游戏编程笔记-起步（二）在窗口上绘图
游戏编程笔记-起步（二）
2.在窗口上绘图
看了我上面的分析，我想，很多朋友都迫不及待的想学这部分知识，原因是上面的知识实在太简单了，只要稍懂点算法的同胞们都可以看懂。关键是大家苦于英雄无勇武之地啊！学了n年的算法，做了n到算法题，却写不出一个如此简单的小游戏。
那好，让我们开始我们真正的游戏编程之旅吧！
1.概述
在Windows上绘图方式，跟美术大师绘图差不多。美术绘画，首先要具备以下工具：画板，画布，画笔，画刷。同样，Windows上也有相关的概念。绘图设备DeviceContext(DC)，位图Bitmap，画笔Pen，画刷brush。他们一一对应。
2.画板
在Windows中被称作设备上下文（Device Context，DC），我习惯称之为绘图设备。但是Windows的“画板”与美术大师手中的“画板”不一样，Windows中的“画板”实质上是一个工具的集合体，将画布、画笔、画刷、绘画方式全部综合管理起来，然后，所有的绘画操作都将在这上面进行。
1）系统绘图设备。系统有默认的绘图，我们可以直接使用它进行一系列的绘图操作。
获取系统绘图设备：
HDC GetDC( HWND hWnd // 窗口句柄。即指定获得那个窗口的绘图设备。 );
如：
HDC hDC = GetDC(g_hWnd); Rectangle(hDC,0,0,100,100);//绘制矩形 ....
使用完毕后要归还给窗口：
int ReleaseDC( HWND hWnd, // handle to window HDC hDC // handle to DC );
2）创建画板。通常我们不直接使用系统画板，因为系统画板直接和显示器关联，在上面一边画，就会一边显示到窗口，由于在绘制的时候，中间有时间差（我们可能经过若干次绘制，才绘制完一个地图），而游戏程序需要反复的擦除、重绘，所以常常会造成画面剧烈闪烁。为了解决这个问题，我们会创建一个辅助画板，在幕后绘制完毕后，一次性的将它显示到屏幕上，因为显示的时间非常快，所以就看不到闪烁。
创建辅助绘图设备：
HDC CreateCompatibleDC( HDC hdc // 指向一个已经存在的DC，如果该值传入0，则系统会创建一个存贮DC。 );
存贮DC（辅助绘图设备），在创建完毕后，它的大小只有一个像素，我们没办法直接往他上面直接绘图，我们还需要往它上面贴一张画布。
使用完毕后记得要释放资源：
BOOL DeleteDC( HDC hdc // handle to DC );
例：
HDC memDC = CreateCompatibleDC(0); //创建辅助绘图设备 SelectObject(memDC,hBitmap); //将画布贴到绘图设备上 Rectangle(memDC,x1,y1,x2,y2); //绘制矩形 HDC hDC = GetDC(g_hWnd); //获得系统绘图设备 copy memDC to hDC //复制到系统设备上显示 ReleaseDC(g_hWnd,hDC); //归还系统绘图设备 DeleteDC(memDC); //释放辅助绘图设备
3.画布
画布其实就是位图。位图的作用非常强大，在此我只介绍它的普通用法——充当画布。其他作用，后面再介绍。
创建掩码位图（画布）：
HBITMAP CreateCompatibleBitmap( HDC hdc, //指向绘图设备，最好是系统的绘图设备 int nWidth, // 位图宽度 int nHeight // 位图高度 );
释放资源：
BOOL DeleteObject( HGDIOBJ hObject // handle to graphic object );
4.画笔
画笔就不用解释了，Windows的画笔和美术大师的差不多。
创建画笔：
HPEN CreatePen( int fnPenStyle, // 画笔风格。直线：PS_SOLID，点线：PS_DOT int nWidth, // 画笔宽度。决定了画出来的线条粗细 COLORREF crColor // 画笔颜色 );
释放资源：
BOOL DeleteObject( HGDIOBJ hObject // handle to graphic object );
颜色：可由红绿蓝三种颜色按程度混合起来构成。
如COLORREF cr = RGB(255,0,255)，此时cr是粉红色（红色+蓝色）。COLORREF实际上是无符号长整型的别名，RGB将红绿蓝三个数值整合成一个无符号长整型数。
COLORREF RGB( BYTE byRed, //红色分量0~255，值越大表面程度越深。 BYTE byGreen, // 绿色分量0~255 BYTE byBlue // 蓝色分量0~255 );
5.画刷
创建画刷： HBRUSH CreateSolidBrush( COLORREF crColor // brush color value ); 释放资源： BOOL DeleteObject( HGDIOBJ hObject // handle to graphic object );
6.绘画
画布、画笔、画刷创建好之后，要是分别使用API，将它们选入绘图设备。当然，绘图设备，有自己的默认画刷和画笔。
HGDIOBJ SelectObject( HDC hdc, // 直线绘图设备 HGDIOBJ hgdiobj // 指向GDI对象。就是画刷、画笔、位图等。 );
返回值是旧有的相关内容。
一些常用绘图API：
1）绘制矩形。
BOOL Rectangle( HDC hdc, // 绘图设备 int nLeftRect, // 矩形区域左上角x坐标 int nTopRect, // 矩形区域左上角y坐标 int nRightRect, //矩形区域右下角x坐标 int nBottomRect // 矩形区域右下角y坐标 );
2）填充区域。用画刷来填充区域，经常用来擦除整个窗口。
int FillRect( HDC hDC, // 绘图设备 CONST RECT *lprc, // 矩形区域 HBRUSH hbr // 填充画刷 );
区域结构：
typedef struct _RECT {
LONG left; //矩形左边（左上角x坐标）
LONG top; //矩形顶边（左上角y坐标）
LONG right; //矩形右边（右下角x坐标）
LONG bottom; //矩形底边（右下角y坐标）
} RECT, *PRECT;
获得窗口客户区区域： BOOL GetClientRect( HWND hWnd, // handle to window LPRECT lpRect // client coordinates );
3）绘图设备之间的拷贝。
BOOL BitBlt( HDC hdcDest,//目标绘图设备 int nXDest, // 目标区域左上角x坐标 int nYDest, //目标区域左上角y坐标 int nWidth, // 目标区域宽度 int nHeight,// 目标区域高度 HDC hdcSrc, // 源绘图设备 int nXSrc, // 源区域左上角x坐标 int nYSrc, // 源区域左上角y坐标 DWORD dwRop // 操作码。常用SRCCOPY（复制）。 );
可以简单的理解这个API：将源绘图设备拷贝给目标绘图设备。从幕后画布拷贝给前景画布。从幕后绘图设备拷贝给显示器。拷贝的区域，就是上面指定的。
如：BitBlt(hDC,0,0,g_nWidth,g_nHeight,memDC,0,0,SRCCOPY);
4）其他常用API
文字处理
创建字体:CreateFont，CreatePointFont，SelectObject(.,font)。
显示文本：Textout，DrawText
设置文本颜色：SetTextColor ,GetTextColor
设置背景：SetBkColor，SetBkMode(设置背景模式，TRANSPARENT为透明)
绘制
点：SetPixel,SetPixelV,GetPixel。
线：MoveToEx-LinTo。
圆：Ellipse
多边形：Polygon
弧：Arc
位图处理
从文件加载位图/图标/光标：LoadImage
从资源加载位图：LoadBitmap
获得位图信息：GetObject
绘图设备间的拷贝复制
直接模式：BitBlt
拉伸拷贝：StretchBlt
透明处理：TranparentBlt，需要加 Msimg32.lib库。
半透明处理(Alpha混合)：AlpaBlend
其他
获得系统属性：GetSystemMetrics，一些很重要的信息。
获得鼠标屏幕坐标：GetCursorPos，需使用坐标转换转换为窗口坐标
坐标转换：ClientToScreen,ScreenToClient
获得键盘键状态：GetAsyncKeyState
获得整个键盘信息：GetKeyboardState
消息框：MessageBox
7.样例：绘制地图网格
我将上第一章的，创建窗口代码用C语言格式稍微封装了下。核心代码如下：
#include "app.h"
int g_nWidth = 600;//窗口宽度
int g_nHeight = 480;//窗口高度
void init()//游戏初始化
{
}
void update()//逻辑更新
{
}
void render()//画面渲染
{
HDC hDC = GetDC(getHWnd()); //获得系统绘图设备
HDC memDC = CreateCompatibleDC(0); //创建辅助绘图设备
HBITMAP bmpBack = CreateCompatibleBitmap(hDC,g_nWidth,g_nHeight);//创建掩码位图（画布）
SelectObject(memDC,bmpBack); //将画布贴到绘图设备上
HPEN penBack = CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,255));//创建画笔
SelectObject(memDC,penBack); //将画笔选到绘图设备上
HBRUSH brushBack = CreateSolidBrush(RGB(255,255,255));//创建画刷
SelectObject(memDC,brushBack); //将画刷选到绘图设备上
//擦除背景
RECT rcClient;//区域结构
GetClientRect(getHWnd(),&rcClient);//获得客户区域
HBRUSH brushTemp = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);//获得库存物体，白色画刷。
FillRect(memDC,&rcClient,brushTemp);//填充客户区域。
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
HBRUSH brushObj = CreateSolidBrush(RGB(0,255,0));//创建物体画刷
//绘制维网格，矩形画法。
int dw = 30;
int rows = g_nHeight/dw;
int cols = g_nWidth/dw;
for (int r=0; r<rows; ++ r)
{
for (int c=0; c<cols; ++c)
{
if (r == c)
{
SelectObject(memDC,brushObj);
}
else
{
SelectObject(memDC,brushBack);
}
Rectangle(memDC,c*dw,r*dw,(c+1)*dw,(r+1)*dw);
}
}
DeleteObject(brushObj);
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
BitBlt(hDC,0,0,g_nWidth,g_nHeight,memDC,0,0,SRCCOPY);//复制到系统设备上显示
DeleteObject(penBack); //释放画笔资源
DeleteObject(brushBack);//释放画刷资源
DeleteObject(bmpBack); //释放位图资源
DeleteDC(memDC); //释放辅助绘图设备
ReleaseDC(getHWnd(),hDC); //归还系统绘图设备
Sleep(1);
}
void clear()//资源释放
{
}
//主函数
int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, HINSTANCE , LPSTR , int )
{
if(!initApp(hInstance,L"贪吃蛇游戏",g_nWidth,g_nHeight))
{
return 0;
}
//初始化游戏
init();
//游戏循环
mainLoop();
//释放资源
clear();
return 0;
}