【第3版emWin教程】第14章 emWin6.x的2D图形库之基本绘图

教程不断更新中：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=98429

第14章       emWin6.x的2D图形库之基本绘图

本章节为大家讲解2D图形库的基本绘图方法，2D图形库主要包括画点，画线，绘制位图，绘制矩形，圆形，扇形，多边形等平面效果的图形。

学习本章节，务必保证已经学习了第9章或者第10章以及第11章。本章节提供的模拟器演示代码都是可以在模拟器上面运行的，使用方法是将SWIPELIST_Demo.c文件里面的所有内容删掉并将本章节提供的代码复制到SWIPELIST_Demo.c文件即可运行。

14.1  初学者重要提示

14.2  基本的画点画线函数及其画笔大小设置

14.3 基本2D绘图

14.4 Alpha混合

14.5 总结

14.1 初学者重要提示

•   2D绘图的所有API函数在emWin手册中都有讲解，下图是中文版手册里面API函数的位置

 

下图是是英文版手册里面API函数的位置：

 

•   2D绘图涉及到的函数较多，初学者不需要将这些函数都掌握，会使用几个常用的函数即可。以后项目中需要用到其它函数功能了，再查阅emWin手册并了解其用法后实际测试即可。
•   2D绘图涉及到一些算法的实现，比如直线绘制，需要用到插补算法。由于emWin只有库，底层源码是无法看到的，所以用户使用的时候还是调用下API函数即可，调用API函数没什么技术含量，多试试就会用了，对于这一点，初学者要明白。
•   如果时间充裕，可以自行在模拟器上面测试几个教程中没有用到的函数练练手。

14.2 基本的画点画线函数及其画笔大小设置

emWin带的2D函数功能还是比较全面的，这里我们先讲解最基本的画点画线函数及其画笔大小的设置。画笔大小就是线的粗细，通过下面这两个函数实现设置和获取：

•   U8 GUI_GetPenSize(void)   返回当前的画笔大小（像素）。
•   U8 GUI_SetPenSize(U8 PenSize)    设置画笔大小（像素）。

设置画笔大小仅对以下几个2D函数有效，其余函数是无效的，这点要注意。

•   GUI_DrawPoint()
•   GUI_DrawLine()
•   GUI_DrawLineRel()
•   GUI_DrawLineTo()
•   GUI_DrawPolyLine()
•   GUI_DrawPolygon()
•   GUI_DrawEllipse()
•   GUI_DrawArc()

下面我们通过画点函数GUI_DrawLine()和画线函数GUI_DrawLine来演示实际效果，将如下代码直接复制到emWin模拟器下面就可以运行的，主要是绘制三条不同粗细的直线。

#include "GUI.h"

void MainTask(void) {

    /* 初始化emWin */
    GUI_Init(); 
    
    GUI_SetBkColor(GUI_BLACK);  /* 设置背景颜色 */
    GUI_Clear();                /* 只有清屏了，上面设置背景颜色才能起到作用 */  
    

    GUI_SetColor(GUI_RED);      /* 设置画笔颜色   */    

    /* 设置画笔大小为4，绘制点和直线 */
    GUI_SetPenSize(4); 
GUI_DrawPoint(250, 10);
    GUI_DrawLine(0,             /* X起始位置      */                         
                 10,            /* Y起始位置      */
                 200,           /* X结束位置      */                 
                 10);           /* Y结束位置      */

    /* 设置画笔大小为8，绘制点和直线 */
    GUI_SetPenSize(8);  
GUI_DrawPoint(250, 100);
    GUI_DrawLine(0, 100, 200, 100);

    /* 设置画笔大小为12，绘制点和直线 */
    GUI_SetPenSize(12);   
GUI_DrawPoint(250, 200);
    GUI_DrawLine(0, 200, 200, 200);

    while(1)    
    {
        GUI_Delay(10);    
    }
}

实际显示效果如下：

 

14.3 基本2D绘图

emWin支持的2D基本绘图函数很多，我们用以下四个2D函数为例，在模拟器上进行测试：

GUI_DrawGradientRoundedH()     绘制用水平梯度色填充的圆角矩形。

GUI_DrawRectEx()                          在当前窗口中的指定位置绘制矩形。

GUI_DrawRoundedFrame()            在当前窗口中的指定位置绘制指定宽度的圆角框。

GUI_FillRoundedRect()                   在当前窗口中的指定位置绘制填充的圆角矩形。

在模拟器上运行的代码如下：

#include "GUI.h"

void MainTask(void) 
{
    GUI_RECT Rect = { 120,  /* 矩形区左上角X坐标位置 */
                      0,    /* 矩形区左上角Y坐标位置 */
                      219,  /* 矩形区右下角X坐标位置 */
                      99};  /* 矩形区右下角Y坐标位置 */

    /* 初始化emWin */
    GUI_Init();
    
    GUI_SetBkColor(GUI_BLACK);  /* 设置背景颜色 */
    GUI_Clear();                /* 只有清屏了，上面设置背景颜色才能起到作用 */
  
    GUI_SetColor(GUI_RED);      /* 设置前景色，即设置下面2D图形的颜色 */

    /* 绘制梯度色效果的圆角矩形 */
    GUI_DrawGradientRoundedH(0, 0, 99, 99, 25, 0x0000FF, 0x00FFFF);

    /* 绘制矩形边框 */
    GUI_DrawRectEx(&Rect);

    /* 绘制圆角矩形框 */
    GUI_DrawRoundedFrame(0, 110, 99, 210, 20, 10);

    /* 绘制填充的圆角矩形 */
    GUI_FillRoundedRect( 120, 110, 219, 210, 20);

    while(1)
    {
        GUI_Delay(100);
    }
}

实际显示效果如下：

 

14.4 Alpha混合

Alpha混合比较有用，Alpha混合是一种合并前景图像与背景图像来创建半透明效果的方法。

颜色信息

STemWin的32位颜色信息：

•   0-7位：红色
•   8-15位：绿色
•   16-23位：蓝色
•   24-31位：Alpha信息

Alpha值为0表示不透明，值为255表示完全透明。

工作原理

Alpha混合完全自动执行。用户唯一需要做的就是使用函数GUI_EnableAlpha()启用Alpha混合。其中，32位颜色值的最高8位用作Alpha值设置。下面举一个例子：

#include "GUI.h"

void MainTask(void) 
{

    GUI_Init();                 /* 初始化emWin */
    GUI_EnableAlpha(1);          /* 使能Alpha混合 */

    GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);   /* 设置背景颜色 */   
    GUI_Clear();                 /* 只有清屏了，上面设置背景颜色才能起到作用 */

    GUI_SetColor(GUI_BLACK);     /* 设置前景色，即设置文本的显示颜色 */    
    GUI_DispStringHCenterAt("Alphablending", 45, 41);

     /* 显示带alpha效果的填充矩形 */
    GUI_SetColor((0x40uL << 24) | GUI_RED);    
    GUI_FillRect(0, 0, 49, 49);
    GUI_SetColor((0x80uL << 24) | GUI_GREEN);
    GUI_FillRect(20, 20, 69, 69);    
    GUI_SetColor((0xC0uL << 24) | GUI_BLUE);    
    GUI_FillRect(40, 40, 89, 89);

    while(1)    
    {
        GUI_Delay(10);   
    }
}

实际显示效果如下：

 

14.4.1   函数GUI_SetAlpha()实现Alpha值设置

函数unsigned GUI_SetAlpha(U8 Value)也可以实现Alpha值的设置，将参数Value设置为0表示不透明（禁用Alpha混合），设置为255表示完全透明（不可见）。另外，软件方式实现的Alpha混合会增加CPU负荷，所以建议在绘制操作完成后，将Alpha值设回默认值。下面针对这个函数举一个例子（这里只是部分代码，可以在模拟器上面运行的完整例子是：V6-508_2D图形库之基本绘图（模拟器），在教程配套的例子中有）。

GUI_CONST_STORAGE GUI_BITMAP bmarmfly = {
  198, // xSize
  80,  // ySize
  792, // BytesPerLine
  32,  // BitsPerPixel
  (unsigned char *)_acarmfly,  // Pointer to picture data
  NULL,  // Pointer to palette
  GUI_DRAW_BMP8888
};

void MainTask(void) 
{
    int i;
    
    /* 初始化emWin */
    GUI_Init();

    /* 绘制蓝色填充的圆圈 */
    GUI_SetColor(GUI_BLUE);
    GUI_FillCircle(100, 50, 49);

    /* 绘制渐变的透明效果 */
    GUI_SetColor(GUI_YELLOW);
    
    for (i = 0; i < 100; i++) 
    {
        U8 Alpha;
        Alpha = (i * 255 / 100);
         /* 设置透明度 */
        GUI_SetAlpha(Alpha);
         /* 画水平的直线 */
        GUI_DrawHLine(i, 100 - i, 100 + i);
    }

    /* 绘制透明效果的位图，透明度设置为128 */
    GUI_SetAlpha(0x80);
    /* 画位图 */
    GUI_DrawBitmap(&bmarmfly, 30, 30);
    /* 设置要显示文本的颜色，字体和显示模式 */
    GUI_SetColor(GUI_MAGENTA);
    GUI_SetFont(&GUI_Font24B_ASCII);
    GUI_SetTextMode(GUI_TM_TRANS);
    GUI_DispStringHCenterAt("Alphablending", 100, 3);
    
    /* 设置回默认的不透明状态 */
    GUI_SetAlpha(0); 
    
    while(1)
    {
        GUI_Delay(100);
    }
}

实际显示效果如下：

 

14.4.2   函数GUI_SetUserAlpha()实现Alpha值设置

如下两个Alpha值设置函数是配套使用的：

•   GUI_SetUserAlpha()            设置Alpha值。
•   GUI_RestoreUserAlpha()     恢复用户Alpha混合之前的状态。

仅看函数说明不容易看懂，下面也举一个例子：

#include "GUI.h"

void MainTask(void) 
{        
    GUI_ALPHA_STATE AlphaState;

    /* 初始化emWin */
    GUI_Init();  
    
    /* 使能alpha混合 */
    GUI_EnableAlpha(1);  
    
    GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);  /* 设置背景颜色 */
    GUI_Clear();                /* 只有清屏了，上面设置背景颜色才能起到作用 */

    /* 设置前景色，即文本的颜色是黑色 */
    GUI_SetColor(GUI_BLACK);    
    GUI_DispStringHCenterAt("Alphablending", 45, 41); 
    
    /* 设置alpha值 */
    GUI_SetUserAlpha(&AlphaState, 0xC0);
    
    /* 绘制三个矩形框 */
    GUI_SetColor(GUI_RED);    
    GUI_FillRect(0, 0, 49, 49);   
    GUI_SetColor(GUI_GREEN);    
    GUI_FillRect(20, 20, 69, 69);    
    GUI_SetColor(GUI_BLUE);   
    GUI_FillRect(40, 40, 89, 89);  
    
    /* 恢复之前的alpha值 */
    GUI_RestoreUserAlpha(&AlphaState);    
    
    while(1)    
    {        
        GUI_Delay(10);    
    }
}

实际显示效果如下：

 

14.5 总结

关于2D图形库的基本绘图功能就为大家讲解这么多，要熟练的运用这些函数就得多做练习和测试。