第07章 图形操作 · 7.1 GDI原理(4)

现在用其他程序将右边窗口客户区的一部分覆盖掉,通过左边窗口的变化可以惊奇地发现：右边窗口客户区的内容并不是程序自己输出到客户区的那句文本,而是以客户区为矩形区域的屏幕上我们真正看到的东西,它竟然包括其他窗口覆盖在上面的东西。这就意味着,扫雷游戏和纸牌游戏通过自己客户区对应的设备环境画图形,图形数据竟然画到了DcCopy窗口客户区对应的设备环境中。

这个例子验证了“设备环境”只是“环境”而不是“设备”,它并不存储发给它的图形数据,图形数据透过它写到了它所描述的“设备”上,每个窗口客户区的“设备环境”对应的设备都是屏幕,但它们在位置上可能重叠,所以向一个窗口的客户区写数据相当于同时写了下层窗口的客户区。

为了让当前激活的窗口在视觉上保持在最上面,下层窗口向自己客户区写的内容首先要经过Windows的“过滤”,只有没有被其他窗口覆盖掉的部分才真正被写到了屏幕上。

读者应该时刻提醒自己——“设备环境”只是一个环境,是设备属性的一组定义,程序输出的图形数据透过“设备环境”被定向到了具体的设备上,“设备环境”本身并不存储这些数据（在这里也可以看出Device Context中Context一词的含义：设备环境的上面是应用程序,下面是具体设备,而它是用来“联系上下关系”用的）。

读者可能认为：屏幕上的窗口就像放在桌面上的一张张纸,虽然一张纸可能暂时被另一张遮住,但纸上写的东西还是存在的,移开另一张纸就可以再次露出来。但实际情况是：桌面更像一个用粉笔写的公告黑板,一个窗口相当于划了一块空间写告示,写另一个告示的时候要把老告示的内容擦去一部分以便写新的内容,擦去的东西也就不存在了,如果要恢复老告示,那么必须把擦去的部分重新写上去。

2. 获取设备环境句柄

要想对任何设备绘图,首先必须获取设备的“设备环境句柄”（hDC）,几乎所有的GDI函数的操作目标都是hDC,在程序中得到一个hDC有几种方法。

最常用的方法是在WM_PAINT消息中用BeginPaint函数得到hDC,WM_PAINT消息的代码结构一般是：

.if    eax ==  WM_PAINT  ;eax为uMsg       invoke  BeginPaint,hWnd,addr stPS       ;刷新客户区的代码       invoke  EndPaint,hWnd,addr stPS       xor    eax,eax       ret

BeginPaint函数的返回值就是需要刷新区域的hDC。要注意的是：BeginPaint返回的hDC对应的尺寸仅是无效区域,无法用它绘画到这个区域以外的地方去。由于窗口过程每次接收WM_PAINT消息时的无效区域可能都是不同的,所以这个hDC的值仅在WM_PAINT消息中有效,程序不应该保存它并把它用在WM_PAINT消息以外的代码中。基于同样的道理,BeginPaint和EndPaint函数只能用在WM_PAINT消息中,因为只有这时候才存在无效区域。

程序中常常有这种需求,就是在非WM_PAINT消息中主动绘画客户区,由于BeginPaint和EndPaint函数必须在WM_PAINT消息中使用,所以这时必须用另外的方法获取hDC,可以使用以下的方法：

invoke     GetDC,hWnd     ;获取hDC;返回值是hDC;绘图代码invoke     ReleaseDC,hWnd     ;释放hDC

GetDC函数返回的hDC对应窗口的整个客户区,当使用完毕的时候,hDC必须用ReleaseDC函数释放。对于用GetDC获取的hDC,Windows建议使用的范围限于单条消息内,当程序在处理某条消息的时候需要绘画客户区时,可以用GetDC获取hDC,但在消息返回前,必须用ReleaseDC将它释放掉,如果在下一条消息中需要继续用到hDC,那么必须重新用GetDC函数获取。

上面两种方法获取的hDC都是窗口的hDC,如果要操作的是其他的东西,如打印机、位图等,就不能使用BeginPaint或GetDC函数了。当绘图的对象是一个设备的时候,可以用Create DC函数来建立一个DC：

invoke CreateDC,lpszDriver,lpszDevice,lpszOutput,lpInitData

lpszDriver指向设备名称,如显示设备的设备名是DISPLAY,打印机的设备名一般为WINSPOOL,下面这几句代码建立的DC对应整个屏幕：

szDriver      db    "DISPLAY",0             ...             invoke CreateDC,addr szDriver,NULL,NULL,NULL             mov    hDC,eax

当绘图对象是位图的时候,同样需要一个和位图句柄相联系的DC,这时可以用函数CreateCompatibleDC来创建一个显示表面仅存在于内存中的DC：

invoke CreateCompatibleDC,hDc

参数中的hDC是用来参考的DC句柄,如果指定的参数是NULL,那么建立的DC将和当前屏幕的设置兼容,为了用CreateCompatibleDC建立的DC绘画一个位图,还需要用SelectObject函数将hDC和位图句柄联系起来。

用CreateDC和CreateCompatibleDC函数建立的hDC在使用结束以后,必须用DeleteDC函数删除,注意这里不能用ReleaseDC,这个函数是和GetDC配合用的。

用BeginPaint/EndPaint以及GetDC获取的hDC的使用时间不能超出本条消息,与此相比,用CreateDC以及CreateCompatibleDC建立的hDC就没有这个限制,可以在任何时刻建立它并且一直使用到不再需要为止。

7.1.3 色彩和坐标

1. Windows中的色彩

可以表示的颜色总数由颜色深度决定,也就是存储每个像素所用的位数,各种显示设备可以显示的颜色总数可能大不相同,如果设备支持的颜色深度太浅,就会影响到图像的质量,会让人看起来觉得很粗糙和不自然。

一种颜色可以分解成红、绿、蓝三原色,所以可以用红、绿、蓝3个分量的组合来表示各种颜色。

当设备支持的颜色深度少于等于8位时（如8位（256色）、4位（16色）、2位（4色）或1位（2色））,总体位数太少,不足以用来表达3个颜色分量,这时系统建立一个色彩表,像素数据用来做索引在色彩表中获取颜色值,所以低于8位的颜色称为索引色。

只有当颜色深度大于8位的时候,像素数据中才直接包含红、绿、蓝3个分量。当颜色深度为16位的时候,红、绿、蓝各用5位表示,剩下的1位用做属性位,实际可以表示的颜色数目为2¹⁵＝32 768种,16位深度的彩色又称为16位色、高彩色或增强色。当颜色深度为24位的时候,3个分量各用8位表示,实际可以表示的颜色数目为2²⁴＝16 777 216种,24位深度的彩色又称为24位色、16M色或真彩色。对于人的双眼来说,超过16位的颜色就已经很难分辨了。

在Win32的编程中,统一使用32位的整数来表示一个深度为24位的颜色,在这32位中只使用低24位,每一种原色分量占用8位,其中0～7位为红色,8～15位为绿色,16～31位为蓝色。在程序中用到一种颜色常数的时候,可以如下使用：

mov eax,红色＋绿色*100h＋蓝色*10000h ;将颜色放入eax中

当显示设备无法表示24位色的时候,Windows会自动用设备可以显示的最接近的颜色来代替它,当显示设备的颜色深度比较低的时候,可以通过函数GetNearest Color来得知一种颜色（dwColor）会被系统替换成哪种颜色：

invoke GetNearestColor,hDC,dwColor ;返回真正使用的颜色值

但是当显示设备颜色深度太低的时候,经过Windows自动转换的图像可能会让人觉得很不自然,所以在有些时候,程序员可能希望预先得知设备的颜色深度,然后根据具体情况显示不同的图形。

显示设备的颜色深度可以用以下函数获取：

   invoke GetDeviceCaps,hDC,PLANES   mov    ebx,dwPlanes   invoke GetDeviceCaps,hDC,BITSPIXEL   mul    ebx   mov    dwColorDepth,eax

第一个函数调用返回DC的色彩平面数,第二个函数调用返回每个像素的色彩位数,颜色深度最后可以通过dwPlanes乘以dwBitsPixel得到。

2. Windows中的坐标系

要用GDI函数绘图,就必须首先了解这些函数使用的坐标系,在默认的状态下,Windows坐标系以左上角做坐标原点,以右方当做X坐标的正方向,以下方当做Y坐标的正方向。坐标的数值用一个有符号的16位数来表示,范围从―32 768～32 767,坐标的单位为像素,如图7.3所示。这种坐标系定义方法的好处是：窗口中每一点的坐标不会因为窗口的大小改变而改变,试想一下,如果以数学中通常的表示方法,以左下角做坐标原点,那么当窗口高度被用户调整的时候,客户区中每一点的Y坐标都会变化,在具体使用中就会有诸多不便。

但是Windows也提供了其他的一些坐标映射方法供程序员使用,可以用SetMap Mode函数来为一个DC设置新的坐标映射方法：

invoke SetMapMode,hDC,iMapMode

可以设置的参数包括坐标原点、坐标的逻辑单位和坐标的正方向等,参数中的iMapMode为新的映射方式,其可以选择的取值如表7.1所示,Windows默认使用的映射方法为MM_TEXT。

表7.1 Windows中可用的坐标映射方式

映 射 方 法原 点逻 辑 单 位X 正 方 向Y 正 方 向MM_TEXT（默认方式）左上像素右下MM_HIENGLISH左上0.001英寸右上MM_LOENGLISH左上0.01英寸右上MM_HIMETRIC左上0.01毫米右上MM_LOMETRIC左上0.1毫米右上MM_TWIPS左上1/1440英寸右上MM_ISOTROPIC可变可变（x=y）可变可变MM_ANISOTROPIC可变可变（x!=y）可变可变

可以看到,除了默认的MM_TEXT方式外,下面5种映射方式：MM_HIENGLISH,MM_LOENGLISH,MM_HIMETRIC,MM_LOMETRIC和MM_TWIPS采用的都是原点位于左上角、X正方向向上的映射方式,另外,它们的坐标逻辑单位是不同的。

最后的两种映射方式MM_ISOTROPIC和MM_ANISOTROPIC提供了更灵活的选择,设置为这两种映射方式后,程序可以继续调用SetViewportOrgEx,SetViewportExtEx和SetWindowExtEx函数来自由设置坐标系的原点、逻辑单位和坐标的正方向等所有参数。在其他映射方式下的时候,不能使用这3个设置函数,这时任何对它们的调用都会被忽略。