来获取设备上下文，并在该对象的作用域内完成绘图操作。

### 2.3.2 重绘和无效区域处理

在MFC中，当窗口的一部分或全部被覆盖后，需要重绘时，系统会将该区域标记为无效（Invalidate），然后发送`WM_PAINT`消息进行重绘。

开发者可以使用`Invalidate`或`InvalidateRect`方法主动使窗口中的某个区域无效，从而触发重绘操作。通常，如果绘制的区域较小，使用`InvalidateRect`更有效；如果需要重绘整个窗口，则可以使用`Invalidate`。

当调用`InvalidateRect`后，窗口会收到`WM_PAINT`消息，此时窗口的`OnPaint`函数会被调用，然后可以使用`CPaintDC`对象在无效区域进行绘制。

重绘机制和无效区域处理是实现高效绘图的关键。通过合理地管理无效区域，可以在保证图形界面更新的同时，最小化绘图操作的开销。

在MFC中，`CDC`类的`Rectangle`方法提供了绘制矩形的功能，而`InvalidateRect`方法则用于在必要时触发重绘，确保界面的正确显示。这两个方法在实际应用中经常会结合使用，以实现复杂的用户界面绘制需求。

在下一章中，我们将深入探讨MFC图形绘制的实践应用，包括自定义控件绘图、绘图优化与动态效果处理、以及打印与导出图形的相关内容。通过具体的实践，我们将进一步理解MFC绘图的强大能力和灵活性。

# 3. MFC图形绘制实践应用

## 3.1 自定义控件绘图

### 3.1.1 创建自定义控件

在MFC中创建自定义控件的第一步是派生一个新的控件类，它通常是`CWnd`的一个子类。比如，如果你想要创建一个自定义的按钮控件，你需要按照以下步骤进行：

- 在类视图中，右击你的项目节点，选择“添加类...”，然后选择“MFC类”。
- 在弹出的向导中选择“从基类派生”，然后选择`CButton`作为基类，输入你的新类名并完成向导。

一旦你的新控件类创建完成，你可以重写其`OnPaint`方法来提供自定义的绘制逻辑。例如：

void CMyButton::OnPaint()
{
    CPaintDC dc(this); // 设备上下文用于绘制

    // 获取客户区矩形
    CRect rect;
    GetClientRect(&rect);
    // 在这里添加你的绘制代码
    dc.FillSolidRect(&rect, RGB(255, 255, 0)); // 例如，填充背景色黄色
    // 还可以添加文本或其他图形
    dc.TextOut(rect.Width() / 2, rect.Height() / 2, _T("Hello, Custom Button!"));
}

### 3.1.2 消息映射与绘图更新

创建自定义控件不仅仅是绘图那么简单。你还需要处理用户的输入和其他消息，比如鼠标点击。为此，需要映射相关的消息到你的控件类。

在类的头文件中添加消息处理函数声明：

BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyButton, CButton)
    ON_WM_PAINT()
    ON_WM_LBUTTONDOWN()
END_MESSAGE_MAP()

然后，在 CPP 文件中实现消息处理函数：

void