| (转载自天极网的)很详细的坐标系的变换。 基于VC++的GDI常用坐标系统及应用 2005-06-20 08:59作者:刘涛出处:天极网责任编辑:方舟 在Windows应用程序中,只要进行绘图,就要使用GDI坐标系统。Windows提供了几种映射方式,每一种映射都对应着一种坐标系。例如,绘制图形时,必须给出图形各个点在客户区的位置,其位置用x 和y两个坐标表示,x 表示横坐标,y表示纵坐标。在所有的GDI绘制函数中,这些坐标使用的是一种“逻辑单位”。当GDI函数将结果输出送到某个物理设备上时,Windows将逻辑坐标转换成设备坐标(如屏幕或打印机的像素点)。本文讨论了图形环境中的各个映射模式,包括它们是什么,怎么工作的,以及它们真正的含义。
一、基础知识 (一)逻辑坐标。逻辑坐标与设备无关,缺省地,一个逻辑单位等于设备中的一个象素。它是实现“所见即所得”的基础。例如,当程序员调用LineTo函数绘制25.4mm(1 英 寸) 长的直线时,他只要使用合适的映射模式,那么就并不需要考虑输出的是何种设备。若设备是VGA显示器,Windows自动将其转化为96个像素点;若设备是一个300dpi的激光打印机,Windows自动将其转化为300 个像素点。 (二)设备坐标。图形输出时,Windows将GDI函数中指定的逻辑坐标映射为设备坐标,在所有的设备坐标系统中,单位以像素点为准,水平值从左到右增大(正方向向右),垂直值从上到下增大(正方向向下)。Windows中包括以下3 种设备坐标,以满足各种不同需要: 1、客户区域坐标,包括应用程序的客户区域,客户区域的左上角为(0, 0)。 2、屏幕坐标,包括整个屏幕,屏幕的左上角为(0, 0)。屏幕坐标用在WM_MOVE消息中(对于非子窗口)以及下面的Windows 函数中:CreateWindow 和MoveWindow(都对于非子窗口)、GetMessage、GetCursorPos、GetWindowRect、WindowFromPoint 和SetBrushOrg 中。 用函数ClientToScreen 和ScreenToClient可以将客户区域坐标转换成屏幕区域坐标,或反之。 3、全窗口坐标,包括一个程序的整个窗口,包括标题条、菜单、滚动条和窗口框,窗口的左上角为(0,0)。使用GetWindowDC得到的窗口设备环境,可以将逻辑单位转换成窗口”坐标。 (三)映射。映射方式定义了Windows如何将GDI函数中指定的逻辑坐标映射为设备坐标。在下文中我们将介绍常用的映射方式。 此外,习惯上,我们将逻辑坐标所在的坐标系称为“窗口”;将设备坐标所在的坐标系称为“视口”。“窗口”依赖于逻辑坐标,可以是像素点、毫米或其他尺度。这一点请牢记,这对于下面的有关内容的理解至关重要。 二、默认的坐标系统 当在微软的窗口中进行绘图时,绘图的坐标原点在屏幕的左上角,任何物体在屏幕上定位都要参考这个坐标原点。在笛卡尔坐标系统中这个点被定义为坐标原点(0,0),水平坐标轴的正方向是从该点出发向右延伸,垂直坐标轴的正方向是从该点出发向下延伸。
这个坐标原点只是操作系统默认的坐标原点,所以如果你调用Ellipse(-100, -100, 100, 100)函数来绘制图形的话,你将得到一个圆,它的圆心位于屏幕的左上角,仅仅只有圆的四分之一部分(270度到360度的部分)显示在屏幕上。代码及效果图如下 | void CExoDraw1View::OnPaint() { CPaintDC dc(this); // 绘图的设备厂上下文 CPen PenBlue; // 兰色画笔 PenBlue.CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 12, 255)); dc.SelectObject(&pPen); dc.Ellipse(-100, -100, 100, 100); } | 按照同样的原理,你可以使用CpaintDC的方法或按照你的要求创建函数来绘制任何几何或非几何图形。例如,下面的代码绘制了两条相互垂直的直线,垂点位与窗口的中心: | void CExoDraw1View::OnPaint() { CPaintDC dc(this); // 绘图的设备上下文 CRect Recto; CPen PenBlue; PenBlue.CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 12, 255)); dc.SelectObject(&PenBlue); dc.Ellipse(-100, -100, 100, 100); CPen PenBlack; PenBlack.CreatePen(PS_SOLID, 1, BLACK_PEN); dc.SelectObject(&PenBlack); // 得到客户区域的尺寸; GetClientRect(&Recto); dc.MoveTo(Recto.Width() / 2, 0); dc.LineTo(Recto.Width() / 2, Recto.Height()); dc.MoveTo(0, Recto.Height() / 2); dc.LineTo(Recto.Width(), Recto.Height() / 2); } | 基于VC++的GDI常用坐标系统及应用 2005-06-20 08:59作者:刘涛出处:天极网责任编辑:方舟 三、更改坐标系统 正如上面所看到的,默认的坐标系统坐标原点位于窗口的左上角,水平轴的正方向向右,垂直轴的正方向向下。为了进一步说明这一点,让我们来绘制一个半径为50个单位,圆心位于(0,0)点,同时绘制一个连接(0,0)(100,100)两点的直线。 | void CExoDraw1View::OnPaint() { CPaintDC dc(this); // device context for painting // A circle whose center is at the origin (0, 0) dc.Ellipse(-50, -50, 50, 50); // A line that starts at (0, 0) and ends at (100, 100) dc.MoveTo(0, 0); dc.LineTo(100, 100); } | 这种默认的坐标原点在大多数图形操作情况下是适用的,但并不是总适用,有时你需要控制坐标系统的原点,例如,很多CAD(图形辅助设计)应用程序就需要用户来定义坐标系统的原点。 MFC提供了各种函数来处理坐标定位及扩展绘制区域的问题,包括在屏幕上任意位置设置坐标原点的函数。因为你是在一个设备上下文上进行绘图操作,因此,你所需要做的就是调用CDC::SetViewportOrg()函数。这个函数重载了两个版本,这允许你使用X、Y坐标或是一个定义的Point点。这个函数的语法如下: | SetViewportOrg(int X, int Y); SetViewportOrg(CPoint Pt); | 调用这个函数时只需要简单地说明哪儿是你想定义的坐标原点,如果使用函数的第二个版本,参数可以是一个POINT结构或是一个MFC提供的Tpoint类。为了演示这个函数的效果,让我们将上例的坐标原点沿X轴正方向移动200个单位,Y轴正方向移动150个单位,这时绘制函数如下: | void CExoDraw1View::OnPaint() { CPaintDC dc(this); //绘图的设备上下文; dc.SetViewportOrg(200, 150); // 圆心位于坐标原点(0, 0) dc.Ellipse(-50, -50, 50, 50); // 连接(0, 0) 和 (100, 100)点的直线; dc.MoveTo(0, 0); dc.LineTo(100, 100); } | 需要注意的是,你也可以相对于客户区域来指定坐标原点 | void CExoDraw1View::OnPaint() { CPaintDC dc(this); //绘图的设备上下文; CRect Recto; //获取客户区尺寸; GetClientRect(&Recto); dc.SetViewportOrg(Recto.Width() / 2, Recto.Height() / 2); // A circle whose center is at the origin (0, 0) dc.Ellipse(-50, -50, 50, 50); // A line that starts at (0, 0) and ends at (100, 100) dc.MoveTo(0, 0); dc.LineTo(100, 100); } | 现在你已了解了如何设置坐标原点,让我们来将(380,220)点作为坐标原点,并绘制出笛卡尔的坐标轴: | void CExoDraw1View::OnPaint() { CPaintDC dc(this); // device context for painting CRect Recto; dc.SetViewportOrg(380, 220); // Use a red pen CPen PenRed(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0)); dc.SelectObject(PenRed); // A circle whose center is at the origin (0, 0) dc.Ellipse(-100, -100, 100, 100); // Use a blue pen CPen PenBlue(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 255)); dc.SelectObject(PenBlue); // Horizontal axis dc.MoveTo(-380, 0); dc.LineTo(380, 0); // Vertical axis dc.MoveTo(0, -220); dc.LineTo(0, 220); } | 正如已经看到的,SetViewportOrg()函数可以更改设备上下文的坐标原点,同时,它也用来规定坐标轴的正方向,即水平轴向右,垂直轴向下:
为了说明这一点,下面来绘制一条黄色的45度角的直线: | void CExoDraw1View::OnPaint() { CPaintDC dc(this); // device context for painting dc.SetViewportOrg(380, 220); // Use a red pen CPen PenRed(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0)); dc.SelectObject(PenRed); // A circle whose center is at the origin (0, 0) dc.Ellipse(-100, -100, 100, 100); // Use a blue pen CPen PenBlue(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 255)); dc.SelectObject(PenBlue); // Horizontal axis dc.MoveTo(-380, 0); dc.LineTo(380, 0); // Vertical axis dc.MoveTo(0, -220); dc.LineTo(0, 220); // An orange pen CPen PenOrange(PS_SOLID, 1, RGB(255, 128, 0)); dc.SelectObject(PenOrange); // A diagonal line at 45 degrees dc.MoveTo(0, 0); dc.LineTo(120, 120); } | 正如你所看到的,我们的直线没有在45度位置,而是位于坐标系统的第四象限,造成这种情况的原因是默认的坐标系统。 |