基于Visual C++的GDI常用坐标系统及应用（二）

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四、自定义坐标系统

目 前为止，我们使用的映射模式可以允许我们选择坐标轴的方向，但仅仅是Y轴的方向。而且，我们不能更改坐标系统的单位，这是因为各种映射模式 (MM_TEXT, MM_HIENGLISH, MM_LOENGLISH, MM_HIMETRIC, MM_LOMETRIC, and MM_TWIPS)有固定的属性集，例如坐标轴的方向和坐标单位等。在CAD应用程序中，如果你需要灵活设置坐标轴方向及坐标单位的话，应该怎么做呢？

仔细研究下面的OnDraw（）代码，它绘制了一个200X200像素大小的红边、浅绿色背景的正方形，这个正方形的顶点在（-100，-100）处，右底端位于（100，100）处。同时，从坐标原点处绘制一个45度的直线。

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1. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
2. {  
3.     CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
4.     ASSERT_VALID(pDoc);  
5.     if (!pDoc)  
6.         return;  
7.     CPen PenRed(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0));  
8.     CBrush BrushAqua(RGB(0, 255, 255));  
9.   
10.     pDC->SelectObject(PenRed);  
11.     pDC->SelectObject(BrushAqua);  
12.     // Draw a square with a red border and an aqua background  
13.     pDC->Rectangle(-100, -100, 100, 100);  
14.   
15.     CPen BluePen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 255));  
16.     pDC->SelectObject(BluePen);  
17.     // Diagonal line at 45 degrees starting at the origin (0, 0)  
18.     pDC->MoveTo(0, 0);  
19.     pDC->LineTo(200, 200);  
20.   
21. }  

图十七、代码效果图

正如你所看到的，我们只得到了正方形的右下部分，同时直线指向时钟的三点到六点之间的方向。假定你想将坐标原点设置与窗口中央位置，或者是更精确一点，设 置于点(340, 220)处，我们已经知道可以使用CDC::SetViewportOrg()（记住，这个函数只用来更改坐标原点，它并不影响坐标轴的方向及坐标单位。 同时，需要注意的是，它使用的坐标单位是像素）函数，下面是一个例子（我们没有规定映射模式，所以程序使用的是默认的MM_TEXT映射模式）。

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1. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
2.     {  
3.         CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
4.         ASSERT_VALID(pDoc);  
5.         if (!pDoc)  
6.             return;  
7.         pDC->SetViewportOrg(340, 220);  
8.   
9.         CPen PenRed(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0));  
10.        .................  
11.     }  

 

图十八、代码效果图

为了控制你自己应用程序中的坐标系统单位，坐标轴的方向，可以使用MM_ISOTROPIC 或MM_ANISOTROPIC映射模式。第一件事是调用CDC::SetMapMode()函数，并在两个常量中选择一个（MM_ISOTROPIC或 MM_ANISOTROPIC）。下面是例子代码

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1. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
2.     {  
3.         CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
4.         ASSERT_VALID(pDoc);  
5.         if (!pDoc)  
6.             return;  
7.   
8.         pDC->SetMapMode(MM_ISOTROPIC);  
9.   
10.         pDC->SetViewportOrg(340, 220);  
11.   
12.         CPen PenRed(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0));  
13.     ..................  
14.   
15.     }  

图十九、代码效果图

先抛开上面的图片。当调用CDC::SetMapMode()，并使用MM_ISOTROPIC或 MM_ANISOTROPIC作为参数后，并没有结束，这两种映射方式允许我们改变坐标轴的正方向及坐标单位。这两种映射方式的区别在 于：MM_ISOTROPIC映射方式中水平、垂直坐标轴的单位相等，MM_ANISOTROPIC映射方式可以随意控制水平及垂直方向的坐标单位长度。

所以，在调用SetMapMode()函数并规定了MM_ISOTROPIC或MM_ANISOTROPIC映射模式后，你必须调用CDC:SetWindowExt()函数，这个函数用来计算老的或默认的坐标系中一个单位的长度。这个函数有两个版本：

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1. CSize　SetWindowExt(int　cx,　int　cy);  
2. CSize　SetWindowExt(SIZE　size);  

如果使用第一版本，第一个参数CX说明了水平坐标轴上按照新的逻辑单位代表的长度，CY代表了垂直坐标轴上按照新的逻辑单位代表的长度。

如果你知道按照新的坐标单位计算需要的逻辑尺寸的话，可以使用第二个版本的函数，例子代码如下：

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1. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
2. {  
3.     CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
4.     ASSERT_VALID(pDoc);  
5.     if (!pDoc)  
6.         return;  
7.   
8.     pDC->SetMapMode(MM_ISOTROPIC);  
9.   
10.     pDC->SetViewportOrg(340, 220);  
11.     pDC->SetWindowExt(480, 480);  
12.   
13.     CPen PenRed(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0));  
14.   ............................  
15.   
16. }  

图二十、代码效果图

调 用SetWindowExt()函数后，紧接着应调用SetViewportExt()函数，它的任务是规定水平及垂直坐标轴的单位。我们可以这样认 为，SetWindowExt()函数对应着“窗口”，SetViewportExt()函数对应着“视口”。SetViewportExt()函数有两 个版本：

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1. CSize　SetViewportExt(int　cx,　int　cy);  
2. CSize　SetViewportExt(SIZE　size);  

上述两个函数中的参数与“窗口”中的尺寸是相互对应的，它的单位是像素。为了进一步说明这两个函数的使用，我对这两个函数进行了重新说明：

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1. SetWindowExt（int　Lwidth,　int　Lheight）　//参数的单位为逻辑单位（Logical）；  
2.    
3. SetViewportExt（int　Pwidth,　int　Pheight）　//参数的单位为像素（Pixel）；  

以 x轴为例（y轴类似），逻辑坐标系中的x轴的单位刻度＝| Pwidth | / | Lwidth |。这表示x轴上一个逻辑单位等于多少个像素。比如我们先通过GetDeviceCap（LOGPIXELSX）获得在我们的显示器上每英寸等于多少个像 素，设为p，然后我们将它赋给Pwidth，将Lwidth赋成2，即Pwidth / Lwidth＝p / 2。那么，此时逻辑坐标系x轴上的单位刻度就是p / 2个像素；又由于p个像素是代表一个英寸的，所以此时的逻辑坐标系x轴上的单位刻度同时也是半个英寸。还有一点要注意的是，如果Lwidth与 Pwidth同号，逻辑坐标的x轴方向与设备坐标系中的x轴方向相同，否则相反。

此外，当使用MM_ISOTROPIC模式时，如果通过计算window与viewport范围的比值得到两个方向的单位刻度值不同，那么将会以较小的那个为准。

下面是一个例子：

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1. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
2.     {  
3.         CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
4.         ASSERT_VALID(pDoc);  
5.         if (!pDoc)  
6.             return;  
7.   
8.         pDC->SetMapMode(MM_ISOTROPIC);  
9.   
10.         pDC->SetViewportOrg(340, 220);  
11.         pDC->SetWindowExt(480, 480);  
12.         pDC->SetViewportExt(440,-680);  
13.   
14.         CPen PenRed(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0));  
15.         CBrush BrushAqua(RGB(0, 255, 255));  
16.   
17.         pDC->SelectObject(PenRed);  
18.         pDC->SelectObject(BrushAqua);  
19.         // Draw a square with a red border and an aqua background  
20.         pDC->Rectangle(-100, -100, 100, 100);  
21.   
22.         CPen BluePen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 255));  
23.         pDC->SelectObject(BluePen);  
24.         // Diagonal line at 45 degrees starting at the origin (0, 0)  
25.         pDC->MoveTo(0, 0);  
26.         pDC->LineTo(200, 200);  
27.   
28.     }  

图二十一、代码效果图

五、实例代码

为了灵活使用逻辑坐标系，下面给出了几个例子代码：

例1：绘制带箭头的坐标轴

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1. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
2. {  
3.     CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
4.     ASSERT_VALID(pDoc);  
5.     if (!pDoc)  
6.         return;  
7.   
8.     CBrush bgBrush(BLACK_BRUSH);  
9.     pDC->SelectObject(bgBrush);  
10.     CRect Recto;  
11.     GetClientRect(&Recto);  
12.     pDC->Rectangle(Recto);  
13.   
14.     pDC->SetMapMode(MM_ISOTROPIC);  
15.     pDC->SetViewportOrg(0, 440);  
16.     pDC->SetWindowExt(480, 480);  
17.     pDC->SetViewportExt(440, -680);  
18.   
19.     CPen PenWhite(PS_SOLID, 1, RGB(255, 255, 255));  
20.     pDC->SelectObject(PenWhite);  
21.   
22.     pDC->MoveTo(21, 20);  
23.     pDC->LineTo(21, 75);  
24.     // Up arrow  
25.     pDC->MoveTo(16, 75);  
26.     pDC->LineTo(21, 90);  
27.     pDC->LineTo(26, 75);  
28.     pDC->LineTo(16, 75);  
29.   
30.     pDC->MoveTo(21, 22);  
31.     pDC->LineTo(75, 22);  
32.     // Right arrow  
33.     pDC->MoveTo(75, 17);                               
34.     pDC->LineTo(90, 22);  
35.     pDC->LineTo(75, 27);  
36.     pDC->LineTo(75, 17);  
37.   
38.     pDC->SetBkMode(TRANSPARENT);  
39.     pDC->SetTextColor(RGB(255, 255, 255));  
40.     pDC->TextOut(16,114,_T("Y"));  
41.     pDC->TextOut(100,32,_T("X"));  
42.     pDC->Rectangle(15,15,30,30);  
43. }  

例2：绘制网格

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1. // CGraphicView drawing  
2.   
3. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
4. {  
5.     CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
6.     ASSERT_VALID(pDoc);  
7.     if (!pDoc)  
8.         return;  
9.   
10.     CRect Recto;  
11.   
12.     GetClientRect(&Recto);  
13.   
14.     CBrush bgBrush(BLACK_BRUSH);  
15.     pDC->SelectObject(bgBrush);  
16.     pDC->Rectangle(Recto);  
17.   
18.     CPen PenBlue(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 255));  
19.     pDC->SelectObject(PenBlue);  
20.   
21.     for(int x = 0; x < Recto.Width(); x += 20)  
22.     {  
23.         pDC->MoveTo(x, 0);  
24.         pDC->LineTo(x, Recto.Height());  
25.     }  
26.   
27.     for(int y = 0; y < Recto.Height(); y += 20)  
28.     {  
29.         pDC->MoveTo(0, y);  
30.         pDC->LineTo(Recto.Width(), y);  
31.     }  
32.   
33. }  

例3：点状网格

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1. // CGraphicView drawing  
2.   
3. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
4. {  
5.     CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
6.     ASSERT_VALID(pDoc);  
7.     if (!pDoc)  
8.         return;  
9.   
10.     CRect Recto;  
11.   
12.     GetClientRect(&Recto);  
13.   
14.     CBrush bgBrush(BLACK_BRUSH);  
15.     pDC->SelectObject(bgBrush);  
16.     pDC->Rectangle(Recto);  
17.   
18.     for(int x = 0; x < Recto.Width(); x += 20)  
19.     {  
20.         for(int y = 0; y < Recto.Height(); y += 20)  
21.         {  
22.             pDC->SetPixel(x, y, RGB(255, 255, 255));  
23.         }  
24.     }  
25. }  

例4：正弦图形

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1. // CGraphicView drawing  
2.   
3. void CGraphicView::OnDraw(CDC* pDC)  
4. {  
5.     CGraphicDoc* pDoc = GetDocument();  
6.     ASSERT_VALID(pDoc);  
7.     if (!pDoc)  
8.         return;  
9.   
10.     pDC->SetMapMode(MM_ANISOTROPIC);  
11.     pDC->SetViewportOrg(340, 220);  
12.     pDC->SetWindowExt(1440, 1440);  
13.     pDC->SetViewportExt(-1440, -220);  
14.   
15.     CPen PenBlue(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 255));  
16.     pDC->SelectObject(PenBlue);  
17.   
18.     // Axes  
19.     pDC->MoveTo(-300,     0);  
20.     pDC->LineTo( 300,     0);  
21.     pDC->MoveTo(   0, -1400);  
22.     pDC->LineTo(   0,  1400);  
23.   
24.     // I am exaggerating with the PI value here but why not?  
25.     const double PI = 3.141592653589793238462643383279;  
26.   
27.     // The following two values were chosen randomly by me.  
28.     // You can chose other values you like  
29.     const int MultiplyEachUnitOnX = 50;  
30.     const int MultiplyEachUnitOnY = 250;  
31.   
32.     for(double i = -280; i < 280; i += 0.01)  
33.     {  
34.         double j = sin(PI / MultiplyEachUnitOnX * i) * MultiplyEachUnitOnY;  
35.         pDC->SetPixel(i, j, RGB(255, 0, 0));  
36.     }  
37.   
38. }