基于VC++的GDI常用坐标系统及应用

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。
（四）
　　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。

图一、笛卡尔坐标系

　　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); }

　　图二、代码效果图　

　　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); }

　图三、代码效果图　

　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); }

图四、代码效果图

　　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); }

　图五、代码效果图　

　　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); }

　　图六、代码效果图　

　　现在你已了解了如何设置坐

补充：软件开发 , Vc ,