Учебное пособие: Основы графического вывода

Для начала надо уточнить то место, которое занимает система координат GDI в Windows. Как отмечалось при первом знакомстве, в Windows используется одновременно несколько разных систем координат. Среди них надо выделить следующие:

Система координат менеджера окон; в документации никак особо не оговаривается, что применяется именно эта система координат.

Система координат панели диалога; применяется только при разработке собственных диалогов. В тексте часто можно понять, что речь идет именно о ней, если оговаривается, что используются единицы диалога (dialog units). Если не оговаривается, то по контексту — все, связанное с шаблонами и ресурсами описания диалогов использует именно эту систему отсчета.

Система координат GDI; в документации координаты в системе координат GDI часто называют логическими координатами (logical coordinates). Там же может встретиться понятие координаты устройства (device coordinates).

Система координат GDI применяется при осуществлении графического вывода на устройство и, естественно, эта система координат определяется атрибутами контекста устройства. Таким образом для каждого контекста, существующего в настоящий момент, определяется собственная система координат.

Основные понятия

Вообще говоря, для задания любой системы координат необходимо как–то ее привязать к системе координат устройства (речь идет о системах координат, применяемых в Windows, а не о математическом понятии). Так, скажем, система координат менеджера окон отличается от системы координат устройства только лишь смещенным (а возможно и нет) началом отсчета — в верхний левый угол внутренней области окна.

Аналогично, система координат GDI тоже должна быть привязана к системе координат устройства. Точнее, она может быть привязана либо к системе координат устройства, если контекст соответствует всему устройству, либо к системе координат менеджера окон, если контекст соответствует окну.

В любом случае в Windows ту систему координат, по отношению к которой задается система координат GDI, называют системой координат устройства (device coordinates, viewportcoordinates). А саму систему координат GDI называют логической системой координат (logical coordinates, window coordinates).

Обратите внимание, что английская терминология в этой области очень путаная, одно и то же понятие может обозначаться разными терминами даже в пределах одного абзаца. Так, термины viewport и device относятся к системе координат устройства, а термины logical и window описывают логическую систему координат. Это несколько странно, так как при выводе в окно система координат окна будет соответствовать координатам устройства, а логические координаты, используемые GDI, почему–то будут обозначаться термином window.

Когда система предоставляет вам контекст устройства, то его система координат совпадает с координатами устройства (окна), но у вас есть возможность эту систему координат самостоятельно изменить во время рисования на контексте.

Фактически логическая система координат определяется формулами, по которым происходит пересчет из логических координат в координаты устройства. При осуществлении вывода на контекст все координаты и размеры считаются заданными в логической системе координат, включая толщину проводимых линий, размеры шрифта, интервалы между символами, координаты точек и прочее.

В этих формулах используются нижние индексы в виде view и win, в соответствии с принятыми названиями атрибутов контекста устройства. Индекс view относится к системе координат устройства, а индекс win — к логической системе координат. То есть xview и yview — координаты какой–либо точки в системе координат устройства, Xview.org и Yview.org— относительное смещение начал отсчета систем координат, выраженное в единицах устройства (viewport origin), Xwin.org и Ywin.org — то же самое смещение, но выраженное в логических единицах (window origin), а Xview.ext, Yview.ext и Xwin.ext, Ywin.ext— масштабные коэффициенты (viewport extents, window extents).

Естественно, что в этих формулах смещение начала отсчета должно задаваться лишь единожды — либо для логической системы координат, либо для системы координат устройства. В каком именно виде — зависит исключительно от удобства. Например, если вы хотите начало отсчета логической системы координат поместить точно в центре окна (листа бумаги и пр.), то фактически вы знаете положение точки начала отсчета в координатах устройства — размеры контекста устройства, деленные пополам — тогда удобнее задать величины Xview.org и Yview.org, а Xwin.org и Ywin.org оставить равными нулю.

Рисунок 2. Система координат устройства и логическая система координат

Для обратного преобразования (из системы координат устройства в логическую систему координат), будут применяться такие же формулы, но с переставленными индексами win и view:

Иногда вам может понадобиться самим пересчитать координаты или размеры объекта из одной системы координат в другую. Вместо того, что бы самостоятельно использовать приведенные формулы, удобнее воспользоваться следующими функциями:

BOOL DPtoLP (hDC, lpPoints, nCount);

BOOL LPtoDP (hDC, lpPoints, nCount);

ФункцияDPtoLPпреобразуеткоординатыточек, заданныхмассивомlpPointsизnCountобъектовтипаPOINT, заданныевсистемекоординатустройствавлогическиекоординаты (DPtoLP — Device Point to Logical Point), тоестьиз «view»в «win», афункцияLPtoDP — выполняетобратноепреобразование.

Под координатами устройства может подразумеваться либо непосредственно система координат устройства, если контекст соответствует всему устройству, либо система координат, связанная с окном, если контекст соответствует внутренней или внешней области окна. Так, при выводе в окно, реальное положение какой–либо точки окна на экране может быть вычислено в два этапа — сначала с помощью функции LPtoDP надо пересчитать логические координаты в координаты, связанные с окном, а затем с помощью функции ClientToScreen пересчитать из координат окна в координаты экрана. При работе с устройством в целом, например при выводе на принтер, достаточно одной функции LPtoDP.

При использовании функций DPtoLP и LPtoDP возможно возникновение интересных ошибок. Представим себе, например, что вам надо нарисовать линию шириной 10 пиксель. Так как логическая система координат может не совпадать с координатами устройства, то линия шириной 10 логических единиц вовсе не обязательно будет шириной 10 пиксель. Само собой напрашивается примерно такой фрагмент программы для вычисления ширины линии:

POINTpt;

pt.x = 10; pt.y = 0;

DPtoLP (hdc, &pt, 1); // пересчитаем 10 пиксель (ед. устройства) в логические