32、Windows API GDI(4)
区域(Regions)、路径(Paths)与修剪(Clip)操作
一、区域[2]
区域是一种对象，具有形状、位置、大小，用于进行填充、绘制、反转、边沿勾勒等操作，或用于限制DC的输出范围（修剪）。
区域的形状可以是任意的，可以是标准的矩形、椭圆、扇形等，也可以是多边形，还可以是这些形状组合（与、或、异或等）。[2]
在创建区域后，可以对区域进行填充和反转等操作。
填充区域使用API函数FillRgn或PaintRgn。FillRgn可以指定画刷，而PaintRgn使用当前DC画刷。使用DC中被选入的当前画刷。
无论什么形状的区域，都有一个边沿，这个边沿是一个矩形( RECT)，是能进入这个区域框的最小的矩形。GetRgnBox函数用于获取这个矩形。
FrameRgn勾勒(Frame)是使用指定的画刷在区域外为区域绘制边框。
1、区域边沿、区域填充、反转与勾勒操作
创建及填充示例
区域的填充和反转
/*
头文件
*/
#include
<
windows.h
>
/*
全局变量
*/
LPSTR szAppName
=
"
RGN
"
;
LPSTR szTitle
=
"
RGN Sample
"
;
/*
函数声明
*/
LRESULT CALLBACK WndProc( HWND , UINT , WPARAM , LPARAM );
/*
************************************
* ElliRgns
* 功能 创建椭圆区域，并进行填充和反转
*************************************
*/
HRGN ElliRgns(HWND hwnd, POINT point)
{
//
RECT 区域、画刷
RECT rect, rectClient;
HRGN hrgn;
HBRUSH hBrushOld, hBrush;
//
DC
HDC hdc
=
GetDC(hwnd);
GetClientRect(hwnd,
&
rectClient);
//
点的周围一块区域
rect.left
=
point.x
-
40
;
rect.right
=
point.x
+
40
;
rect.top
=
point.y
-
30
;
rect.bottom
=
point.y
+
30
;
//
通过RECT 创建椭圆区域
hrgn
=
CreateEllipticRgnIndirect(
&
rect);
//
创建画刷
hBrush
=
CreateSolidBrush(RGB(
0
,
255
,
0
));
//
为DC 选择画刷
hBrushOld
=
(HBRUSH)SelectObject(hdc,hBrush);
//
使用当前画刷绘制区域
PaintRgn(hdc,hrgn);
//
等待一断时间后，将刚才绘制的区域进行反转
Sleep(
3000
);
InvertRgn(hdc,hrgn);
//
释放资源
hBrush
=
(HBRUSH)SelectObject(hdc,hBrushOld);
DeleteObject(hBrush);
DeleteObject(hrgn);
DeleteDC( hdc );
return
0
;
}
int
WINAPI WinMain(
HINSTANCE hInstance,
HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine,
int
nCmdShow)
{
MSG msg;
HWND hWnd;
WNDCLASS wc;
wc.style
=
CS_OWNDC;
wc.lpfnWndProc
=
(WNDPROC)WndProc;
wc.cbClsExtra
=
0
;
wc.cbWndExtra
=
0
;
wc.hInstance
=
hInstance;
wc.hIcon
=
NULL;
wc.hCursor
=
LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground
=
(HBRUSH)(COLOR_WINDOW
+
1
);
wc.lpszMenuName
=
NULL;
wc.lpszClassName
=
szAppName;
if
(
!
RegisterClass(
&
wc))
{
return
(FALSE);
}
hWnd
=
CreateWindow(
szAppName,
szTitle,
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT,
0
, CW_USEDEFAULT,
0
,
NULL, NULL, hInstance, NULL
);
if
(
!
hWnd)
{
return
(FALSE);
}
ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);
while
(GetMessage(
&
msg, NULL,
0
,
0
))
{
TranslateMessage(
&
msg);
DispatchMessage(
&
msg);
}
return
(
int
)(msg.wParam);
UNREFERENCED_PARAMETER(lpCmdLine);
}
LRESULT CALLBACK WndProc(
HWND hWnd,
UINT message,
WPARAM uParam,
LPARAM lParam)
{
switch
(message)
{
case
WM_CREATE:
break
;
case
WM_PAINT:
break
;
case
WM_LBUTTONDOWN:
{
//
获得点击的位置，传递给ElliRgns
POINT point;
point.x
=
LOWORD(lParam);
point.y
=
HIWORD(lParam);
ElliRgns(hWnd, point);
}
break
;
case
WM_DESTROY:
PostQuitMessage(
0
);
break
;
default
:
return
(DefWindowProc(hWnd, message, uParam, lParam));
}
return
(
0
);
}
2、组合、比较、移动等操作
在创建区域后，还可以将若干个区域组合在一起，成为一个新的区域。组合的方式可以是两个区域的交集、合集、差集、合集与交集的差集（两集合异或）。
CombineRgn
EqualRgn
OffsetRgn
PtInRegion Determines whether the specified point is inside the specified region.
组合示例
HitTest
/*
头文件
*/
#include
<
Windows.h
>
/*
全局变量
*/
RECT rctGrid;
//
格子
RECT rctBrush;
//
演示格式画刷的格子
RECT rctWindow;
UINT bBrushBits[
8
];
//
用于创建格式画刷
RECT rect[
64
];
//
六十四个小格子
HBITMAP hbm;
//
位图画刷
HBRUSH hbrush;
//
当前画刷
HBRUSH hBrushGrid[
8
];
//
用于填充小方格式的画刷
HBRUSH hbrushOld;
//
默认画刷
HRGN hrgnCell;
//
区域
HDC hdc;
//
DC句柄
POINTS ptlHit;
//
鼠标坐标
int
i;
/*
************************************
* VOID InitGridBurshAndRect()
* 功能 初始化程序需要使用到的画刷
* 初始化若干个RECT
*************************************
*/
VOID InitGridBurshAndRect()
{
int
x, y, deltaX, deltaY;
//
用于画小格子
//
创建了七种不同的画刷
hBrushGrid[
0
]
=
CreateHatchBrush(HS_BDIAGONAL,RGB(
255
,
0
,
0
));
hBrushGrid[
1
]
=
CreateHatchBrush(HS_CROSS,RGB(
0
,
255
,
0
));
hBrushGrid[
2
]
=
CreateHatchBrush(HS_DIAGCROSS,RGB(
0
,
0
,
255
));
hBrushGrid[
3
]
=
CreateHatchBrush(HS_FDIAGONAL,RGB(
255
,
0
,
255
));
hBrushGrid[
4
]
=
CreateHatchBrush(HS_HORIZONTAL,RGB(
255
,
255
,
0
));
hBrushGrid[
5
]
=
CreateHatchBrush(HS_BDIAGONAL,RGB(
0
,
255
,
255
));
hBrushGrid[
6
]
=
CreateHatchBrush(HS_VERTICAL,RGB(
0
,
0
,
0
));
hBrushGrid[
7
]
=
CreateSolidBrush(RGB(
200
,
200
,
200
));
//
大格子边界的坐标，后面会被划分为8*8个小方格子，用于点击测试
rctGrid.top
=
rctGrid.left
=
10
;
rctGrid.bottom
=
rctGrid.right
=
330
;
//
靠左
rctBrush.top
=
10
; rctBrush.left
=
340
;
rctBrush.bottom
=
330
;rctBrush.right
=
660
;
//
靠右
//
计算小格式中的坐标，保存在数组中
deltaX
=
(rctGrid.right
-
rctGrid.left)
/
8
;
deltaY
=
(rctGrid.bottom
-
rctGrid.top)
/
8
;
for
(y
=
rctGrid.top, i
=
0
; y
<
rctGrid.bottom; y
+=
deltaY)
{
for
(x
=
rctGrid.left; x
<
(rctGrid.right
-
8
)
&&
i
<
64
;
x
+=
deltaX, i
++
)
{
rect[i].left
=
x; rect[i].top
=
y;
rect[i].right
=
x
+
deltaX;
rect[i].bottom
=
y
+
deltaY;
}
}
}
/*
************************************
* VOID DrawGridLine(HWND hwnd)
* 功能 根据InitGridBurshAndRect所初始化的小方格的边界
* 画出小方格。
*************************************
*/
VOID DrawGridLine(HWND hwnd)
{
hdc
=
GetDC(hwnd);
//
经线和纬线
for
(i
=
rctGrid.left; i
<=
rctGrid.right;
i
+=
(rctGrid.right
-
rctGrid.left)
/
8
)
{
MoveToEx(hdc, i, rctGrid.top, NULL);
LineTo(hdc, i, rctGrid.bottom);
}
for
(i
=
rctGrid.top; i
<=
rctGrid.bottom;
i
+=
(rctGrid.bottom
-
rctGrid.top)
/
8
)
{
MoveToEx(hdc, rctGrid.left, i, NULL);
LineTo(hdc, rctGrid.right, i);
}
ReleaseDC(hwnd, hdc);
DeleteDC( hdc );
}
/*
************************************
*VOID PaintGrid(HWND hwnd,POINTS ptlHit)
* 功能 使用画刷填充ptlHit点所在的小方格
*************************************
*/
VOID PaintGrid(HWND hwnd,POINTS ptlHit)
{
//
创建区域，大方格
hrgnCell
=
CreateRectRgn(rctGrid.left, rctGrid.top,
rctGrid.right, rctGrid.bottom);
//
获得窗口的DC
hdc
=
GetDC(hwnd);
//
将区域选择入DC
SelectObject(hdc, hrgnCell);
//
测试点是否在区域中
if
(PtInRegion(hrgnCell, ptlHit.x, ptlHit.y))
{
//
如果点在大方格中，循环测试点在哪个小方格中
for
(i
=
0
; i
<
8
; i
++
)
bBrushBits[i]
=
0xFF
;
for
(i
=
0
; i
<
64
; i
++
)
{
DeleteObject(hrgnCell);
//
每一个小方格创建一个区域
hrgnCell
=
CreateRectRgn(rect[i].left,
rect[i].top,
rect[i].right, rect[i].bottom);
//
测试是否在小方格中
if
(PtInRegion(hrgnCell, ptlHit.x, ptlHit.y))
{
//
如果是的话则填充，第一行使用的填充画刷是一样的。
FillRgn(hdc,hrgnCell,hBrushGrid[i
/
8
]);
}
}
//
释放
SelectObject(hdc, hbrushOld);
DeleteObject(hbrush);
DeleteObject(hbm);
DeleteDC( hdc);
}
}
/*
************************************
*VOID PaintPattern(HWND hwnd, POINTS ptlHit)
* 功能 在演示格式画刷的方格中使用格式画刷进行绘制
*************************************
*/
VOID PaintPattern(HWND hwnd, POINTS ptlHit)
{
//
获取DC
hdc
=
GetDC(hwnd);
//
根据点击的不同位置创建不同的位图
i
=
ptlHit.x
%
8
;
bBrushBits[i]
+=
0x50
;
//
创建位图
hbm
=
CreateBitmap(
8
,
8
,
1
,
1
, (LPBYTE)bBrushBits);
//
创建格式画刷
hbrush
=
CreatePatternBrush(hbm);
//
为DC选择画刷
hbrushOld
=
SelectObject(hdc, hbrush);
//
绘制矩形
Rectangle(hdc, rctBrush.left, rctBrush.top,
rctBrush.right, rctBrush.bottom);
//
释放DC
ReleaseDC(hwnd,hdc);
DeleteDC( hdc );
}
/*
************************************
* MainWndProc
* 功能 窗口消息处理函数
*************************************
*/
LRESULT CALLBACK MainWndProc(
HWND hwnd,
UINT uMsg,
WPARAM wParam,
LPARAM lParam)
{
switch
(uMsg)
{
//
释放资源，退出
case
WM_DESTROY:
for
(i
=
0
; i
<
8
; i
++
)
DeleteObject(hBrushGrid[i]);
ExitProcess(
0
);
//
初始化画刷、方格
case
WM_CREATE:
InitGridBurshAndRect();
break
;
//
绘制
case
WM_PAINT:
DrawGridLine(hwnd);
break
;
//
鼠标左键
case
WM_LBUTTONDOWN:
ptlHit
=
MAKEPOINTS((LPPOINTS)lParam);
//
填充一个小方格
PaintGrid(hwnd, ptlHit);
//
填充右侧的格式画刷方格
PaintPattern(hwnd, ptlHit);
break
;
default
:
break
;
}
return
DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}
//
WinMain
int
WINAPI WinMain(HINSTANCE hinstance,
HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine,
int
nCmdShow)
{
WNDCLASSEX wcx;
HWND hwnd;
MSG msg;
WORD wport
=
80
;
BOOL fGotMessage;
HWND hwndCap
=
NULL;
//
注册窗口类，并创建窗口，用于显示截取的位图
wcx.cbSize
=
sizeof
(wcx);
wcx.style
=
CS_HREDRAW
|
CS_VREDRAW;
wcx.lpfnWndProc
=
MainWndProc;
wcx.cbClsExtra
=
0
;
wcx.cbWndExtra
=
0
;
wcx.hInstance
=
hinstance;
wcx.hIcon
=
LoadIcon(NULL, MAKEINTRESOURCE(IDI_APPLICATION));
wcx.hCursor
=
LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wcx.hbrBackground
=
(HBRUSH)GetStockObject( WHITE_BRUSH );
wcx.lpszMenuName
=
NULL;
wcx.lpszClassName
=
"
MainWClass
"
;
wcx.hIconSm
=
NULL;
if
(
!
RegisterClassEx(
&
wcx))
return
1
;
//
创建窗口
hwnd
=
CreateWindow(
"
MainWClass
"
,
"
Brush_Pen
"
,
WS_OVERLAPPEDWINDOW
|
WS_CLIPCHILDREN
|
WS_CLIPSIBLINGS
|
WS_MAXIMIZE
|
WS_POPUPWINDOW,
CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,
800
,
600
,
(HWND) NULL, (HMENU) NULL, hinstance, (LPVOID) NULL);
if
(
!
hwnd)
return
1
;
//
显示
ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hwnd);
while
((fGotMessage
=
GetMessage(
&
msg, (HWND) NULL,
0
,
0
))
!=
0
&&
fGotMessage
!=
-
1
)
{
TranslateMessage(
&
msg);
DispatchMessage(
&
msg);
}
return
msg.wParam;
UNREFERENCED_PARAMETER(lpCmdLine);
}
二、路径[3]
路径是很多被填充或被勾勒了的形状和图形。
路径的创建方法比较特殊。整个创建过程称作“路径托架(bracket)”。
创建路径时，首先调用BeginPath函数，然后可以调用一系统的绘制函数，最后再调用EedPath函数。在这个过程中，所有的绘制函数的输出内容都不会被真正输出到屏幕上，而是输出到“路径”中，路径就是整个BeginPath和EedPath之间所有调用的输出的图形的组合。在EndPath调用之后，路径会被选择到DC中。
可以将路径转换为一个区域，然后就可以进行区域的所有操作。将路径转换为区域使用函数PathToRegion，所转换的是DC的当前路径，返回转换后得到的区域。
三、修剪[4]
修剪是区域和路径比较高级的操作。修剪是使用DC的区域和路径对象来限制绘制输出的范围。修剪区域可以将所有输出都限制在区域的范围内，只有在区域范围内的输出才会显示在界面上，如果输出的范围在区域之外，则不会反映到界面上。
在进行修剪操作前，首先需设置DC的修剪区域和修剪路径。设置使用区域使用API函数SelectClipRgn。还可以设置DC的修剪路径，修剪路径可以和DC原有的修剪区域进行合并，合并的方法也包括集合的交、并、差、复制、异或。设置修剪路径使用API函数SelectClipPath。
修剪示例
区域、路径、修剪
/*
头文件
*/
#include
<
Windows.h
>
#include
<
math.h
>
#include
"
resource.h
"
/*
全局变量
*/
CHOOSEFONT cf;
//
选择字体
LOGFONT lf;
//
逻辑字体
HFONT hfont;
//
字体对象
HFONT hfontOld;
//
DC的原有字体
HDC hdc;
//
DC句柄
int
nXStart, nYStart;
//
用于画直线
RECT rc;
//
窗口客户区RECT
double
aflSin[
90
];
//
用于绘制放射直线簇
double
aflCos[
90
];
//
用于绘制放射状直线簇
double
flRadius,a;
//
半径
int
iMode;
//
修剪路径组合模式
HRGN hrgn;
//
修剪区域
int
i;
COLORREF crOld;
//
窗口消息处理函数
LRESULT APIENTRY MainWndProc(
HWND hwnd,
UINT message,
WPARAM wParam,
LPARAM lParam)
{
PAINTSTRUCT ps;
switch
(message)
{
case
WM_PAINT:
hdc
=
BeginPaint(hwnd,
&
ps);
EndPaint(hwnd,
&
ps);
break
;
case
WM_COMMAND:
//
菜单命令
switch
(wParam)
{
case
IDM_VANISH:
//
消除客户区（在设置了修剪全其输出范围也会被限制）
hdc
=
GetDC(hwnd);
GetClientRect(hwnd,
&
rc);
FillRect(hdc,
&
rc, (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH));
DeleteDC( hdc);
break
;
//
根据用户的菜单输入，设置修剪路径的组合模式
case
IDM_AND:
iMode
=
RGN_AND;
break
;
case
IDM_COPY:
iMode
=
RGN_COPY;
break
;
case
IDM_DIFF:
iMode
=
RGN_DIFF;
break
;
case
IDM_OR:
iMode
=
RGN_OR;
break
;
case
IDM_XOR:
iMode
=
RGN_XOR;
break
;
case
IDM_CLIP:
{
//
获取窗口客户区的DC
hdc
=
GetDC(hwnd);
//
创建并为DC选择字体
//
消息在菜单中点击此项前需先选择字体
hfont
=
CreateFontIndirect(cf.lpLogFont);
hfontOld
=
(HFONT)SelectObject(hdc, hfont);
//
五个点，用于创建五角星区域
POINT point[
5
]
=
{{
0
,
200
},{
600
,
200
},{
100
,
600
},{
300
,
0
},{
500
,
600
}};
//
创建多边形区域，五角星
hrgn
=
CreatePolygonRgn(point,
5
, WINDING);
//
将区域选择为修剪区域
SelectClipRgn(hdc, hrgn);
//
输出的文字
LPSTR szOut
=
"
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur \n
"
"
adipisicing elit, sed do eiusmod tempor \n
"
"
incididunt ut labore et dolore magna \n
"
"
aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis \n
"
"
nostrud exercitation ullamco laboris nisi \n
"
"
ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis \n
"
"
aute irure dolor in reprehenderit in \n
"
"
voluptate velit esse cillum dolore eu \n
"
"
fugiat nulla pariatur. Excepteur sint \n
"
"
occaecat cupidatat non proident, sunt \n
"
"
in culpa qui officia deserunt mollit \n
"
"
anim id est laborum.\n
"
;
//
窗口客户区，用于输出文字
RECT rect;
GetClientRect(hwnd,
&
rect);
//
设置文字背景为透明
SetBkMode(hdc, TRANSPARENT);
//
开始创建路径
BeginPath(hdc);
//
路径的形状为输出的文字
DrawText(hdc, szOut, lstrlen(szOut),
&
rect , DT_CENTER);
EndPath(hdc);
//
路径已经为DC的当前路径
//
为DC选择修剪路径，使用用户通过菜单输入的模式
//
注意在进行此操作前需通过菜单选择组合模式
SelectClipPath(hdc, iMode);
//
输出放射状直线，以左上角为原点
//
计算线的终点
for
(i
=
0
; i
<
90
; i
++
)
{
aflSin[i]
=
sin( (((
double
)i)
/
180.0
)
*
3.14159
);
}
for
(i
=
0
; i
<
90
; i
++
)
{
aflCos[i]
=
cos( (((
double
)i)
/
180.0
)
*
3.14159
);
}
flRadius
=
1000
;
//
线的长度（窗口大小为600*650）
//
画线，第一度画一条线
for
(i
=
0
; i
<
90
; i
++
)
{
MoveToEx(hdc, nXStart, nYStart,
(LPPOINT) NULL);
LineTo(hdc, nXStart
+
((
int
) (flRadius
*
aflCos[i])),
nYStart
+
((
int
) (flRadius
*
aflSin[i])));
}
//
选择回字体，释放
SelectObject(hdc, hfontOld);
DeleteObject(hfont);
DeleteDC( hdc);
//
刷新窗口
UpdateWindow(hwnd);
break
;
}
case
IDM_FONT:
//
用户选择字体
cf.lStructSize
=
sizeof
(CHOOSEFONT);
cf.hwndOwner
=
hwnd;
cf.lpLogFont
=
&
lf;
cf.Flags
=
CF_SCREENFONTS
|
CF_EFFECTS;
cf.rgbColors
=
RGB(
0
,
255
,
255
);
cf.nFontType
=
SCREEN_FONTTYPE;
ChooseFont(
&
cf);
break
;
default
:
return
DefWindowProc(hwnd, message, wParam,
lParam);
}
break
;
case
WM_DESTROY:
PostQuitMessage(
0
);
break
;
default
:
return
DefWindowProc(hwnd, message, wParam, lParam);
}
return
0
;
}
//
WinMain
int
WINAPI WinMain(
HINSTANCE hInstance,
HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine,
int
nCmdShow)
{
MSG msg;
HWND hWnd;
WNDCLASS wc;
wc.style
=
CS_OWNDC;
wc.lpfnWndProc
=
(WNDPROC)MainWndProc;
wc.cbClsExtra
=
0
;
wc.cbWndExtra
=
0
;
wc.hInstance
=
hInstance;
wc.hIcon
=
NULL;
wc.hCursor
=
LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground
=
(HBRUSH)(COLOR_WINDOW
+
1
);
wc.lpszMenuName
=
MAKEINTRESOURCE(IDR_MENU_CLIP);
//
菜单
wc.lpszClassName
=
"
clip
"
;
if
(
!
RegisterClass(
&
wc))
{
return
(FALSE);
}
hWnd
=
CreateWindow(
"
clip
"
,
"
clip
"
,
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
100
,
100
,
600
,
650
,
NULL,
NULL,
hInstance,
NULL
);
if
(
!
hWnd)
{
return
(FALSE);
}
ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);
while
(GetMessage(
&
msg, NULL,
0
,
0
))
{
TranslateMessage(
&
msg);
DispatchMessage(
&
msg);
}
return
(
int
)(msg.wParam);
UNREFERENCED_PARAMETER(lpCmdLine);
}
进一步可以参见参考文献[1,2~4]。
四、坐标变换
图形输出是在平面上操作，具有坐标。GDI支持对输出的函数进行坐标变换。API函数SetWorldTransform实现了坐标变换的功能。
此外，[1]中还介绍了调色板的使用。
参考
[1] 精通Windows API 函数、接口、编程实例
[2] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd162913%28VS.85%29.aspx
[3] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd162779%28VS.85%29.aspx
[4] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd183435%28VS.85%29.aspx