研究：窗口映射-白红宇

研究：窗口映射

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发布时间：2019-06-26

本文共 12394 字，大约阅读时间需要 41 分钟。

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*　　这一篇文是以前写的，但现在看来好像还是没有透彻理解。一块内容真的需要反反复复好几遍才能理解。

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对于我们来说，都学过笛卡尔坐标系，无论画什么图都首先考虑用笛卡尔坐标系来描述，比如说，我想在x=100,y=200的地方画一个点，我的脑中想像的是这样的：

可是，一旦把【想像】的东西画在程序的客户区中，就有变化了，如果想得到同样的点，前提是程序客户区的坐标系和这一样，也是笛卡尔坐标系，方向也相同，x轴向右为正，y轴向上为正。

一个点可能未必那么明显，假设想让别人看到三个点的图像，（这三个点的图像是想像的，也是想让别人看到原样的图像），比如：

三个点的坐标，假设为（100，200），（200，300），（300，400)，（不改变设备任何属性）用API的设点函数，代码：

SetPixel(hdc,100,200,RGB(0,0,0));SetPixel(hdc,200,300,RGB(0,0,0));SetPixel(hdc,300,400,RGB(0,0,0));

（圈住的就是点），由这个图可以看出，走形了，已经不是想让别人看到的那个图。这是为什么呢？其实就是因为客户区的坐标系和习惯用的笛卡尔坐标系不同了。客户区的坐标系是下面这样的：

这样一来，就会导致出现上面“走形”的图像。矛盾就出现在这儿，我们习惯于笛卡尔坐标系来描述一幅图，而windows用的是这种坐标系，接下来会考虑怎样把windows的这种坐标系转个方向变成笛卡尔坐标系，适应自己的习惯！

这里就出现了映射模式，在默认情况下，客户区的坐标参考系为上图所示，名称为MM_TEXT，X轴向右为正，Y轴向下为正，除此之外，还有其它几种映射模式。

现在，将客户区的坐标系改成笛卡尔坐标系，SetMapMode(hdc,MM_LOMETRIC)，单位为0.1mm。得到下面这种样式：

这样就得到了自己习惯的坐标系，接下来，会出现这样一个问题，假如说，我想画一个（类似）正弦的弧线，下图所示，我想从X的负坐标开始（这些都是习惯），可是上图所示的坐标系的原点是在客户区的左上角，还是不太习惯，能不能把这个坐标原点移到中间，把上面和左边都留出一定的空隙，这样看起来更适应习惯。

于是，又出现一个函数，可以将这个原点进行移动。

如上图所示，把坐标原点从客户区左上角移到客户区的（100，150）的位置，经过截图软件测距，观察得到的确实是x=100，y=150，这两个值是设备单位，也就是像素。

代码：

SetMapMode(hdc,MM_LOMETRIC);SetViewportOrgEx(hdc,100,150,NULL);

这里采用的函数是：SetViewportOrgEx（），经过上面两步，首先将坐标系改变，接着再将坐标原点移动，目的只有一个：得到一个适应自己习惯的坐标系。

有了这个坐标系之后，就可以在上面进行操作，但是这个坐标系的逻辑单位是0.1mm，假如画一条线，代码写100，其实是1厘米。

//这一段尤其重要，当转换映射模式后，在绘图函数中，它默认的是当前映射模式下的单位，比如，当前是MM_LOMETRIC，则画线函数中采用的400，是以0.1mm为单位，而不是以像素为单位

打算从坐标原点开始画两条直线，已经具有了笛卡尔坐标系，这样【想像】的是什么，画出来的就是原样的外观。

MoveToEx(hdc,0,0,NULL);LineTo(hdc,300,0);MoveToEx(hdc,0,0,NULL); LineTo(hdc,0,400);//y轴400

一个完整的示例：

代码（注意：用win32应用程序创建一个典型的"hello world"模板。）

// 正弦.cpp : Defines the entry point for the application.//#include "stdafx.h"#include "resource.h"#include "math.h"#define PI 3.1415#define MAX_LOADSTRING 100// Global Variables:HINSTANCE hInst;                                // current instanceTCHAR szTitle[MAX_LOADSTRING];                                // The title bar textTCHAR szWindowClass[MAX_LOADSTRING];                                // The title bar text// Foward declarations of functions included in this code module:ATOM                MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);BOOL                InitInstance(HINSTANCE, int);LRESULT CALLBACK    WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);LRESULT CALLBACK    About(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,                     HINSTANCE hPrevInstance,                     LPSTR     lpCmdLine,                     int       nCmdShow){     // TODO: Place code here.    MSG msg;    HACCEL hAccelTable;    // Initialize global strings    LoadString(hInstance, IDS_APP_TITLE, szTitle, MAX_LOADSTRING);    LoadString(hInstance, IDC_MY, szWindowClass, MAX_LOADSTRING);    MyRegisterClass(hInstance);    // Perform application initialization:    if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))     {        return FALSE;    }    hAccelTable = LoadAccelerators(hInstance, (LPCTSTR)IDC_MY);    // Main message loop:    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))     {        if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg))         {            TranslateMessage(&msg);            DispatchMessage(&msg);        }    }    return msg.wParam;}////  FUNCTION: MyRegisterClass()////  PURPOSE: Registers the window class.////  COMMENTS:////    This function and its usage is only necessary if you want this code//    to be compatible with Win32 systems prior to the 'RegisterClassEx'//    function that was added to Windows 95. It is important to call this function//    so that the application will get 'well formed' small icons associated//    with it.//ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance){    WNDCLASSEX wcex;    wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);     wcex.style            = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;    wcex.lpfnWndProc    = (WNDPROC)WndProc;    wcex.cbClsExtra        = 0;    wcex.cbWndExtra        = 0;    wcex.hInstance        = hInstance;    wcex.hIcon            = LoadIcon(hInstance, (LPCTSTR)IDI_MY);    wcex.hCursor        = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);    wcex.hbrBackground    = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);    wcex.lpszMenuName    = (LPCSTR)IDC_MY;    wcex.lpszClassName    = szWindowClass;    wcex.hIconSm        = LoadIcon(wcex.hInstance, (LPCTSTR)IDI_SMALL);    return RegisterClassEx(&wcex);}////   FUNCTION: InitInstance(HANDLE, int)////   PURPOSE: Saves instance handle and creates main window////   COMMENTS:////        In this function, we save the instance handle in a global variable and//        create and display the main program window.//BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow){   HWND hWnd;   hInst = hInstance; // Store instance handle in our global variable   hWnd = CreateWindow(szWindowClass, szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW,      CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);   if (!hWnd)   {      return FALSE;   }   ShowWindow(hWnd, nCmdShow);   UpdateWindow(hWnd);   return TRUE;}////  FUNCTION: WndProc(HWND, unsigned, WORD, LONG)////  PURPOSE:  Processes messages for the main window.////  WM_COMMAND    - process the application menu//  WM_PAINT    - Paint the main window//  WM_DESTROY    - post a quit message and return////LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam){    int wmId, wmEvent;    PAINTSTRUCT ps;    HDC hdc;    TCHAR szHello[MAX_LOADSTRING];    LoadString(hInst, IDS_HELLO, szHello, MAX_LOADSTRING);    static HPEN hpen;    double y,r;    int x;    switch (message)     {    case WM_CREATE:        hpen=CreatePen(PS_SOLID,6,RGB(0,0,0));        return 0;        case WM_COMMAND:            wmId    = LOWORD(wParam);             wmEvent = HIWORD(wParam);             // Parse the menu selections:            switch (wmId)            {                case IDM_ABOUT:                   DialogBox(hInst, (LPCTSTR)IDD_ABOUTBOX, hWnd, (DLGPROC)About);                   break;                case IDM_EXIT:                   DestroyWindow(hWnd);                   break;                default:                   return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);            }            break;        case WM_PAINT:            hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);SelectObject(hdc,hpen);            SetMapMode(hdc,MM_LOMETRIC);//映射模式改变            SetViewportOrgEx(hdc,100,150,NULL);    //视区原点改变                                for(x=-60;x<600;x++)            {                r=x/((double)60*2)*PI;                y=sin(r)*2*60;                MoveToEx(hdc,(int)x,(int)y,NULL);                LineTo(hdc,(int)x,(int)y);            }            MoveToEx(hdc,-240,0,NULL);//横向线            LineTo(hdc,680,0);            MoveToEx(hdc,0,400,NULL);//纵向线            LineTo(hdc,0,-380);            EndPaint(hWnd, &ps);            break;        case WM_DESTROY:            DeleteObject(hpen);            PostQuitMessage(0);            break;        default:            return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);   }   return 0;}// Mesage handler for about box.LRESULT CALLBACK About(HWND hDlg, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam){    switch (message)    {        case WM_INITDIALOG:                return TRUE;        case WM_COMMAND:            if (LOWORD(wParam) == IDOK || LOWORD(wParam) == IDCANCEL)             {                EndDialog(hDlg, LOWORD(wParam));                return TRUE;            }            break;    }    return FALSE;}

继续新的问题：

考虑这样一种情况，在MM_LOMETRIC的映射模式下（不改变坐标原点），我想从坐标原点处开始画一条线直接到达窗口的最底端。如图所示（现在研究左边的一条线）：

这条线尾的特点是，X不变（固定一个值，比如360），而y也就是客户区的高度可以自由伸缩。

要实现这个功能，首先要获取窗口的高度，采用GetClientRect函数。但问题出在这了，这个函数返回的是客户区的矩形区域，它是设备坐标还是逻辑坐标呢？书上的意思是，它返回的是设备坐标，而设备坐标是像素。我这个画线程序里面的360是逻辑坐标（0.1mm为单位），不匹配，所以要将设备坐标转换为逻辑坐标。

这就算是DPtoLP函数的一个来历。

GetClientRect (hwnd, &rect) ; //获取窗口客户区的尺寸pt.y=rect.bottom;//高度pt.x=rect.right;//宽度DPtoLP(hdc,(LPPOINT)&pt,2);//转换pt为逻辑坐标

这样一来，两者就匹配了。

LineTo(hdc,360,pt.y);

但是，在这里又出现一个问题，MM_LOMETRIC的坐标系和笛卡尔坐标系一样，现在LineTo(hdc,360,pt.y)，这个pt.y看起来像是一个正数，x和y都为正数的点怎么会落在用户区中呢？如果一个东西只有一个解释，那就是唯一的解释，那就是这个pt.y只能是个负数才合理。验证输出pt.y发现它确实是个负数。

DPtoLP将用户区的高度进行了两个功能的转换，第一，根据坐标方向，转换正负值，第二，将设备高转换为逻辑高。

整理一下这个过程，假设用户区没有做任何映射转换，就是MM_TEXT，x向右为正，y向下为正。通过GetClientRect函数得到的高度是像素为单位。

接着，转换用户区的映射方式，变成MM_LOMETRIC，通过GetClientRect函数获取高度，则依然是像素，说明，GetClientRect是以设备坐标为单位（像素）返回用户区高度。

既然都为正，那就说明问题出在DPtoLP这个函数头上，它的工作要取决于当前的映射方式，当它发现是MM_LOMETRIC的映射模式时，就将这个高度转换为负值的以0.1mm为单位的逻辑坐标。这样，一切就合理了。根据后文一个粗略的近似计算：16像素约等于5.6mm，我这个程序的窗口约694像素，两者一换算：2429(0.1mm为单位），而程序输出经过DPtoLP转换后的高度为：-2444，几乎相等，这样就证明了。

得到下面两条结论：

一、GetClientRect返回的是用户区的矩形高度（设备坐标，像素为单位），和方向无关，总是用设备单位。

二、DPtoLP函数会根据当前的映射方式将设备坐标转换为逻辑坐标，正如上面所示，不仅改单位，还改方向。

代码示例：

//--------------------DPtoLP函数的研究例子---------------//#include 
     
      #include "stdio.h"LRESULT CALLBACK WndProc (HWND, UINT, WPARAM, LPARAM) ;void paint();int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,PSTR szCmdLine, int nCmd){     static TCHAR szAppName[] = TEXT ("HelloWin") ;     HWND         hwnd ;                //窗口句柄     MSG          msg ;                 //消息结构     WNDCLASS     wndclass ;            //窗口类结构     wndclass.style         = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW ;     wndclass.lpfnWndProc   = WndProc ;     wndclass.cbClsExtra    = 0 ;     wndclass.cbWndExtra    = 0 ;     wndclass.hInstance     = hInstance ;     wndclass.hIcon         = LoadIcon (NULL, IDI_APPLICATION) ;//加载图标供程序使用     wndclass.hCursor       = LoadCursor (NULL, IDC_ARROW) ;    //加载鼠标指针供程序使用     wndclass.hbrBackground = (HBRUSH) GetStockObject (WHITE_BRUSH) ;//获取一个图形对象，在这个例子中，是获取绘制窗口背景的刷子     wndclass.lpszMenuName  = NULL ;     wndclass.lpszClassName = szAppName ;     if (!RegisterClass (&wndclass))//为程序窗口注册窗口类     {            return 0 ;     }     //根据窗口类创建一个窗口     hwnd = CreateWindow (szAppName,                                            TEXT ("一个简单的Win32程序"),                           WS_OVERLAPPEDWINDOW,                                  CW_USEDEFAULT,                                        CW_USEDEFAULT,                                        CW_USEDEFAULT,                                       CW_USEDEFAULT,                                        NULL,                                                NULL,                                                 hInstance,                                            NULL) ;                               ShowWindow (hwnd, SW_SHOWMAXIMIZED) ;          //在屏幕上显示窗口     UpdateWindow (hwnd) ;                  //指示窗口刷新自身          while (GetMessage (&msg, NULL, 0, 0))            //从消息队列中获取消息     {          TranslateMessage (&msg) ;                   //转换某些键盘消息          DispatchMessage (&msg) ;                    //将消息发送给窗口过程     }     return msg.wParam ;}LRESULT CALLBACK WndProc (HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam){     HDC         hdc ;     PAINTSTRUCT ps ;     RECT        rect ;     POINT pt;     char a[20],b[20],c[20];     switch (message)     {             case WM_PAINT:          hdc = BeginPaint (hwnd, &ps) ; //开始窗口绘制          GetClientRect (hwnd, &rect) ;//转换映射模式前，默认为MM_TEXT          pt.y=rect.bottom;//返回用户区高度          sprintf(a,"MM_TEXT's height:%d",pt.y);          TextOut(hdc,350,0,a,strlen(a));          //转换映射模式为MM_LOMETRIC          SetMapMode(hdc,MM_LOMETRIC);          GetClientRect (hwnd, &rect) ; //获取窗口客户区的尺寸          pt.y=rect.bottom;//高度          pt.x=rect.right;//宽度          sprintf(b,"MM_LOMETRIC's height：%d",pt.y);//没有被DPtoLP转换前          TextOut(hdc,0,0,b,strlen(b));          DPtoLP(hdc,(LPPOINT)&pt,2);          sprintf(c,"MM_LOMETRIC's height：%d",pt.y);//被DPtoLP转换后          TextOut(hdc,0,-250,c,strlen(c));              LineTo(hdc,360,pt.y);            MoveToEx(hdc,360,pt.y,NULL);              LineTo(hdc,pt.x,-90);          EndPaint (hwnd, &ps) ; //结束窗口绘制          return 0 ;               case WM_DESTROY:          PostQuitMessage (0) ; //在消息队列中插入一条“退出”消息          return 0 ;     }     return DefWindowProc (hwnd, message, wParam, lParam);//执行默认的消息处理}

题目：以毫米为单位在用户区中输出（上下相邻）两行字符串，如何解？

如果打印两行字符串，需要在行间保持（一定的）距离才不会重叠或者行距太大。