《GDI图形图像编程》课件

《图形图像编程》GDIby课程目标理解GDI基本概念熟悉GDI常用API掌握GDI图形图像编程的基础知识学习并掌握常用的GDI函数和方法，包括设备环境、图形绘制、文，能够进行基本的图形图像操作本输出等掌握GDI+技术了解GDI+的特性和功能，能够使用GDI+进行更高级的图形图像处理简介GDI图形设备接口图形编程Windows APIGDI是Windows API的一部分，提供图形GDI允许应用程序以独立于设备的方式绘制通过使用GDI函数，开发人员可以创建各和图像绘制的函数库图形，从而实现跨平台的图形兼容性种图形元素，如线条、形状、文本和图像工作原理GDI123应用程序调用GDI处理请求设备驱动程序应用程序通过GDI函数向Windows发送GDI解释请求并将其转换为设备相关的设备驱动程序接收指令并控制硬件执行绘图请求指令绘图操作设备环境及其创建屏幕设备打印机设备显示器、打印机等打印机、绘图仪等内存设备内存、显卡等图形绘制基础绘制直线和曲线绘制矩形和椭圆绘制多边形123使用GDI函数绘制直线和曲线，例如使用GDI函数绘制矩形和椭圆，例如使用GDI函数绘制多边形，例如LineTo、MoveTo、Arc等Rectangle、Ellipse等Polygon、Polyline等画笔及其使用画笔类型画笔属性画笔使用GDI提供了多种类型的画笔，包括实线画每个画笔都有其独特的属性，例如颜色、可以使用画笔来绘制线条、矩形、圆形等笔、虚线画笔、点画笔等宽度、样式等图形文字输出方法文本绘制字体设置文本格式化使用GDI函数将文本绘制到设备上下文，选择合适的字体、大小、颜色和样式等属利用文本对齐、换行、间距等方法对文字例如TextOut函数性来呈现文字进行格式化图像绘制GDI提供了丰富的函数，用于绘制各种类型的图像，包括线段、矩形、圆形、椭圆形、多边形等通过使用不同的绘图工具和属性，可以创建出各种风格的图像效果例如，可以使用不同的颜色、线宽、填充模式等来改变图像的外观图像加载及保存加载图像1使用GDI函数LoadImage加载图像文件保存图像2使用GDI函数SaveImage保存图像到文件格式支持3支持BMP、GIF、JPEG等格式图像加载及保存是GDI图形图像编程中的重要环节，通过使用LoadImage和SaveImage函数，可以方便地加载和保存各种格式的图像文件坐标变换平移将图形沿指定方向移动一定距离，改变图形的位置缩放将图形按比例放大或缩小，改变图形的大小旋转将图形绕指定点旋转一定角度，改变图形的方向剪切将图形沿指定方向倾斜，改变图形的形状仿射变换将图形进行平移、缩放、旋转、剪切的组合变换，改变图形的形状和位置区域剪裁定义区域剪裁形状12区域剪裁允许您指定要绘制的您可以使用矩形、椭圆形、多区域，可以使图形仅在特定区边形等形状来定义剪裁区域域内可见复杂剪裁3通过组合不同剪裁区域，可以实现更复杂的图形效果图形样式画笔填充画笔用于绘制线条、曲线和图形填充用于为封闭图形填充颜色或，可以设置颜色、宽度、线型等图案，可以设置颜色、图案、渐属性变等属性字体字体用于显示文本，可以设置字体名称、大小、颜色、加粗、斜体等属性三维绘图基础GDI+提供了基本的三维绘图功能，用于创建简单的三维场景它允许您定义三维坐标系，并使用点、线、面等元素绘制三维图形GDI+三维绘图主要涉及以下步骤•定义三维坐标系•创建三维图形对象•设置图形属性•绘制图形•渲染场景三维变换缩放1改变物体大小平移2移动物体位置旋转3改变物体方向三维场景管理场景构建对象管理场景渲染碰撞检测创建场景中的对象、光源和摄加载、删除、更新和操作场景使用光照、材质和纹理等技术检测场景中不同对象之间的碰像机，并设置它们的位置、大中的对象，例如移动、旋转和渲染场景，并生成最终的图像撞，用于游戏或交互式应用小和属性缩放光照模型环境光点光源模拟来自周围环境的光线，提供均匀模拟单个光源，如灯泡，光线向各个的照明方向传播聚光灯方向光模拟具有方向性和范围的光源，如手模拟来自无限远的光源，如太阳，光电筒线平行传播材料属性颜色纹理12材料的颜色决定了它如何反射光线，从而影响其外观纹理可以是表面上的图案或凹凸不平，它可以增加材料的真实感光泽度透明度34光泽度决定了材料表面反射光线的程度，高光泽度表面会反透明度决定了材料对光线的透射程度，完全透明的材料会让射更多的光线，看起来更光亮光线完全穿过，而完全不透明的材料会阻挡光线纹理贴图纹理贴图是将图像映射到三维模型表面，以增加其视觉细节和真实感的技术纹理图像可以是任何类型的图像，例如照片、绘画或数字艺术纹理贴图可以用于模拟各种表面，例如木材、石头、金属、皮肤等等纹理贴图在三维图形中发挥着至关重要的作用，因为它可以显著提高模型的视觉真实感它允许开发人员为物体添加细节和复杂性，而无需创建复杂的几何形状纹理贴图广泛应用于游戏开发、电影制作、建筑可视化等领域阴影渲染深度感知光照效果视觉逼真阴影模拟光线遮挡，增强物体立体感阴影与光源位置、方向相关阴影增强画面真实度，提升视觉体验特殊效果发光效果水彩效果滤镜效果使用颜色渐变、模糊或半透明效果，模拟发模拟水彩画笔的笔触和颜色晕染效果，营造使用各种滤镜，如灰度、色调、模糊等，调光效果艺术感整图像风格性能优化减少绘图次数使用位图缓存尽可能减少不必要的重绘操作，将常用的图像和图形存储在内存例如使用双缓冲技术中，以便快速访问优化代码逻辑使用高效的算法和数据结构，避免冗余操作与DirectX OpenGLDirectXOpenGL主要用于Windows平台，由微软开发，提供图形、音频、输入等跨平台图形API，由图形硬件供应商联合开发，适用于多种平台功能简介GDI+GDI+是一个用于Windows平台的2D图形绘制API，它提供了丰富的图形绘制功能，例如画线、画矩形、画圆、填充颜色、绘制文本、加载和保存图像等GDI+继承了GDI的功能，并进行了改进和扩展，它提供了一个更易于使用、更强大、更灵活的图形绘制APIGDI+基于面向对象的编程模型，它定义了一组类来表示图形对象，例如笔、画刷、字体、图像、路径等开发人员可以使用这些类来创建图形对象，并使用这些对象来绘制图形对象模型GDI+图形对象图像对象例如画笔、画刷、字体、路径例如位图、元文件、图标等等设备上下文对象表示绘图目标，如窗口、打印机等图形绘制GDI+画笔和画刷几何图形12使用GDI+画笔和画刷绘制线条绘制矩形、椭圆、圆形、多边、填充区域形等文字渲染3显示文本，设置字体、字号、颜色位图操作GDI+位图加载位图保存像素操作位图缩放使用Bitmap类加载图像文件，将位图对象保存到文件，可以直接访问位图像素数据，进行调整位图大小，可以进行放大例如JPEG、PNG、BMP等选择不同的图像格式颜色修改、图像处理等操作、缩小，并控制缩放质量矢量图形GDI+路径形状变换GDI+使用路径来表示矢量图形基本形状，如矩形、椭圆和多边形，可以使对矢量图形进行缩放、旋转和移动用路径来创建文字处理GDI+使用GDI+绘制文本,您可以自定义字体支持多种文本格式，包括富文本、超、大小、颜色、对齐方式、样式等等链接、阴影等，可以满足多种应用场景需求GDI+文字处理性能优异，可以流畅地绘制各种文本内容，并支持抗锯齿等优化功能性能优化GDI+减少绘图次数使用缓存尽可能将多个绘制操作合并成一将绘制结果缓存到内存中，避免个，避免频繁调用绘图函数重复绘制，提高绘制效率优化图像格式选择合适的图像格式，例如使用压缩格式，减少内存占用和绘制时间总结与展望本课程介绍了GDI图形图像编程的基础知识，并深入探讨了GDI+的应用通过学习本课程，您将能够使用GDI/GDI+绘制图形、处理图像、输出文字，并创建丰富的视觉效果未来，我们将继续探索更高级的图形图像编程技术，例如DirectX和OpenGL。