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World space到Page space的轉換簡介

編輯:關於VC++

一、坐標空間和World space 到Page space的轉換

坐標空間是一個平面的,在上面圖形都是以平面直角坐標定位的。應用程序借助坐標空間可以縮放,平移,剪切,鏡像圖形的輸出。 在Windows GDI中涉及到以下幾種坐標空間

世界坐標空間(world space)
頁面坐標空間(page space)
設備坐標空間(device space)
物理坐標空間(physical device space)

通過轉換可以改變目標的大小,方向,形狀,轉換同時能把圖形目標從一個坐標空間轉化到另一個坐標空間,最終在物理設備如屏幕、打印機上顯示出來。

我現在介紹的是在編程中相對比較少用到的 World space 到 Page space 的轉換。在默認的GDI作圖模式下是沒有World space 到Page space的轉換的,只有在應用程序通過 SetGraphicsMode設置graphics mode到GM_ADVANCED下並且調用SetWorldTransform 設置變換參數時才會有World space 到Page space的轉換。

二、World space 到Page space的轉換原理

1、重要結構和函數如下:

typedef struct _XFORM {
      FLOAT eM11;
      FLOAT eM12;
      FLOAT eM21;
      FLOAT eM22;
      FLOAT eDx;
      FLOAT eDy;
   }XFORM, *PXFORM;

用於變換的矩陣數據。

int SetGraphicsMode(
      HDC hdc,  // handle to device context
      int iMode  // graphics mode
   );

設定設備環境上下文(DC)的graphics mode , 當graphics mode設定為GM_ADVANCED才能支持世界變換。

BOOL SetWorldTransform(
     HDC hdc,        // handle to device context
     CONST XFORM *lpXform  // transformation data
   );

設定設備環境上下文(DC)的世界變換。

BOOL CombineTransform(
    LPXFORM lpxformResult, // combined transformation
    CONST XFORM *lpxform1, // first transformation
    CONST XFORM *lpxform2 // second transformation
   );

世界變換的組合運算。

BOOL GetWorldTransform(
    HDC hdc, // handle to device context
    LPXFORM lpXform // transformation
    );

得到設備環境上下文(DC)的世界變換。

2、變換原理 假定World space中的坐標為(x,y),變換後坐標為(x'',y''),變換矩陣數據為:

FLOAT eM11;
FLOAT eM12;
FLOAT eM21;
FLOAT eM22;
FLOAT eDx;
FLOAT eDy;

則變換計算公式如下:

| eM11 eM12 0 |
|x'' y'' 1| = |x y 1| * | eM21 eM22 0 |
| eDx eDy 1 |

三、示例 將圖形以原點為中心逆時針旋轉。

主要代碼如下:

01void TransformAndDraw(int iTransform,HWND hWnd)?
02{
03   HDC hDC;
04   XFORM xForm;
05   RECT rect;
06   ::GetClientRect(hWnd, (LPRECT) &rect);
07   hDC = ::GetDC(hWnd);
08   ::MoveToEx(hDC ,rect.right / 2 , 0 , NULL ) ;
09   ::LineTo(hDC , rect.right / 2 , rect.bottom ) ;
10   ::MoveToEx(hDC , 0 , rect.bottom / 2 , NULL ) ;
11   ::LineTo(hDC , rect.right , rect.bottom / 2) ;
12   ::SetGraphicsMode(hDC, GM_ADVANCED);
13   switch (iTransform)
14   {
15   case 0:
16     AfxGetMainWnd()->SetWindowText("原始圖像") ;
17       break;
18     case 1:    // Scale to 1/2 of the original size.
19       xForm.eM11 = (FLOAT) 0.5;
20       xForm.eM12 = (FLOAT) 0.0;
21       xForm.eM21 = (FLOAT) 0.0;
22       xForm.eM22 = (FLOAT) 0.5;
23       xForm.eDx = (FLOAT) 0.0;
24       xForm.eDy = (FLOAT) 0.0;
25       ::SetWorldTransform(hDC, &xForm);
26       AfxGetMainWnd()->SetWindowText("縮小到一半") ;
27       break;
28 
29     case 2:  // Translate right by 3/4 inch.
30       xForm.eM11 = (FLOAT) 1.0;
31       xForm.eM12 = (FLOAT) 0.0;
32       xForm.eM21 = (FLOAT) 0.0;
33       xForm.eM22 = (FLOAT) 1.0;
34       xForm.eDx = (FLOAT) 75.0;
35       xForm.eDy = (FLOAT) 0.0;
36       ::SetWorldTransform(hDC, &xForm);
37     AfxGetMainWnd()->SetWindowText("平移") ;
38       break;
39
40     case 3:   // Rotate 30 degrees counterclockwise.
41       xForm.eM11 = (FLOAT) 0.8660;
42       xForm.eM12 = (FLOAT) 0.5000;
43       xForm.eM21 = (FLOAT) -0.5000;
44       xForm.eM22 = (FLOAT) 0.8660;
45       xForm.eDx = (FLOAT) 0.0;
46       xForm.eDy = (FLOAT) 0.0;
47       ::SetWorldTransform(hDC, &xForm);
48     AfxGetMainWnd()->SetWindowText("旋轉") ;
49       break;
50
51     case 4:    // Shear along the x-axis with a
52              // proportionality constant of 1.0.
53       xForm.eM11 = (FLOAT) 1.0;
54       xForm.eM12 = (FLOAT) 1.0;
55       xForm.eM21 = (FLOAT) 0.0;
56       xForm.eM22 = (FLOAT) 1.0;
57       xForm.eDx = (FLOAT) 0.0;
58       xForm.eDy = (FLOAT) 0.0;
59       ::SetWorldTransform(hDC, &xForm);
60     AfxGetMainWnd()->SetWindowText("剪切") ;
61       break;
62
63     case 5:   // Reflect about a horizontal axis.
64       xForm.eM11 = (FLOAT) 1.0;
65       xForm.eM12 = (FLOAT) 0.0;
66       xForm.eM21 = (FLOAT) 0.0;
67       xForm.eM22 = (FLOAT) -1.0;
68       xForm.eDx = (FLOAT) 0.0;
69       xForm.eDy = (FLOAT) 0.0;
70       ::SetWorldTransform(hDC, &xForm);
71       AfxGetMainWnd()->SetWindowText("水平鏡像") ;
72       break;
73
74   case 6:   // Reflect about a Vertical axis.
75       xForm.eM11 = (FLOAT) -1.0;
76       xForm.eM12 = (FLOAT) 0.0;
77       xForm.eM21 = (FLOAT) 0.0;
78       xForm.eM22 = (FLOAT) 1.0;
79       xForm.eDx = (FLOAT) 0.0;
80       xForm.eDy = (FLOAT) 0.0;
81       ::SetWorldTransform(hDC, &xForm);
82     AfxGetMainWnd()->SetWindowText("垂直鏡像") ;
83       break;
84
85   }
86   ::DtoLP(hDC, (LPPOINT) &rect, 2);
87   HBITMAP hBMP1;
88   hBMP1 = ::LoadBitmap(AfxGetResourceHandle() , MAKEINTRESOURCE(IDB_BITMAP1)) ;
89   HDC hImageDC = ::CreateCompatibleDC((HDC)hDC);
90   HBITMAP hOldImageBMP = (HBITMAP)::SelectObject( hImageDC , hBMP1 );
91   ::BitBlt((HDC)hDC,(rect.right/2 -40),(rect.bottom / 2 -40),
         80,80,hImageDC,0,0,SRCCOPY );
92   ::SelectObject((HDC)hDC , hOldImageBMP);
93   ::DeleteObject(hBMP1) ;
94   ::DeleteDC(hImageDC) ;
95   ::ReleaseDC(hWnd, hDC);
96 }

四、結束語

錯誤之處希望大家批評指正!關於坐標變換的詳細信息請參閱msdn中 Coordinate Spaces and Transformations一節。源代碼見附件。

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