Windows编程坐标系统概念

 Windows编程中关于设置映象模式的四个函数

SetWindowOrg
SetViewPortOrg
SetMapMode
SetWindowExtEx
SetViewPortExtEx

一、Windows中的映射模式 
1、Windows定义映射模式的目的 
经 过我的综合，Windows定义映射模的目的又以下几个方面：1、不同人的使用习惯。不同国家的，不同地区，以及不同的人因为习惯喜欢用不同的度量单位， 有的人人喜欢用英寸，而有的人喜欢用公制中的厘米，毫米等。其他的人又喜欢用另外一些单位。、2、使软件与硬件向分离开来。让开发的软件能够最大限度的与 硬件无关。3、提供逻辑和物理的一种转换。就相当于银行的利率。 
2、默认的映射模式 
默认的映射模式使MM_TEXT,它使以象素为单位的。X轴向左为正，Y轴向下为正。默认的坐标原点在左上角。 
3、固定比例映射模式 
固 定比例的映射模式有MM_LOMETRIC、MM_HIMETRIC、MM_LOENGLISH、MM_HIENGLISH、MM_TWIPS种。它们默 认的坐标原点都使在左上角。其区别在于每一个逻辑单位对应的物理大小不一样。所对用的逻辑单位分别为0.1毫米，0.01毫米，0.01英寸，0.001 英寸，1/1440英寸（0.0007英寸）。 
4、可变比例映射模式 
对于可变比例的映射模式用户可以自己定义一个逻辑单位代表的大 小，其大小可以任意。也可以让这个大小随环境改变而改变。有MM_ISOTROPIC，MM_ANISOTROPIC这两种映射模式。其逻辑单位的大小等 于视口范围和窗口范围的比值。两者的不同在于前者要求X轴和Y轴的度量单位必须相同，而后者没有这样的限制。 
二、Windows中的几种坐标体系 
1、屏幕坐标 
屏幕坐标描述物理设备（显示器、打印机等）的一种坐标体系，坐标原点在屏幕的左上角，X轴向右为正，Y轴向下为正。度量单位是象素。原点、坐标轴方向、度量单位都是不能够改变的。 
2、设备坐标（又称物理坐标） 
设备坐标是描述在屏幕和打印机显示或打印的窗体的一种坐标体系。默认的坐标原点是在其客户区的左上角。X轴向右为正，Y轴向下为正。度量单位为象素。原点和坐标轴方向可以改变，但是度量单位不可以改变。 
3、逻辑坐标 
逻辑坐标是在程序中控制显示，打印使用的坐标体系。该坐标系与定义的映射模式密切相关。默认的映射模式是MM_TEXT。我们可以通过设置不同的映射模式来改变该坐标体系的默认行为。 
三、逻辑坐标和设备坐标之间的转换 
现有如下代码： 
void CMapModeView::OnPaint() 
{ 
CPaintDC dc(this); 

//获取设备类的设置 
CPoint ptOrgView,ptOrgWindow; 
CSize sizeView,sizeWindow; 
CString strMsg; 

ptOrgView=dc.GetViewportOrg();//获取视口原点 
ptOrgWindow=dc.GetWindowOrg();//获取窗口原点 
sizeView=dc.GetViewportExt();//获取视口范围 
sizeWindow=dc.GetWindowExt();//获取窗口范围 

strMsg.Format(_T("Viewport Extent:(%d,%d), Viewport Org:(%d,%d) Window Extent:(%d,%d) Window Org(%d,%d)"), 
sizeView.cx,sizeView.cy,ptOrgView.x,ptOrgView.y, 
sizeWindow.cx,sizeWindow.cy,ptOrgWindow.x,ptOrgWindow.y); 
TRACE("%s ",strMsg); 

//设置映射模式以及原点 
dc.SetMapMode(MM_TEXT);//设置映射模式 
dc.SetWindowOrg(100,100);//设置窗口的坐标原点 
dc.SetViewportOrg(200,200);//设置视口的坐标原点 

dc.SetWindowExt(5,10);//改语句仅对可变比例映射模式有效 
dc.SetViewportExt(1,1);//同上 

ptOrgView=dc.GetViewportOrg(); 
ptOrgWindow=dc.GetWindowOrg(); 
sizeView=dc.GetViewportExt(); 
sizeWindow=dc.GetWindowExt(); 
strMsg.Format(_T("Viewport Extent:(%d,%d), Viewport Org:(%d,%d) Window Extent:(%d,%d) Window Org(%d,%d)"), 
sizeView.cx,sizeView.cy,ptOrgView.x,ptOrgView.y, 
sizeWindow.cx,sizeWindow.cy,ptOrgWindow.x,ptOrgWindow.y); 
TRACE("%s ",strMsg); 

//将点(300,400)从逻辑坐标体系映射到设备坐标体系。 
CPoint ptMap; 
ptMap=CPoint(300,400); 
dc.LPtoDP(&ptMap); 
strMsg.Format(_T("The Orginal Point(In LP):CPoint(300,400),Convert to DP is:CPoint(%d,%d)"), 
ptMap.x,ptMap.y); 
TRACE("%s ",strMsg); 

//将点(300,400)从设备坐标体系映射到逻辑坐标体系 
ptMap=CPoint(300,400); 
dc.DPtoLP(&ptMap); 
strMsg.Format(_T("The Orginal Point(In DP):CPoint(300,400),Convert to LP is:CPoint(%d,%d)"), 
ptMap.x,ptMap.y); 
TRACE("%s ",strMsg); 
} 
以上代码最后调试输出结果为： 
Viewport Extent:(1,1), Viewport Org:(0,0) Window Extent:(1,1) Window Org(0,0) 
Viewport Extent:(1,1), Viewport Org:(200,200) Window Extent:(1,1) Window Org(100,100) 
The Orginal Point(In LP):CPoint(300,400),Convert to DP is:CPoint(400,500) 
The Orginal Point(In DP):CPoint(300,400),Convert to LP is:CPoint(200,300) 
按 照MSDN上，函数SetWindowOrg(x,y)设定设备坐标下的点（x，y）对应于逻辑坐标的原点。SetVieportOrg(x,y)设定逻 辑坐标下点（x，y）对应逻辑坐标的原点。而实际上如果同时设置了逻辑坐标和设备坐标原点的话，那么以上的说法是错误的。 
在默认映射模式MM_TEXT下,一个逻辑单位对应于设备坐标下的一个象素。改变默认原点以后的坐标体系如下图所示： 
（0,0） Dx，Lx (0,0) 
(100,100) Lx 
(200,200) Dx 
.(300,400) 



Dy,Ly Ly Dy 
在VC中坐标系的转换和数学中的数学转化是不一样的。在这里是以距离为标准。首先看一下如何把点（300，400）如何从设备坐标转换成逻辑坐标。 
在设备坐标体系下，点（300，400）与Y轴的距离为100个逻辑单位。那么所对应的逻辑坐标也要满足与逻辑坐标Y轴的距离为100个单位。又1个逻辑单位对应1个象素。所以所对应的设备坐标的X值为100＋100＝200。同样可以出对应的逻辑坐标的Y值为300。 
按 照同样的方法，我们也可以把逻辑坐标下的点（300，400）转换成设备坐标。在逻辑坐标下，点（300，400）与逻辑坐标Y轴的距离为200。那么在 设备坐标体系，相应的设备坐标与设备坐标Y轴的距离也要为200。又1个逻辑单位对应1个象素，所以对应的设备坐标X值为200＋200＝400。同样的 道理，可以求出对应的设备坐标Y值为500。 
在这里，因为逻辑单位和设备单位一一对应，也可以把这个问题看作一个很简单的坐标平移问题来看。其结果是很显然的。 

另外又找到一篇： 
一、映射模式基本知识 
当 windows应用程序在其客户区绘制图形时，必须给出在客户区的位置，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）。逻辑坐标和设备坐标的转换是由映射模式决 定的。映射模式被储存在设备环境中。getmapmode函数用于从设备环境得到当前的映射模 式，setmapmode函数用于设置设备环境的映射模式。 

1.逻辑坐标 

逻辑坐标是独立于设备的，它与设备点的大小 无关。使用逻辑单位，是实现"所 见即所得"的基础。当程序员在调用一个画线的gdi函数lineto，画出25.4mm(1英寸) 长的线时，他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。 

2.设备坐标 

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，垂直值从上到下增大。 

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。 

3.逻辑坐标与设备坐标的转换方式 

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。要继续 讨论映射方式我们要介绍windows有关映射模式的一些术语：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、毫米或程序员想要的其他尺度。 

"视口"依赖于设备坐标（像素点）。通常，视口和客户区域等同。但是，如 果程序员用getwindowdc或createdc获取了一个设备环境，则视口也可以指全窗口坐标或 屏幕坐标。点（0,0）是客户区域的左上角。x的值向右增加，y的值向上增加。 

对于所有映射模式，windows都用下面两个公式将窗口坐标转换成视口坐标： 

xviewport=(xwindow-xwinorg)*(xviewext/xwinext)+xvieworg 

yviewport=(ywindow-ywinorg)*(yviewext/ywinext)+yvieworg 

其中，（xwindow,ywindows）是待转换的逻辑点，（xviewport,yviewport）是转换后 的设备点。如果设备坐标是客户区域坐标或全窗口坐标，则windows在画一个对象前，还必 须将这些坐标转换成屏幕坐标。 

这 两个公式使用了分别指定窗口和视口原点的点：（xwinorg,ywinorg）是逻辑坐标 的窗口原点；（xvieworg,yvieworg）是设备坐标的视口原点。在缺省的设备环境中，这两个 点均设置为（0,0），但它们可以改变。此公式意味着，逻辑点（xwinorg,ywinorg）总被映射 为设备点（xvieworg,yvieworg）。 

windows还能将视口（设备）坐标转换为窗口（逻辑）坐标： 

xwindow=(xviewport-xvieworg)*(xwinext/xviewext)+xwinorg 

ywindow=(yviewport-yvieworg)*(ywinext/yviewext)+ywinorg 

可以使用windows提供的两个函数dptolp和lptodp在设备坐标及逻辑坐标之间互相 转换。 

4.映射模式的种类 

windows定义了表1所列出的8种映射方式。 

上述映射模式中又可分成以下3类： 

映 射 方 式 逻 辑 单 位 x 轴 增 加 y 轴 增 加 毫 米 mm_text 像 素 点 右 下 与 设 备 有 关 mm_lometric 0. 1mm 右 上 0.1 mm_himetric 0. 01mm 右 上 0.01 mm_loenglish 0. 254mm 右 上 0.254 mm_hienglish 0. 0254mm 右 上 0.0254 mm_twips 0.0176mm 右 上 0.0176 mm_isotropic 任 意（x=y） 可 选 可 选 可 设 mm_anisotropic 任 意（x!=y） 可 选 可 选 可 设