## 1.2 GDI+的特色
本節介紹 GDI+的幾個主要新增特性與功能，說明 GDI+在編程模式上的改變。
### 1.2.1 GDI+新增特性
與 GDI 相比，GDI+新增的特性主要有漸變畫刷、樣條和貝塞爾曲線、持久路徑、矩陣 變換、伸縮區域、α 混色和對多種圖像格式的支持。
（1）漸變畫刷
GDI+中新增加的漸變畫刷（gradient brush，梯度刷），通過提供用于填充圖形、路徑和 區域的顏色線性漸變和路徑漸變的畫刷，擴展了 GDI 的功能。漸變畫刷可用于繪制直線、 曲線和路徑，參見圖 14-4。
a)（水平）線性漸變 b)（貝塞爾）路徑漸變
圖 14-4 漸變畫刷 圖 14-5 基樣條曲線與折線
（2）曲線方法
GDI+支持基樣條（cardinal splines）和貝塞爾（Bezier）方法，可以由若干控制點生成 光滑的曲線，參見圖 14-5。
（3）持久路徑對象
GDI 中的路徑（path）屬于設備上下文，并且會在繪制時被毀壞。而 GDI+則可以創建 并維護多個與 Graphics 對象分開的持久（persistent）路徑對象——GraphicsPath 對象，在繪 圖操作時也不會破壞，因此可多次使用同一個 GraphicsPath 對象來繪制路徑。
（4）變換和矩陣對象
GDI+提供了 Matrix（矩陣）對象，它是一種可以使（縮放、旋轉和平移等）變換（transformation）簡易靈活的強 大工具，矩 陣對象一般 與變換對 象聯合使用 。例如，GraphicsPath 對象具有 Transform 方法，此方法接收 Matrix 對象作為參數。參見圖 14-6。
（5）可伸縮區域
GDI+通過對可伸縮區域（scalable region）的支持極大地擴展了 GDI。在 GDI 中，區域 被存儲在設備坐標中，而且，可應用于區域的惟一變換是平移。而 GDI+在全局坐標中存儲 區域，并且允許區域發生任何可存儲在變換矩陣中的變換（如縮放和旋轉）。圖 14-7 顯示一 個區域在執行三種變換（縮放、旋轉和平移）前后的情況。
圖 14-6 路徑變換
圖 14-7 區域變換
圖 14-8 不同透明度
（6）α混色
在圖 14-7 中，可以在變換區域（用藍色陰影畫筆填充）中看到未變換區域（用紅色填充），這是由 GDI+支持的α 混色（alpha blending，透明混合）實現的。使用α 混色，可以指定填充顏色的透明度。透明色與背景色相混合———填充色越透明，透出的背景色就越多。 圖 14-8 顯示四個用相同顏色（紅色）填充、但透明層次不同的橢圓。
（7）豐富的圖像格式支持
GDI+提供 Image、Bitmap 和 Metaf ile 類，可以用不同的格式加載、保存和操作圖像。 GDI+支持 BMP、GIF、JPEG、EXIF、PNG、TIFF、ICON、WMF、EMF 共 9 種常見的圖像 格式。這些已經被 ATL/MFC 中的基于 GDI+的 CImage 類所體現。
（8）GDI+的不足
雖然，相對于 GDI 來說，GDI+確實增加了許多新特性，而且功能更強大，使用也更方 便。但是，這并不等于 GDI+就能夠完全代替 GDI。
因為 GDI+實際上是 GDI 的高層封裝和功能擴展，GDI+的執行效率一般要低于 GDI 的。 另外，GDI+不支持圖形的位運算，那么就不能進行異或繪圖等操作。而且在 Visual C++中， GDI+還不直接支持雙緩存機制（如內存 DC 和顯示 DC），這將大大影響 GDI+在高速圖形、 圖像、動畫和視頻等方面的應用。
### 1.2.2 編程模式的改變
GDI+的出現，也使基于 GDI 的編程模式產生了很大變化：GDI+用一個“無狀態模式”， 取代了 GDI 中（需要先將各種工具和項目選入 DC 對象后，才能進行繪圖的）“狀態模式”。 主要體現在以下幾個方面：
（1）DC 句柄和圖形對象
設備上下文（DC）是 GDI 中使用的一種結構，用于存儲與特定顯示設備相關的的繪制 工具及屬性的信息，用于屏幕顯示的 DC 還與特定窗口相關聯。為了使用 GDI API 進行繪圖， 必須首先獲得一個 DC 的句柄（HDC），然后將該句柄作為參數，傳遞給實際進行繪圖的 GDI 函數。在 MFC 中，DC 及其繪圖功能被封裝在 CDC 類中，DC 句柄成為了成員變量，繪圖 函數變成了方法，不再需要顯式傳遞 HDC 參數。
使用 GDI+，不需要再（直接）使用句柄或設備上下文，而是只需（通過 HDC）創建一個 Graphics 對象，然后用熟悉的面向對象方式來調用其中的各種繪圖方法，例如：
```
myGraphicsObject.DrawLine(&pen, x1, y1, x2, y2);
```
正如 DC 是 GDI 的核心，Graphics 對象也位于 GDI+的核心。DC 和 Graphics 對象的作 用相似，但在使用設備上下文（GDI）的基于句柄的編程模式和使用 Graphics 對象（GDI+） 的面向對象的編程模型之間，存在一些基本的差異。
Graphics 對象（像 DC 一樣）與屏幕上的特定窗口關聯，并具有指定如何繪制項目的屬 性（如 SmoothingMode 和 TextRenderingHint）。但是，Graphics 對象不受筆、刷、路徑、圖 像或字體的約束，這與設備上下文不同。例如，使用設備上下文繪制線條之前，必須先調用 SelectObject 將筆選入 DC 中，以使筆對象和 DC 關聯。在設備上下文中繪制的所有線條均 使用該筆，直到選擇另一支不同的筆為止。在 GDI+中，將 Pen 對象作為參數傳遞給 Graphics 類的 DrawLine 等畫線方法。可以在一系列的 DrawLine 調用的每個調用中，使用不同的 Pen 對象，而不必將給定的 Pen 對象與 Graphics 對象關聯。
（2）畫線的兩種方法
下面每個示例都從點(20, 10)到點(200, 100)繪制一條寬為 3 的紅色線條。第一個示例調 用 GDI，第二個示例則通過托管類接口調用 GDI+，這里都使用 MFC。也可以不使用 MFC， 而直接用 API 來進行 GDI+繪圖（由于篇幅有限，這里就不介紹了）。
1）用 GDI 畫線
利用 MFC 進行 GDI 繪圖，步驟與 API 的差不多，只是 MFC 將各種 GDI 功能封裝到了 不同的類中。例如，筆的類為 CPen、點的類為 CPoint、設備上下文的類為 CDC。而且所有 的繪圖函數都被封在 CDC 類中，所以只能作為其對象的方法才能被使用，當然也就不用再 帶 HDC 句柄作為輸入參數了。
```
CDC *pDC = GetDC(); // 獲取 DC 對象
CPen pen(PS_SOLID, 3, RGB(255, 0, 0)); // 創建筆
pDC->SelectObject(&pen); // 選筆入 DC
pDC->MoveTo(20, 10); // 將當前點移到直線的起點
pDC->LineTo(200, 100); // 從當前點畫線到直線的終點
```
2）用 GDI+畫線
利用 MFC 進行 GDI+繪圖，步驟與 API 的差不多。只是代碼改在 OnDraw 函數中，而且獲取 DC 句柄的方法不同。
```
CDC *pDC = GetDC(); // 獲取 DC 對象
Graphics myGraphics(pDC->m_hDC); // 利用 DC 句柄創建圖形對象
Pen myPen(Color(255, 0 , 0), 3); // 創建筆
myGraphics.DrawLine(&myPen, 20, 10, 200, 100); // 畫直線
```
（3）作為參數的繪圖工具
前面的示例顯示：在 GDI+中，創建和維護 Pen 對象，可以與提供繪制方法的 Graphics 對象分開。同樣，創建和維護 Brush、GraphicsPath、Image 和 Font 對象也可以與 Graphics 對象分開，Graphics 類提供的許多繪制方法，都將筆、刷、路徑、圖像和字體等對象，作為 參數接收。例如，Brush 對象作為參數傳遞至 FillRectangle 方法，GraphicPath 對象作為參數 傳遞至 DrawPath 方法。同樣，Image 和 Font 對象傳遞至 DrawImage 和 DrawString 方法。
這與 GDI 不同，在 GDI 中，需要先將筆、刷、路徑、圖像或字體等 GDI 工具對象選入 DC，然后（API）將 DC 的句柄作為參數傳遞至繪制函數或（MFC）采用 CDC 類對象的函 數使用 DC 中當前的筆、刷、路徑、圖像或字體來繪圖。
（4）無當前位置
GDI+從總體上已經放棄了當前位置的概念，如在前面所述的 DrawLine 方法中線條的起 點和終點均被作為參數接收。這與 GDI 方案不同，在 GDI 中，調用 MoveToEx(hdc, x1, y1, NULL) 或 pDC->MoveTo(x1, y1)來設置當前筆位置之后，再調用 LineTo(hdc, x2 , y2) 或 pDC->LineTo(x2, y2)來繪制一條從(x1, y1)到(x2 , y2)的線條。
（5）繪制和填充的不同方法
GDI 的 Rectangle 和 Ellipse 等函數，可一步完成繪制輪廓和填充內部的功能。輪廓由當 前選定的筆繪制，而內部則由當前選定的刷來填充。GDI+則必須分別調用繪制輪廓和填充 內部的兩個不同方法來做到這一點。例如，Graphics 類的 DrawRectangle 方法將 Pen 對象作 為其參數之一，而 FillRectangle 方法將 Brush 對象作為其參數之一。所以在繪制輪廓和填充 圖形內部時，GDI+要比 GDI 更靈活，但也更麻煩。
（6）構造區域
GDI 提供幾種用于創建區域的 函數（在 MFC 中，它們被 封裝在 CRng 類里）： CreateRectRgn 、 CreateEllpticRgn 、 CreateRoundRectRgn 、 CreatePolygonRgn 和 CreatePolyPolygonRgn。您或許希望 GDI+中的 Region 類也有類似的構造函數，將矩形、橢 圓、圓角矩形和多邊形作為參數接收，但事實并非如此。GDI+中的 Region 類提供一個接收 Rectangle 對象的構造函數和另一個接收 GraphicsPath 對象的構造函數。如果想基于橢圓、 圓角矩形或多邊形構造區域，可以通過創建一個 GraphicsPath 對象（可包含橢圓的對象等）， 然后將其傳遞至 Region 構造函數來輕松實現。
GDI+通過組合圖形和路徑，使得構成復雜區域十分簡單。Region 類具有 Union 和 Intersect 方法，可用于擴展具有路徑的現有區域或其它區域。GDI+方案一個很好的功能就是 GraphicsPath 對象在作為參數傳遞至 Region 構造函數時不會被破壞（在 GDI 中，可以使用 PathToRegion 方法將路徑轉換為區域，但在此過程中，路徑將被破壞）。另外，GraphicsPath 對象在作為參數傳遞給 Union 或 Intersect 方法時也不會被破壞，因此，在一些單獨的區域中， 可以將給定的路徑作為構造塊使用。例如：
```
Region region1(rect1);
Region region2(rect2);
region1.Union(onePath);
region2.Intersect(onePath);
```
