图形设备接口
关于GDI 打印机与PDL 打印机的比较
关于GDI打印机与PDL打印机的比较：GDI打印机（Graphical Device Interface 图形设备接口）是一种在 MS WINDOWS成为普遍操作系统后，出现的新型打印控制语言。
说它是一种打印语言有点牵强。
实际上，它是利用GUI（Graphical User Interface 图形用户界面）自带资源实施打印作业的传输、解释、和RIP（Raster Image Process 光栅图象处理过程）的标准设备接口。
GDI的工作流程简单来说，是文件在WINDOWS中利用PC机的主芯片、内存进行打印作业的处理过程，而下端打印机只是简单的输出光栅图象。
所以GDI打印机的性能，主要取决于上端的WINDOWS系统资源，和PC机的硬件资源；而不取决于打印机本身的软硬件资源，打印机只通过引擎决定引擎打印速度，打印机的内存只用于简单的图象驻留。
简单的举例，用WINDOWS 98 就比用WINDOWS 3.1打印同一文件快；128MB的PC就比32MB的PC在同一系统下、打印同一文件快；在同一PC同一系统下，一台1MB 内存的打印机和一台10MB的打印机打印速度没有大的区别；而当您的WINDOWS 剩余硬盘空间太小，或驻留内存的文件过多，打印机在一切正常的情况下，也会降低打印速度。
GDI 基本使用于个人机和多功能打印机，在喷墨机中较广泛。
PDL打印机（Page Description Language 页面描述语言）是使用标准打印语言的打印机，也是业界广泛推行的打印机。
它的工作流程主要是通过打印驱动管理打印机的内部软硬件资源，将打印作业指向特定的接口和解释器，作业将使用打印机的内部资源进行处理、解释、RIP并输出。
由于PDL是一种标准编程语言，它可以根据特定的系统进行定制、或二次改编，所以PDL打印机可适应多种系统，可允许客户根据自身的软件定制功能；又因为PDL打印机的处理过程大部分在打印机本身，所以在各功能上可进行扩充。
图形设备接口及绘图
§3.2 图形设备接口(GDI)
1． 图形设备接口—提供专门的数据结构即设备描述表（DC）和对DC操 作的绘图函数。
2． 设备描述表（DC）—用于代表图形输出设备如显示屏、打印机；
3． 设备无关性—利用GDI，所有的绘图操作都对设备描述表而不是具体 的物理设备。
设备描述表
• 一种专门用于代表图形输出设备(如屏幕、打 印机和绘图仪等)的数据结构 –画布 –绘图工具(设备描述表属性)
hNewPen=(HPEN)SelectObject(hdc,hOldPen); DeleteObject(hNewPen); EndPaint(hWnd, &ps); break;
使用CGDIObject类
• 数据成员m_hObject • Attach函数 Detach函数 • 派生类: CPen、CBrush、CFont、
– yViewport=(yWindowyWinOrg)*(yViewExt/yWinExt)&ewportOrgEx函数
BOOL SetViewportOrgEx( HDC hdc, // 设备描述表句柄 int X, // 使用设备单位，视口原点的X坐标值 int Y, // 使用设备单位，视口原点的Y坐标值 LPPOINT lpPoint // 指向POINT结构变量，存放 原始的视口原点坐标
PAINTSTRUCT • typedef struct tagPAINTSTRUCT {
HDC hdc; BOOL fErase; RECT rcPaint; BOOL fRestore; BOOL fIncUpdate; BYTE rgbReserved[32]; } PAINTSTRUCT
(2) EndPaint function
图形设备接口及绘图
设备驱动层负责与具体的图形设 备进行交互，将GDI核心层发送的 图形指令转换为设备可以理解的 指令，并控制设备进行渲染。
GDI的结构主要包括三个层次：应 用程序接口层、GD负责将应用程序的图形 操作转换为相应的图形指令，并 管理图形设备的资源，如内存、 颜色表等。
技术创新方向预测
跨平台兼容性增强
随着不同操作系统和设备的普及，图形设备接口将更加注重跨平 台兼容性，实现无缝的跨平台用户体验。
实时渲染技术优化
借助更强大的计算能力和先进的算法，图形设备接口将进一步提高 实时渲染的质量和效率。
AI驱动的智能图形处理
结合人工智能技术，图形设备接口将实现更智能的图形处理，包括 自动优化、智能缩放、场景识别等功能。
图形设备接口及绘图
目录
• 图形设备接口概述 • 图形设备接口原理及结构 • 绘图基本操作与功能 • 高级绘图技巧与方法 • 图形设备接口在应用领域中的实践 • 图形设备接口未来发展趋势与挑战
01 图形设备接口概述
定义与功能
定义
图形设备接口（Graphics Device Interface，GDI）是一种应用程序编 程接口（API），用于在计算机图形环 境中表示图形和文字。
标准
为了规范GDI的开发和使用，国际标准化组织（ISO） 和国际电工委员会（IEC）等制定了一系列相关标准， 如OpenGL、DirectX等。这些标准为不同平台和设 备上的GDI实现提供了统一的接口和规范，促进了 GDI的互操作性和可移植性。
02 图形设备接口原理及结构
工作原理简介
图形设备接口（GDI）是计算机图形学中的一个重要概念， 它提供了一种与图形硬件设备进行交互的抽象层。
图像处理
反走样技术
第13章 图形用户接口
13.3.1 MiniGUI
MiniGUI是1998年底推出的一款面向嵌入式系统或者实时系统的GUI系统， 是国内最早出现的、在国际上有一定知名度的几个自由软件项目之一， 最先是由原清华大学教师魏永明先生主持开发，现由北京飞漫软件技术 有限公司（）进行商业化维护和运作。自1999 年初以遵循 GPL 协议发布第一个版本以来，到现在已历经十年多时间， 目前最新版本是MiniGUI V3.0.12。经过飞漫软件多年的精心打造， MiniGUI 已经成为性能优良、功能丰富的跨操作系统嵌入式图形用户界 面支持系统。目前，MiniGUI 已经广泛应用于通讯、医疗、工控、电力、 机顶盒、多媒体终端等领域。一些企业如华为、中兴通讯、大唐移动、 长虹等已经成功的使用 MiniGUI进行产品开发，约有 60% 获得入网许可 证的 TD-SCDMA 手机使用 MiniGUI 作为其嵌入式图形平台，以支撑浏 览器、可视电话等 3G 应用软件的运行。
5. 《MiniGUI API 参考手册》V3.0.12 进程版
6. 《MiniGUI API 参考手册》V3.0.12 线程版 7. 《MiniGUI API 参考手册》V3.0.12 单机版 8. 《mGPlus API 参考手册》V1.2.4
13.3.2 Qtopia
Qtopia是嵌入式GUI窗口系统，也叫做嵌入式Linux的桌面
13.1.3 GUI窗口管理系统
GUI窗口管理系统是一个非常复杂的系统，很多时候
甚至就类似于一个操作系统，它是嵌入式系统设计中迄今 为止没有很好解决的难点之一。目前，在桌面GUI系统领 域主要有X-Windows、KDE、GNOME等，在嵌入式系统领 域，主要有MiniGUI、Nano-X(Microwindows)、OpenGUI 和Qpe(Qt Palmtop Environment)等。
显卡有几种接口
显卡有几种接口显卡是计算机中一个重要的硬件设备，它负责处理图形和图像数据，并将其显示在计算机屏幕上。
显卡接口是连接显卡和其他设备（如显示器）之间的物理接口，不同的接口具有不同的功能和性能。
下面将介绍几种常见的显卡接口。
1. VGA接口（Video Graphics Array）VGA接口是最早的显卡接口之一，也是目前应用最广泛的接口之一。
它采用15个D-sub针脚连接，传输模拟图像信号。
虽然VGA接口已经过时，但由于兼容性较好，仍然用于一些老式显示器和电视显示设备。
2. DVI接口（Digital Visual Interface）DVI接口是一种数字信号传输接口，它可以传输数字图像信号，还可以通过转换器支持模拟信号。
DVI接口具有更高的图像质量和分辨率，适用于高清显示设备，如LCD显示器和投影仪。
3. HDMI接口（High-Definition Multimedia Interface）HDMI接口是一种数字化音频视频接口，它可以同时传输高清视频和高保真音频信号。
HDMI接口具有较高的传输带宽，支持多通道音频输出，并且可以通过转换器适配其他接口。
HDMI接口广泛应用于电视、显示器、投影仪等高清多媒体设备。
4. DisplayPort接口DisplayPort接口是一种位于笔记本电脑、数码相机和显示器之间的接口标准，支持高清视频和音频传输。
DisplayPort接口的优点包括更高的带宽和更好的色彩深度，可以实现更高的分辨率和刷新率。
5. Thunderbolt接口Thunderbolt接口是由英特尔和苹果公司联合推出的高速数据传输接口。
它采用微型显示端口（Mini DisplayPort）连接，可以同时传输视频、音频和其他数据。
Thunderbolt接口支持高独立刷新率和高分辨率显示，并可以连接多个外部设备，如显示器、硬盘驱动器、音频设备等。
上述介绍的显卡接口是目前常见的几种接口，它们在图像质量、传输带宽、分辨率和兼容性等方面有所差异。
图形设备接口及绘图
✓
绘图函数：Ellipse()…
✓
文本输出：TextOut()SetTextColor()…
✓
数据成员m_hdc：设备描述表句柄。
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图形设备接口及绘图
➢CPaintDC:
✓ construction CWnd::BeginPaint ✓ destruction CWnd::EndPaint
);
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图形设备接口及绘图
坐标系的转换
1. DPToLP() 2. LPToDP() 3. ClientToScreen() 4. ScreenToClient()
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图形设备接口及绘图
3.8 使用CDC类绘制图形
• 绘制点和线
–COLORREF SetPixel( POINT point, COLORREF crColor );
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hNewPen=(HPEN)SelectObject(hdc,hOldPen);
DeleteObject(hNewPen);
EndPaint(hWnd, &ps);
break;
图形设备接口及绘图
使用CGDIObject类
• 数据成员m_hObject • Attach函数 Detach函数 • 派生类: CPen、CBrush、CFont、
–CPoint MoveTo( POINT point ); –BOOL LineTo( POINT point );
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–BOOL Arc( LPCRECT lpRect, POINT ptStart, POINT ptEnd );
–BOOL AngleArc( int x, int y, int
图形设备接口概述
图形设备接口概述图形设备接口是计算机硬件设备与图形输出设备之间的连接和通信接口。
图形设备接口的主要作用是将计算机中的图形数据转换成适合输出设备的信号，并将其发送到输出设备上以显示图形图像或执行相关的图形操作。
图形设备接口通常包括以下几个方面的内容：1. 图形处理器：图形设备接口通常会包含一个图形处理器，用于处理计算机中的图形数据。
这些处理器通常会包含专门的图形处理芯片，用于加速图形数据的处理和输出。
2. 显示接口：图形设备接口还会包含一种用于电子设备之间传输图形数据的接口，在电脑显示器和计算机之间传输图形数据，一般有HDMI，VGA，DVI等接口形成一个显示功能。
3. 驱动程序：图形设备接口中还包含了一些用于驱动图形设备的软件程序，在计算机中运行。
这些驱动程序通常由设备制造商提供，用于确保图形设备能够正确地与计算机通信和协作。
4. 输出设备控制：图形设备接口还包含了一些控制输出设备的信号发送、操作和控制。
这些控制信号用于调整显示器的亮度、对比度、色彩等参数。
总之，图形设备接口是计算机硬件设备与图形输出设备之间进行通信的桥梁，它是保证计算机能够正确地输出图形图像的关键接口之一。
图形设备接口在计算机系统中起着至关重要的作用，它不仅仅是连接计算机和输出设备的通信桥梁，同时也能影响到系统的性能、图形处理能力和显示效果。
以下是一些进一步讨论的方向以及图形设备接口的相关内容：1. 图形设备接口的发展历史：历史上，图形设备接口的发展经历了多个阶段。
从最初的模拟VGA接口到后来的数字HDMI和DisplayPort接口，每一代接口的推出都代表着图形设备技术的飞速进步。
这种发展历程可以让我们更好地了解图形设备接口的发展趋势和未来发展方向。
2. 图形设备接口的标准化：随着图形设备的日益普及，图形设备接口的标准化变得尤为重要。
目前，HDMI、DisplayPort、DVI等标准接口已经成为了市场主流，他们相互之间有着一些差异和优势。
gdi路径运算
gdi路径运算
GDI（Graphics Device Interface）是Windows操作系统提供的图形设备接口，用于在屏幕上显示图形或文本。
路径运算是GDI中一种常见的图形处理技术，可以将多个简单的图形组合成一个复杂的图形。
在GDI中，路径是由线段、曲线和其他基本图形元素组成的。
路径运算可以对这些基本元素进行组合、重叠、裁剪和变形等操作，得到一个新的路径。
常见的路径运算包括：
1. Union（并集）：将两个路径合并成一个路径。
2. Intersect（交集）：获取两个路径的交集部分。
3. Exclude（排除）：从第一个路径中排除第二个路径所覆盖的部分。
4. Xor（异或）：获取两个路径不重叠的部分。
在GDI中，路径运算通常使用Path类来实现。
Path类提供了一系列方法，可以实现路径的创建、修改和运算等功能。
例如，可以使用AddLine方法添加直线段，使用AddBezier方法添加贝塞尔曲线段，使用AddEllipse方法添加椭圆等。
通过组合使用这些方法，就可以创建出复杂的路径，并进行各种路径运算。
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删除连接到CGdiObject
删除任何由FromHandle所创建的临时 CGDIObject对象
使Windows GDI对象与CGDIObject对象 断开连接，并返回Windows GDI对象的 句柄
除非this为NULL时该成员函数返回
3.3 画笔与画刷
使用CImage显示图片
（1）在项目中的stdafx.h文件加入
#include <atlimage.h>
（2）视图类 CImage m_imgBody;
（3）CA09View::CA09View() {
m_imgBody.Load("vc.bmp"); }
（4）void CA09View::OnDraw(CDC* pDC)
Visual C++程序设计
杨琦 计算机教学实验中心
西安交通大学
授课内容
3.1 图形设备接口的基本概念 3.2 绘图工具类 3.3 画笔与画刷 3.4 位图 3.5 字体 3.6 绘图模式 3.7 库存图形对象 3.8 典型案例
3.1 设备环境类和图形对象
图形设备接口GDI （Graphics Device Interface，GDI）
CPen类
CPen类
void CMyView::OnDraw(CDC* pDC) { CPen penMountain,*pOldpen; penMountain.CreatePen(PS_SOLID,3,RGB(125, 50, 0)); pOldpen=pDC->SelectObject(&penMountain); CPoint m_pointMountain[5]; m_pointMountain[0] = CPoint(100, 200); m_pointMountain[1] = CPoint(200, 100); m_pointMountain[2] = CPoint(300, 150); m_pointMountain[3] = CPoint(400, 50); m_pointMountain[4] = CPoint(600, 200); pDC->Polyline(m_pointMountain, 5); pDC->MoveTo(0,200); pDC->LineTo(700,200); pDC->SelectObject(pOldpen);
从左下角到右上角的45度斜线/////
水平线与垂直线+++++ 相互垂直的45度线XXXXX
HS_FDIAGONAL 45度向下\\\\\\
HS_HORIZONTAL HS_VERTICAL
水平线----垂直线|||||
效果图:
【例3-1】 绘制蓝天、草地和大山
void CMyView::OnDraw(CDC* pDC) { CBrush *pOldBrush, brushSky, brushGrass, brushMoutain; CRect rect; GetClientRect(&rect); brushSky.CreateSolidBrush(RGB(127, 200, 255)); // 画天空 pOldBrush = pDC->SelectObject(&brushSky); pDC->Rectangle(rect); brushGrass.CreateSolidBrush(RGB(0, 255, 0)); // 画草地 pDC->SelectObject(&brushGrass); rect.top = 300; pDC->Rectangle(rect);
设备环境类：CPaintDC 、CWindowDC 等
3.2 绘图工具类
CGdiObject类的常用成员函数
函数 Attach CreateStockObject DeleteObject DeleteTempMap Detach
GetSafeHandle
含义
链接一个Windows GDI对象到一个 CPen:: CreatePen (int nPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor);
第1个参数是画笔样式，可取
PS_SOLID
创建实线笔
PS_DASH
创建由短线构成的虚线
PS_DOT
创建由点构成的虚线
PS_DASHDOT
创建由短线和点构成的虚线
brushMoutain.CreateSolidBrush(RGB(125, 50, 0)); pDC->SelectObject(&brushMoutain); CPoint m_pointMoutain[5]; m_pointMoutain[0] = CPoint(200, 300); m_pointMoutain[1] = CPoint(300, 200); m_pointMoutain[2] = CPoint(400, 250); m_pointMoutain[3] = CPoint(500, 150); m_pointMoutain[4] = CPoint(700, 300); pDC->Polygon(m_pointMoutain, 5); pDC->SelectObject(pOldBrush); }
PS_DASHDOTDOT 由短线、点、点构成的虚线
PS_NULL
创建空（空白）画笔
CDC::SelectObject函数原型
CPen* SelectObject( CPen* pPen ); CBrush* SelectObject( CBrush* pBrush ); CFont* SelectObject( CFont* pFont );
}
CBrush类
BOOL CreateSolidBrush ( COLORREF crColor ); BOOL CreateHatchBrush ( int nIndex,
COLORREF crColor );
阴影风格 HS_BDIAGONAL HS_CROSS HS_DIAGCROSS
说明