GDI+ SDK详解：翻译版全面指南

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GDI+ SDK参考（翻译版本）是一份详尽的文档，专为IT专业人士设计，旨在提供Windows应用程序开发中使用Graphics Device Interface Plus (GDI+)的全面指南。GDI+是Windows操作系统中的一个高级绘图API，它在.NET Framework中扮演着核心角色，支持高质量的图形渲染和处理。序言部分可能介绍了GDI+的历史背景、引入的原因以及其相对于旧版GDI（Graphics Device Interface）的改进之处。GDI+ SDK文档的目标在于帮助开发者掌握GDI+的基本概念、核心功能和高效使用方法。文档涵盖了广泛的主题，包括但不限于： 1. **安全考虑**：强调在使用GDI+时应注意的潜在安全问题，如内存管理和异常处理，以确保代码的健壮性。 2. **构造函数调用**：说明如何正确初始化GDI+对象，并提供检验函数调用成功与否的方法。 3. **内存管理**：涉及如何有效地分配和释放内存，以防止内存泄漏。 4. **错误校验**：讲解如何检查和处理GDI+函数执行过程中可能出现的错误，确保程序的稳定运行。 5. **线程同步**：介绍GDI+在多线程环境下的使用技巧，保证图形操作的一致性和正确性。 6. **编程模式的改变**：对比GDI和GDI+的不同编程模型，阐述GDI+的面向对象特性如何简化图形开发。 7. **图形绘制**：深入讲解了各种图形元素的绘制，如线条、曲线、椭圆、多边形、样条曲线等，以及画刷、填充和图形效果。 8. **矢量图形**：重点介绍矢量图的概念，以及如何利用钢笔、线条、矩形等基本工具创建复杂的矢量图形。 9. **坐标系统和转换**：详细解释了坐标系统的不同类型，以及如何使用矩阵表示和应用坐标变换。 10. **图象处理**：涉及位图、图元文件的加载、显示、裁剪、缩放、旋转、缩放质量控制等操作，以及使用图像编码器和解码器进行图像格式转换。 11. **性能优化**：讨论如何通过使用高速缓存位图和避免不必要的自动缩放来提高图形渲染的效率。 12. **元数据处理**：介绍如何读取图像的元数据，这对于理解和分析图像内容至关重要。 GDI+ SDK参考（翻译版本）不仅是一份技术手册，还是一份实践指南，为软件开发人员提供了丰富的资源，帮助他们充分利用GDI+的强大功能，提升应用程序的图形质量和性能。

Graphics 对象和设备场景一样，与屏幕上的特定窗体有关，它包含着图形绘制的有关属性信息（比

如，平滑模式和隐式文本渲染）。然而，Graphics 对象并没有像 GDI 那样与 Pen、Path、Image 或者

Font 等搅在一起。比如，在 GDI 中，您必须先调用 SelectObject 将一个 Pen 对象与设备场景关联，然

后您才能使用设备场景绘制一条线。这被称为将画笔选入设备场景。您在设备场景中绘制的所有线条都将

采用这个画笔直到您选择另一个画笔为止。在 GDI+中，您只需将一个 Pen对象作为参数传递给 Graphics

类的 DrawLine 方法即可。您可以在一连串的 DrawLine 调用中传入不同的 Pen 对象，而不必将给定的

Pen 对象与 Graphics 对象关联。

• 画线的 2 种方法

下面两个例子都是从位置(20, 10)到位置(200,100)绘制一条宽度为 3 的红色线条。前一个例子采

用 GDI 调用，第二个例子通过 C++类接口调用 GDI+。

o Drawing a line with GDI

采用 GDI 画线，您需要 2 个对象：设备场景和画笔。您通过调用 CreatePen 获取一个句柄。紧接着，

您调用 SelectObject 将画笔选入设备场景。然后调用 MoveToEx 将画笔位置设为(20,10)，然后调用

绘制一条直线到位置(200,100)。注意 MoveToEx 和 LineTo 均需要一个 hdc 作为参数。

HDC hdc;

PAINTSTRUCT ps;

HPEN hPen;

HPEN hPenOld;

hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);

hPen = CreatePen(PS_SOLID, 3, RGB(255, 0, 0));

hPenOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hPen);

MoveToEx(hdc, 20, 10, NULL);

LineTo(hdc, 200, 100);

SelectObject(hdc, hPenOld);

DeleteObject(hPen);

EndPaint(hWnd, &ps);

o 采用 GDI+和 C++类接口画线

通过 GDI+和 C++类接口画线，您需要一个 Graphics 对象和一个 Pen 对象。注意您不需要向这

些对象提供窗体句柄。相反，您只需要构造一个 Graphics 类（一个 Graphics 对象）和一个 Pen 类（一

个 Pen 对象）即可。画线涉及 Graphics 类的 Graphics::DrawLine 方法。Graphics::DrawLine

方法的第一个参数是一个 Pen 对象的指针。较之前面将 Pen 选入设备场景的 GDI 例子，这种方案更加更

加简单灵活。

HDC hdc;

PAINTSTRUCT ps;

Pen* myPen;

Graphics* myGraphics;

hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);

myPen = new Pen(Color(255, 255, 0, 0), 3);

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myGraphics = new Graphics(hdc);

myGraphics->DrawLine(myPen, 20, 10, 200, 100);

delete myGraphics;

delete myPen;

EndPaint(hWnd, &ps);

• 钢笔、画刷、路径、图形和字体作为参数

前面的例子说明了 Pen 对象可以独立于 Graphics 对象被创建和保留，该对象提供具体绘图方式。

同样地，画刷、图形路径、图象和字体对象可以独立于 Graphics 对象被创建和保留。Graphics 类提供

的许多绘图方法都接受 Brush、GrpahicsPath、Image 或者 Font 对象作为参数之一。例如，一个

Brush 对象的地址作为参数传递给 FillRectangle 方法，而一个 GraphicsPath 对象的地址作为参数传

递给 DrawPath 方法。类似地，Image 和 Font 对象的地址传递给 DrawImage 和 DrawString 方法。

这与 GDI 中需要先选入一个画刷、路径、图象或者字体到指定设备场景，然后再将设备句柄作为参数传递

给绘图函数的方法相比形成了强烈对比。

• 方法重载

许多 GDI+方法被重载了；也就是说，存在不同的方法，它们拥有相同的函数名和不同的参数列表。

例如，Graphics 类的 DrawLine 方法有以下几种形式：

Status DrawLine(IN const Pen* pen,

IN REAL x1,

IN REAL y1,

IN REAL x2,

IN REAL y2);

Status DrawLine(IN const Pen* pen,

IN const PointF& pt1,

IN const PointF& pt2);

Status DrawLine(IN const Pen* pen,

IN INT x1,

IN INT y1,

IN INT x2,

IN INT y2);

Status DrawLine(IN const Pen* pen,

IN const Point& pt1,

IN const Point& pt2);

所有上面 DrawLine 方法的四种变体都接受一个 Pen 对象指针、起点坐标和终点坐标。前两个方

法接受浮点数字型的坐标参数，而后面两个方法接受整数类型的坐标参数。第一个和第三个方法接受由数

字分隔开的坐标；第二个和第四个方法接受由一对

Point（或者 PointF）对象表示的坐标。

• 不再有当前位置

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注意，前面显示的 DrawLine 方法同时提供了线段的起点和终点作为参数。不同的是，在 GDI 中您

必须先设置当前位置然后才能绘制一个起于(x1, y1)终于(x2, y2)的线段。GDI+中已经完全摒弃了当前

位置的概念。

• 绘图与填充方法分离

在绘制图形比如矩形的边框和填充其内部区域方面，GDI+比 GDI 更加灵活。GDI 有个 Rectangle

函数可以一步实现绘制矩形和填充其内部区域。边框采用当前选入的画笔绘制，内部区域采用当前选入的

笔刷填充。

hBrush = CreateHatchBrush(HS_CROSS, RGB(0, 0, 255));

hPen = CreatePen(PS_SOLID, 3, RGB(255, 0, 0));

SelectObject(hdc, hBrush);

SelectObject(hdc, hPen);

Rectangle(hdc, 100, 50, 200, 80);

在 GDI+中，绘制矩形边框和填充其内部区域的方法是独立开来的。Graphics 类的

DrawRectangle 方法有一个参数，用于传入 Pen 对象的地址。而 FillRectangle 方法有一个参数，用

于传入 Brush 对象的地址。

HatchBrush* myHatchBrush = new HatchBrush(

HatchStyleCross,

Color(255, 0, 255, 0),

Color(255, 0, 0, 255));

Pen* myPen = new Pen(Color(255, 255, 0, 0), 3);

myGraphics.FillRectangle(myHatchBrush, 100, 50, 100, 30);

myGraphics.DrawRectangle(myPen, 100, 50, 100, 30);

注意，GDI+中 FillRectangle 和 DrawRectangle 方法的参数指定矩形的左、上、宽度和高度。

相对地，在 GDI 的 Rectangle 函数中，参数指定的是矩形的左、右、上、下。同时还要注意，GDI+中

的 Color 类的构造函数有 4 个参数。后面的 3 个参数就是通常的红、绿、蓝的值；第一个参数指定的是α

半透明值，它表示该颜色与背景色混合的程度。

• 构造区域

GDI 提供了几个函数可以创建区域：CreateRectRgn、CreateEllpticRgn、CreateRoundRectRgn、

CreatePolygonRgn 和 CreatePolyPolygonRgn。您可能也期望 GDI+中的 Region 类提供类似的构造

函数，传入矩形、椭圆、圆角矩形和多边形作为参数，但是情况并非如此。在 GDI+中，Region 类提供

一个传入 Rect 对象引用的构造函数，和另一个传入 GraphicsPath 对象地址的构造函数。如果您想创

建一个基于椭圆、圆角矩形或者多边形的区域，您可以很容易地通过创建一个 GraphicsPath 对象（包

含椭圆等），然后将 GraphicsPath 对象的地址传递给 Region 构造函数即可。

在 GDI+中可以很简单地通过图形和路径的组合创建一个复杂的区域。Region 类有 Union 和

Intersect 方法，用于加入一个路径或者另一个区域到一个已有区域中。GDI+中一个很好的特性是，当一

个 GraphicsPath 对象作为 Region 构造函数的参数传入的时候，它本身并不会被销毁。而在 GDI 中，

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协同工作，来判断哪个象素应该开启用于显示线条、矩形和曲线。下面所示，显示一条从点(4, 2)到点(12,

8)的线条的象素情况。

总的来说，某些基本的构成块已经证明是最对建立二维图形非常有用。这些基本构成块，GDI+均支

持，包括：

o Lines （线条）

o Rectangles （矩形）

o Ellipses （椭圆）

o Arcs （弧形）

o Polygons （多边形）

o Cardinal splines （基数样条）

o Bézier splines （贝塞尔样条）

GDI+中的 Graphics 类提供这些方法来绘制前面列表中的对象：DrawLine、DrawRectangle、

DrawEllipse、DrawPolygon、DrawArc、DrawCurve (用于基数样条)和 DrawBezier。每个方法都已

被重载；也就是说，每种方法都以不同参数列表的变体出现。例如，DrawLine 方法的一个变体接受一个

Pen 对象的地址和四个整型值，而它的另一个变体则接受一个 Pen 对象地址和两个 Point 对象引用。

绘制线条、矩形和贝塞尔样条的方法都有其复数形式的伴随方法，这些方法在一次调用中绘制多个项

目：DrawLines、DrawRectangles 和 DrawBeziers。同样地，DrawCurve 方法也有一个伴随方法

DrawClosedCurve，该函数通过连接曲线的起点和终点创建一个闭合图形。

所有的 Graphics 类的方法都得配合 Pen 对象使用。因此，为了绘制任何东西，您必须至少创建 2

个对象：一个 Graphics 对象和一个 Pen 对象。Pen 对象存储诸如线条宽度、颜色等绘图属性。Pen

对象的地址将作为一个参数传递给绘图方法。例如，一个 DrawRectangle 方法的变体需要传入一个 Pen

对象地址和 4 各整数值作为参数，该方法绘制一个左上角为(20,10)、宽度为 100、高度为 50 的矩形。

myGraphics.DrawRectangle(&myPen, 20, 10, 100, 50);

钢笔、线条和矩形

采用 GDI+绘制线条需要一个 Graphics 对象和一个 Pen 对象。Graphics 对象提供实际的绘图方法，

而 Pen对象存储线条属性，例如颜色、宽度和样式等。绘制线条只需要简单调用 Graphics对象的 DrawLine

方法即可。Pen 对象的地址作为参数之一传递给 DrawLine 方法。下面的例子是绘制一条从点(4, 2)到点

(12, 6)的线段。

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