## 1.2 GDI+的特色
本节介绍 GDI+的几个主要新增特性与功能，说明 GDI+在编程模式上的改变。
### 1.2.1 GDI+新增特性
与 GDI 相比，GDI+新增的特性主要有渐变画刷、样条和贝塞尔曲线、持久路径、矩阵 变换、伸缩区域、α 混色和对多种图像格式的支持。
（1）渐变画刷
GDI+中新增加的渐变画刷（gradient brush，梯度刷），通过提供用于填充图形、路径和 区域的颜色线性渐变和路径渐变的画刷，扩展了 GDI 的功能。渐变画刷可用于绘制直线、 曲线和路径，参见图 14-4。
a)（水平）线性渐变 b)（贝塞尔）路径渐变
图 14-4 渐变画刷 图 14-5 基样条曲线与折线
（2）曲线方法
GDI+支持基样条（cardinal splines）和贝塞尔（Bezier）方法，可以由若干控制点生成 光滑的曲线，参见图 14-5。
（3）持久路径对象
GDI 中的路径（path）属于设备上下文，并且会在绘制时被毁坏。而 GDI+则可以创建 并维护多个与 Graphics 对象分开的持久（persistent）路径对象——GraphicsPath 对象，在绘 图操作时也不会破坏，因此可多次使用同一个 GraphicsPath 对象来绘制路径。
（4）变换和矩阵对象
GDI+提供了 Matrix（矩阵）对象，它是一种可以使（缩放、旋转和平移等）变换（transformation）简易灵活的强 大工具，矩 阵对象一般 与变换对 象联合使用 。例如，GraphicsPath 对象具有 Transform 方法，此方法接收 Matrix 对象作为参数。参见图 14-6。
（5）可伸缩区域
GDI+通过对可伸缩区域（scalable region）的支持极大地扩展了 GDI。在 GDI 中，区域 被存储在设备坐标中，而且，可应用于区域的惟一变换是平移。而 GDI+在全局坐标中存储 区域，并且允许区域发生任何可存储在变换矩阵中的变换（如缩放和旋转）。图 14-7 显示一 个区域在执行三种变换（缩放、旋转和平移）前后的情况。
图 14-6 路径变换
图 14-7 区域变换
图 14-8 不同透明度
（6）α混色
在图 14-7 中，可以在变换区域（用蓝色阴影画笔填充）中看到未变换区域（用红色填充），这是由 GDI+支持的α 混色（alpha blending，透明混合）实现的。使用α 混色，可以指定填充颜色的透明度。透明色与背景色相混合———填充色越透明，透出的背景色就越多。 图 14-8 显示四个用相同颜色（红色）填充、但透明层次不同的椭圆。
（7）丰富的图像格式支持
GDI+提供 Image、Bitmap 和 Metaf ile 类，可以用不同的格式加载、保存和操作图像。 GDI+支持 BMP、GIF、JPEG、EXIF、PNG、TIFF、ICON、WMF、EMF 共 9 种常见的图像 格式。这些已经被 ATL/MFC 中的基于 GDI+的 CImage 类所体现。
（8）GDI+的不足
虽然，相对于 GDI 来说，GDI+确实增加了许多新特性，而且功能更强大，使用也更方 便。但是，这并不等于 GDI+就能够完全代替 GDI。
因为 GDI+实际上是 GDI 的高层封装和功能扩展，GDI+的执行效率一般要低于 GDI 的。 另外，GDI+不支持图形的位运算，那么就不能进行异或绘图等操作。而且在 Visual C++中， GDI+还不直接支持双缓存机制（如内存 DC 和显示 DC），这将大大影响 GDI+在高速图形、 图像、动画和视频等方面的应用。
### 1.2.2 编程模式的改变
GDI+的出现，也使基于 GDI 的编程模式产生了很大变化：GDI+用一个“无状态模式”， 取代了 GDI 中（需要先将各种工具和项目选入 DC 对象后，才能进行绘图的）“状态模式”。 主要体现在以下几个方面：
（1）DC 句柄和图形对象
设备上下文（DC）是 GDI 中使用的一种结构，用于存储与特定显示设备相关的的绘制 工具及属性的信息，用于屏幕显示的 DC 还与特定窗口相关联。为了使用 GDI API 进行绘图， 必须首先获得一个 DC 的句柄（HDC），然后将该句柄作为参数，传递给实际进行绘图的 GDI 函数。在 MFC 中，DC 及其绘图功能被封装在 CDC 类中，DC 句柄成为了成员变量，绘图 函数变成了方法，不再需要显式传递 HDC 参数。
使用 GDI+，不需要再（直接）使用句柄或设备上下文，而是只需（通过 HDC）创建一个 Graphics 对象，然后用熟悉的面向对象方式来调用其中的各种绘图方法，例如：
```
myGraphicsObject.DrawLine(&pen, x1, y1, x2, y2);
```
正如 DC 是 GDI 的核心，Graphics 对象也位于 GDI+的核心。DC 和 Graphics 对象的作 用相似，但在使用设备上下文（GDI）的基于句柄的编程模式和使用 Graphics 对象（GDI+） 的面向对象的编程模型之间，存在一些基本的差异。
Graphics 对象（像 DC 一样）与屏幕上的特定窗口关联，并具有指定如何绘制项目的属 性（如 SmoothingMode 和 TextRenderingHint）。但是，Graphics 对象不受笔、刷、路径、图 像或字体的约束，这与设备上下文不同。例如，使用设备上下文绘制线条之前，必须先调用 SelectObject 将笔选入 DC 中，以使笔对象和 DC 关联。在设备上下文中绘制的所有线条均 使用该笔，直到选择另一支不同的笔为止。在 GDI+中，将 Pen 对象作为参数传递给 Graphics 类的 DrawLine 等画线方法。可以在一系列的 DrawLine 调用的每个调用中，使用不同的 Pen 对象，而不必将给定的 Pen 对象与 Graphics 对象关联。
（2）画线的两种方法
下面每个示例都从点(20, 10)到点(200, 100)绘制一条宽为 3 的红色线条。第一个示例调 用 GDI，第二个示例则通过托管类接口调用 GDI+，这里都使用 MFC。也可以不使用 MFC， 而直接用 API 来进行 GDI+绘图（由于篇幅有限，这里就不介绍了）。
1）用 GDI 画线
利用 MFC 进行 GDI 绘图，步骤与 API 的差不多，只是 MFC 将各种 GDI 功能封装到了 不同的类中。例如，笔的类为 CPen、点的类为 CPoint、设备上下文的类为 CDC。而且所有 的绘图函数都被封在 CDC 类中，所以只能作为其对象的方法才能被使用，当然也就不用再 带 HDC 句柄作为输入参数了。
```
CDC *pDC = GetDC(); // 获取 DC 对象
CPen pen(PS_SOLID, 3, RGB(255, 0, 0)); // 创建笔
pDC->SelectObject(&pen); // 选笔入 DC
pDC->MoveTo(20, 10); // 将当前点移到直线的起点
pDC->LineTo(200, 100); // 从当前点画线到直线的终点
```
2）用 GDI+画线
利用 MFC 进行 GDI+绘图，步骤与 API 的差不多。只是代码改在 OnDraw 函数中，而且获取 DC 句柄的方法不同。
```
CDC *pDC = GetDC(); // 获取 DC 对象
Graphics myGraphics(pDC->m_hDC); // 利用 DC 句柄创建图形对象
Pen myPen(Color(255, 0 , 0), 3); // 创建笔
myGraphics.DrawLine(&myPen, 20, 10, 200, 100); // 画直线
```
（3）作为参数的绘图工具
前面的示例显示：在 GDI+中，创建和维护 Pen 对象，可以与提供绘制方法的 Graphics 对象分开。同样，创建和维护 Brush、GraphicsPath、Image 和 Font 对象也可以与 Graphics 对象分开，Graphics 类提供的许多绘制方法，都将笔、刷、路径、图像和字体等对象，作为 参数接收。例如，Brush 对象作为参数传递至 FillRectangle 方法，GraphicPath 对象作为参数 传递至 DrawPath 方法。同样，Image 和 Font 对象传递至 DrawImage 和 DrawString 方法。
这与 GDI 不同，在 GDI 中，需要先将笔、刷、路径、图像或字体等 GDI 工具对象选入 DC，然后（API）将 DC 的句柄作为参数传递至绘制函数或（MFC）采用 CDC 类对象的函 数使用 DC 中当前的笔、刷、路径、图像或字体来绘图。
（4）无当前位置
GDI+从总体上已经放弃了当前位置的概念，如在前面所述的 DrawLine 方法中线条的起 点和终点均被作为参数接收。这与 GDI 方案不同，在 GDI 中，调用 MoveToEx(hdc, x1, y1, NULL) 或 pDC->MoveTo(x1, y1)来设置当前笔位置之后，再调用 LineTo(hdc, x2 , y2) 或 pDC->LineTo(x2, y2)来绘制一条从(x1, y1)到(x2 , y2)的线条。
（5）绘制和填充的不同方法
GDI 的 Rectangle 和 Ellipse 等函数，可一步完成绘制轮廓和填充内部的功能。轮廓由当 前选定的笔绘制，而内部则由当前选定的刷来填充。GDI+则必须分别调用绘制轮廓和填充 内部的两个不同方法来做到这一点。例如，Graphics 类的 DrawRectangle 方法将 Pen 对象作 为其参数之一，而 FillRectangle 方法将 Brush 对象作为其参数之一。所以在绘制轮廓和填充 图形内部时，GDI+要比 GDI 更灵活，但也更麻烦。
（6）构造区域
GDI 提供几种用于创建区域的 函数（在 MFC 中，它们被 封装在 CRng 类里）： CreateRectRgn 、 CreateEllpticRgn 、 CreateRoundRectRgn 、 CreatePolygonRgn 和 CreatePolyPolygonRgn。您或许希望 GDI+中的 Region 类也有类似的构造函数，将矩形、椭 圆、圆角矩形和多边形作为参数接收，但事实并非如此。GDI+中的 Region 类提供一个接收 Rectangle 对象的构造函数和另一个接收 GraphicsPath 对象的构造函数。如果想基于椭圆、 圆角矩形或多边形构造区域，可以通过创建一个 GraphicsPath 对象（可包含椭圆的对象等）， 然后将其传递至 Region 构造函数来轻松实现。
GDI+通过组合图形和路径，使得构成复杂区域十分简单。Region 类具有 Union 和 Intersect 方法，可用于扩展具有路径的现有区域或其它区域。GDI+方案一个很好的功能就是 GraphicsPath 对象在作为参数传递至 Region 构造函数时不会被破坏（在 GDI 中，可以使用 PathToRegion 方法将路径转换为区域，但在此过程中，路径将被破坏）。另外，GraphicsPath 对象在作为参数传递给 Union 或 Intersect 方法时也不会被破坏，因此，在一些单独的区域中， 可以将给定的路径作为构造块使用。例如：
```
Region region1(rect1);
Region region2(rect2);
region1.Union(onePath);
region2.Intersect(onePath);
```
