31、Windows API GDI(3)

一、绘制图形

    GDI所能绘制形状有很多种，可区分为标准形状和非标准形状。标准形状使用几个简单、确定的属性就可以确定的形状，比如矩形（左上角点位置和长度）、椭圆（使用外切矩形）、圆角矩形（一个矩形加圆角半径）、弓形、扇形。

    也有不标准的形状，所有不标准的形状都可以使用多边形(Polygon)来定义。

定义多边形也需要使用一个点数组。将点数组中的点依其在数组中的顺序连接起来，就是一个多边形。

在绘制时，图形内部使用DC的当前画刷对象进行填充，图形的边使用DC的当前画笔对象进行勾勒。

1、相关API

GetClientRect

SetRect

CopyRect

可以将一个RECT在屏幕上显示出来，显出的方式是有内部填充、边沿勾勒，也可以对一个RECT进行反转操作。反转操作会将现有RECT现有的填充颜色取反。FillRect、FrameRect、InvertRect函数分别实现这3个功能。

坐标原点是左上角。

ScreenToClient函数和ClientToScreen函数是两个操作点坐标的API函数，其功能是将点从相对于屏幕的位置计算相对于窗口客户区的位置，以及从窗口客户区的位置计算相对于屏幕的位置。

二、位图操作

1、相关API函数及数据结构

◇ CreateDC。

◇ CreateCompatibleDC。

◇ GetDeviceCapS。

◇ SelectObject。

◇ BitBlt。

◇ stretchBlt。

◇ GetDIBits。

◇ DeleteDC。

◇ ReleaseDC。

◇ GetWindowRect。

主要涉及以下结构和数据类型。

◇ HDC。

◇ HBITMAP。

◇ BITMAPINFO。

◇ BITMAPFILEHEADER。

◇ RECT。

2、截取屏幕的流程

截取屏幕输出一般需要经过以下步骤。

◇使用字符串“DISPLAY”为参教，调用CreateDC，得到类型为“显示”的DC。

◇调用CreateCompatibleDC创建一个内存DC。

◇得到需要截取的屏幕区域，比如调用GetDeviceCaps获取屏幕的大小，GetWindowRect获取窗口区域等。

◇调用CreateCompatibleBitmap创建BITMAP对象。

◇调用SelectObject,将创建的BITMAP选择入内存DC，并将返回值使用另外一个BITMAP对象句柄来保存。SelectObj ect的返回值表示了DC中被替换的图形对象。

◇调用BitBlt函数将源DC（显示类型的DC）指定位块(bit-block)的颜色数据转移到目的DC（内存）中，．

◇将之前保存的旧的BITMAP对象再调用SelectObject选择回内存DC中，这样从显示DC中BitBlt到内存DC中的位块颜色数据就被替换，SelectObject的返回值即是从屏幕DC中得到的位图对象（HBITMAP类型）。

之后就可以使用这个HBITMAP句柄来进行位图的操作，比如显示在屏幕的特定区域上。

3、将位图显示在屏幕上

    将位图文件显示在界面上的原理与截屏类似，也是将位图文件选择入DC，区别是显示位图文件时所选择入的DC是用于显示的窗口DC。如果在显示时需要拉伸，则需要使用StretchBlt函数在DC间转换。

    显示位图的流程：

(1)创建内存DC，将BITMAP对象选择入内存DC;

(2)获取用于显示位图的窗口client区域的DC;

(3)从位图对象中获取位图属性，包括大小、长宽等；

(4)计算在client获取中显示的位置：

(5)根据需要调用StretchBlt或BitBlt函数，在内存DC和窗口Client区域DC间转移；

(6)释放相关资源。

StretchBlt函数的功能是在两个DC的指定区域中复制位图，将源DC中指定区域的位图复制到目的DC的指定区域上，并根据区域的大小和长宽比例关系拉伸或压缩位图。

BitBlt函数的功能是将源DC上的颜色信息转移到目的DC的指定区域上，转移时仅限于DC的最大范围，超出范围的部分不转移，不进行拉伸和压缩。

示例

**************************************/
/* 头文件 */
#include <windows.h>
/* 常量定义 */
#define PALVERSION 0x300
#define CAP_SHOW_MODE_STRTCH 1
#define CAP_SHOW_MODE_NOSTRTCH 0

/* 全局变量 */
HBITMAP ghBitmap = NULL;
RECT rectShow;
// 修改这里截取不同的窗口，如果为NULL，则截取屏幕
LPSTR szCaptureWindowName = "Windows 任务管理器";

/* 函数申明 */
LRESULT CALLBACK MainWndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
HBITMAP ScreenCapture(LPSTR filename ,WORD BitCount,LPRECT lpRect);
VOID DoPaint(HWND hWnd, DWORD dwMode);

/*************************************
* DWORD WINAPI WinMain(HINSTANCE hinstance,
HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine,
int nCmdShow)
* 功能 截屏，保存为文件，并显示在窗口上
*
**************************************/
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;

    // 截取全屏幕还是窗口
    if(szCaptureWindowName != NULL)
    {
        hwndCap = FindWindow(NULL,"Windows 任务管理器");
        // 获取窗口的RECT，可自行修改，获取屏幕中的任意区域
        if(!GetWindowRect(hwndCap,&rectShow))
        {
            MessageBox(NULL,"Can not find window to capture", "erroe",MB_OK);
            return 0;
        }
    }
    // 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",
        "CAP",
        WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_CLIPCHILDREN | WS_CLIPSIBLINGS |
        WS_MAXIMIZE | WS_POPUPWINDOW,
        CW_USEDEFAULT,    CW_USEDEFAULT,    CW_USEDEFAULT,    CW_USEDEFAULT,
        (HWND) NULL,    (HMENU) NULL,    hinstance, (LPVOID) NULL);

    if (!hwnd)
        return 1;

    // 截取屏幕，可根据需要设置不同的参数，这里只演示截取特定窗口。
    ghBitmap = ScreenCapture("taskmgr.bmp" ,32, &rectShow);
    // 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);
}

LRESULT CALLBACK MainWndProc(
                             HWND hwnd,
                             UINT uMsg,
                             WPARAM wParam,
                             LPARAM lParam)
{
    switch (uMsg)
    {
    case WM_PAINT:
        // 显示截取的屏幕
        DoPaint(hwnd,CAP_SHOW_MODE_STRTCH);
        break;
    case WM_DESTROY:
        // 创建的BITMAP对象需要删除，以释放资源
        DeleteObject(ghBitmap);
        ExitProcess(0);
        break;
    default:
        break;
    }
    return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}

/*************************************
* VOID DoPaint(HWND hWnd, DWORD dwMode)
* 功能 将位图（全局变量ghBitmap）显示在界面上
*
* 参数 HWND hWnd，用于显示位图的窗口
* DWORD dwMode，模式，是否拉申
*
* 无返回值
**************************************/
VOID DoPaint(HWND hWnd, DWORD dwMode)
{
    PAINTSTRUCT ps;
    RECT rect;
    HDC hdcMem;
    BITMAP bm;
    // BeginPaint
    HDC hDC = BeginPaint(hWnd, &ps);
    // 获取窗口的Client区域，用于显示位图
    GetClientRect(hWnd, &rect);

    // 设置拉申模式
    SetStretchBltMode(hDC, HALFTONE);
    // 将BITMAP对象选择入内存DC
    hdcMem = CreateCompatibleDC(hDC);
    SelectObject(hdcMem, ghBitmap);
    if (ghBitmap)
    {
        // 获取DIB属性
        if (GetObject(ghBitmap, sizeof(BITMAP), &bm))
        {
            // 判断参数示：是否根据显示窗口大小拉申位图
            // 采用不同的方面将内存DC StretchBl t至窗口Client区域DC
            if(dwMode == CAP_SHOW_MODE_STRTCH)
            {
                StretchBlt(hDC, 0, 0, rect.right, rect.bottom,
                    hdcMem, 0, 0, bm.bmWidth, bm.bmHeight, SRCCOPY);
            }
            else
            {
                // 不拉伸，计算显示的位置，将其显示在Client的中央
                INT ixStart = (rect.right - rect.left - bm.bmWidth)/2;
                INT iyStart = (rect.bottom - rect.top - bm.bmHeight)/2;
                ixStart = ixStart < 0 ? 0 : ixStart;
                iyStart = iyStart < 0 ? 0 : iyStart;
                BitBlt(hDC, 0, 0, rect.right, rect.bottom,
                    hdcMem,-ixStart,-iyStart, SRCCOPY);
            }
            DeleteDC(hdcMem);
        }
    }
    // 如果没有位图，则使用Brush填充
    else
    {
        PatBlt(hDC, 0, 0, rect.right, rect.bottom, BLACKNESS);
    }
    // EndPaint
    EndPaint(hWnd, &ps);
}

/*************************************
* BITMAP ScreenCapture(LPSTR filename ,WORD BitCount,LPRECT lpRect);
* 功能 截取指定区域的屏幕，并保存为文件
*
* 参数    LPSTR filename 保存位图文件的文件路径，如果为NULL，则不保存
*        WORD BitCount Bit深度，用于表示一个像素点所使用的数据长度
*        LPRECT lpRect 所需截取的屏幕区域，如果为NULL，则获取全屏幕
*
* 返回 HBITMAP 所截取的位图对象
**************************************/
HBITMAP ScreenCapture(LPSTR filename ,WORD BitCount,LPRECT lpRect)
{
    HBITMAP hBitmap;
    // 显示器屏幕DC
    HDC hScreenDC = CreateDC("DISPLAY", NULL, NULL, NULL);
    HDC hmemDC = CreateCompatibleDC(hScreenDC);
    // 显示器屏幕的宽和高
    int ScreenWidth = GetDeviceCaps(hScreenDC, HORZRES);
    int ScreenHeight = GetDeviceCaps(hScreenDC, VERTRES);
    // 旧的BITMAP，用于与所需截取的位置交换
    HBITMAP hOldBM;
    // 保存位图数据
    PVOID lpvpxldata;
    // 截屏获取的长宽及起点
    INT ixStart;
    INT iyStart;
    INT iX;
    INT iY;
    // 位图数据大小
    DWORD dwBitmapArraySize;
    // 几个大小
    DWORD nBitsOffset;
    DWORD lImageSize ;
    DWORD lFileSize ;
    // 位图信息头
    BITMAPINFO bmInfo;
    // 位图文件头
    BITMAPFILEHEADER bmFileHeader;
    // 写文件用
    HANDLE hbmfile;
    DWORD dwWritten;

    // 如果LPRECT 为NULL 截取整个屏幕
    if(lpRect == NULL)
    {
        ixStart = iyStart = 0;
        iX = ScreenWidth;
        iY =ScreenHeight;
    }
    else
    {
        ixStart = lpRect->left;
        iyStart = lpRect->top;
        iX = lpRect->right - lpRect->left;
        iY = lpRect->bottom - lpRect->top;
    }
    // 创建BTIMAP
    hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hScreenDC, iX, iY);
    // 将BITMAP选择入内存DC。
    hOldBM = (HBITMAP)SelectObject(hmemDC, hBitmap);
    // BitBlt屏幕DC到内存DC，根据所需截取的获取设置参数
    BitBlt(hmemDC, 0, 0, iX, iY, hScreenDC, ixStart, iyStart, SRCCOPY);
    // 将旧的BITMAP对象选择回内存DC，返回值为被替换的对象，既所截取的位图
    hBitmap = (HBITMAP)SelectObject(hmemDC, hOldBM);
    if(filename == NULL)
    {
        DeleteDC( hScreenDC);
        DeleteDC(hmemDC);
        return hBitmap;
    }
    // 为位图数据申请内存空间
    dwBitmapArraySize = ((((iX*32) + 31) & ~31)>> 3)* iY;
    lpvpxldata = HeapAlloc(GetProcessHeap(),HEAP_NO_SERIALIZE,dwBitmapArraySize);
    ZeroMemory(lpvpxldata,dwBitmapArraySize);

    // 添充 BITMAPINFO 结构
    ZeroMemory(&bmInfo,sizeof(BITMAPINFO));
    bmInfo.bmiHeader.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);
    bmInfo.bmiHeader.biWidth = iX;
    bmInfo.bmiHeader.biHeight = iY;
    bmInfo.bmiHeader.biPlanes = 1;
    bmInfo.bmiHeader.biBitCount = BitCount;
    bmInfo.bmiHeader.biCompression = BI_RGB;

    // 添充 BITMAPFILEHEADER 结构
    ZeroMemory(&bmFileHeader,sizeof(BITMAPFILEHEADER));
    nBitsOffset = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + bmInfo.bmiHeader.biSize;
    lImageSize =
        ((((bmInfo.bmiHeader.biWidth * bmInfo.bmiHeader.biBitCount) + 31) & ~31)>> 3)
        * bmInfo.bmiHeader.biHeight;
    lFileSize = nBitsOffset + lImageSize;
    bmFileHeader.bfType = 'B'+('M'<<8);
    bmFileHeader.bfSize = lFileSize;
    bmFileHeader.bfOffBits = nBitsOffset;

    // 获取DIB用于写入到文件
    GetDIBits(hmemDC, hBitmap, 0, bmInfo.bmiHeader.biHeight,
        lpvpxldata, &bmInfo, DIB_RGB_COLORS);
    // 写文件
    hbmfile = CreateFile(filename,
        GENERIC_WRITE,
        FILE_SHARE_WRITE,
        NULL,
        CREATE_ALWAYS,
        FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
        NULL);

    if(hbmfile == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        MessageBox(NULL,"create file error","error",MB_OK);
    }

    WriteFile(hbmfile,&bmFileHeader,sizeof(BITMAPFILEHEADER),&dwWritten,NULL);
    WriteFile(hbmfile,&bmInfo,sizeof(BITMAPINFO),&dwWritten,NULL);
    WriteFile(hbmfile,lpvpxldata,lImageSize,&dwWritten,NULL);
    CloseHandle(hbmfile);

    // 释放内存，清除不同的DC。
    // 这里没有删除BITMAP对象，需在显示完成后删除
    HeapFree(GetProcessHeap(),HEAP_NO_SERIALIZE,lpvpxldata);
    ReleaseDC(0, hScreenDC);
    DeleteDC(hmemDC);    
    return hBitmap;
}

参考

[1] 精通Windows API 函数、接口、编程实例

[2] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd183553%28VS.85%29.aspx