GDI+ SDK详解：图形处理与Windows程序图形输出

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GDI+ SDK参考文档是一份详细介绍图形设备接口（GDI+）的指南，它针对的是Windows系统中的图形处理和绘图程序。GDI+的主要职责是确保系统与应用程序之间的高效信息交换，为Windows程序提供高质量的图形输出能力。本文档适用于软件开发人员，特别是那些希望深入了解GDI+技术并将其应用于其项目的开发者。文档首先介绍了GDI+的目的，即提供一个基于类的接口架构，使得图形操作更加便捷且功能强大。相比于传统的GDI，GDI+引入了新的特性，如支持矢量图形、贝塞尔和基数样条曲线、路径操作、各种填充模式以及图像处理的高级功能。这些新特性包括： 1. 矢量图基础：GDI+支持绘制精确的线条、曲线，如椭圆、弧和多边形，以及复杂的曲线变换，如基数样条和贝塞尔样条。 2. 路径和区域：路径用于组织图形元素，可以封闭或开放，而区域则是由路径定义的填充区域。GDI+提供了路径平直化、裁剪和抗锯齿功能，提升图形的清晰度。 3. 图像处理：GDI+支持位图、图元文件和图像纹理的处理，包括加载、显示、缩放、旋转、裁剪等操作。此外，还介绍了图像编码器和解码器的使用，以便于不同格式的图像转换。 4. 透明度和混合：GDI+允许开发者创建具有透明度的线条和填充，这对于实现复杂的视觉效果至关重要。 5. 性能优化：文档还提到了如何利用高速缓存位图和避免自动缩放来提高图形绘制的性能。在使用GDI+的过程中，开发者需要注意安全问题，如正确检验构造函数调用、分配和验证缓冲区，以及处理线程同步。同时，文档也提供了详细的入门教程，如如何绘制线条、字符串，以及使用钢笔和画刷进行图形操作。这份文档为GDI+技术的开发者提供了全面的指导，涵盖了从基本概念到高级功能的深入讲解，旨在帮助他们充分利用GDI+的优势，提升应用程序的图形质量和用户体验。

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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 DrawingalinewithGDI

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;

PAINTSTRUCTps;

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;

PAINTSTRUCTps;

Pen* myPen;

Graphics* myGraphics;

hdc=BeginPaint(hWnd,&ps);

myPen=newPen(Color(255,255,0,0),3);

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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=newHatchBrush(

HatchStyleCross,

Color(255,0,255,0),

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

Pen*myPen=newPen(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 Cardinalsplines （基数样条）

o Béziersplines （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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