Direct2D教程（三）简单几何图形

从本章开始，我们介绍D2D几何图形。

D2D图形分类

Direct2D支持多种类型的几何图形，包括
Simple Geometry（简单几何图形）

• 矩形
• 圆角矩形
• 椭圆

Path Geometry（路径图形）
Composite Geometry（复合图形）

• Geometry Group（图形组）
• Transformed Geometry（变换的图形）

各种图形对应的D2D接口如下，所有接口都继承自ID2D1Geometry。

• 矩形-ID2D1RectangleGeometry
• 圆角矩形-ID2D1RoundedRectangleGeometry
• 椭圆-ID2D1EllipseGeometry
• 路径图形-ID2D1PathGeometry
• 图形组-ID2D1GeometryGroup
• 经过变换的图形-ID2D1TransformedGeometry

今天我们先来看一下简单几何图形，其他类型的图形将在后续章节中介绍，上面的简单图形有三种，其实还有一种，就是直线，所以D2D目前支持的简单图形有如下四种。

• Line - 直线
• Rectangle - 矩形
• Rounded Rectangle - 圆角矩形
• Ellipse - 椭圆

下面逐个介绍每种图形的绘制方法，绘制某种图形是通过Render target对象调用相应的绘图函数来完成的，所以下面的代码都假定Render target对象已经创建好了。

直线

绘制直线使用函数DrawLine，先看一下函数定义，前两个参数分别是直线的起点和终点，第三个参数是画刷。第四个参数是线的宽度，最后一个参数是线的样式，比如实线，虚线或是其他风格的线，你可以使用D2D提供的样式，也可以自己定义样式。由于最后两个参数有默认值，所以我们通常只提供前三个参数即可。最后两个参数在下面的绘图函数中都有出现。

virtual void DrawLine(
    D2D1_POINT_2F point0,
    D2D1_POINT_2F point1,
    [in] ID2D1Brush *brush,
    FLOAT strokeWidth = 1.0f,
    [in, optional] ID2D1StrokeStyle *strokeStyle = NULL
) = 0;

下面的代码绘制一条黑色直线，起点是（100, 100），终点是（500, 500）。

pRenderTarget->DrawLine(
    D2D1::Point2F(100.f, 100.f),
    D2D1::Point2F(500.f, 500.f),
    pBlackBrush);

矩形

矩形使用如下的结构体表示。

struct D2D_RECT_F {
    FLOAT left;
    FLOAT top;
    FLOAT right;
    FLOAT bottom;
};

绘制矩形使用函数DrawRectangle，定义如下。第一个参数是D2D1_RECT_F结构，表示待绘制的矩形，它其他参数前面已经提到过，不再赘述。

void DrawRectangle(
    [ref]           const D2D1_RECT_F &rect,
    [in]            ID2D1Brush *brush,
    FLOAT strokeWidth =1.0f,
    [in, optional]  ID2D1StrokeStyle *strokeStyle = NULL
);

下面的代码绘制一个矩形，该矩形的左上角坐标是（100, 100），右下角坐标是（500, 500）。

pRenderTarget->DrawRectangle(
    D2D1::RectF(100.f, 100.f, 500.f, 500.f),
    pBlackBrush
    );

圆角矩形

D2D支持圆角矩形，先看看什么是圆角矩形。

可见圆角矩形就是常规矩形的改版，将尖角用圆弧代替即可。所以一个圆角矩形可以由一个普通矩形加上两个半径构造而成，这两个半径分别表示椭圆的X轴和Y轴，而这个椭圆则用来取代矩形的尖角。圆角矩形的定义如下：第一个参数是一个常规矩形，上面已经介绍过，后两个参数分别是椭圆的X轴半径和Y轴半径。

D2D1_ROUNDED_RECT RoundedRect(
    __in  const D2D1_RECT_F &rect,
    FLOAT radiusX,
    FLOAT radiusY
);

绘制圆角矩形的函数定义如下，第一个参数是一个圆角矩形，后面的参数不再赘述。

void DrawRoundedRectangle(
    [ref]           const D2D1_ROUNDED_RECT &roundedRect,
    [in]            ID2D1Brush *brush,
    FLOAT strokeWidth =1.0f,
    [in, optional]  ID2D1StrokeStyle *strokeStyle = NULL
);

下面的代码绘制一个圆角矩形，其左上角坐标是（100, 100），右下角坐标是（500, 500）。圆角的X轴半径是30，Y轴半径是50。

D2D1_ROUNDED_RECT roundedRect = D2D1::RoundedRect(
    D2D1::RectF(100.f, 100.f, 500.f, 500.f),
        30.0f,
        50.0f

);
pRenderTarget->DrawRoundedRectangle(roundedRect, pBlackBrush, 1.0f) ;

椭圆

椭圆由如下所示的结构体定义，第一个参数是椭圆的中心，后两个参数分别是X轴半径和Y轴半径。

struct D2D1_ELLIPSE {
    D2D1_POINT_2F point;
    FLOAT         radiusX;
    FLOAT         radiusY;
};

绘制椭圆的函数定义如下

void DrawEllipse(
    [ref]           const D2D1_ELLIPSE &ellipse,
    [in]            ID2D1Brush *brush,
    FLOAT strokeWidth =1.0f,
    [in, optional]  ID2D1StrokeStyle *strokeStyle = NULL
);

下面的代码绘制一个椭圆，中心在（100, 100），长轴半径100，短轴半径50。

D2D1_ELLIPSE ellipse = D2D1::Ellipse(D2D1::Point2F(100.0f, 100.0f), 100.0f, 50.0f) ;
pRenderTarget->DrawEllipse(ellipse, pBlackBrush) ;

三角形

D2D没有提供绘制三角形的函数，不过我们可以使用DrawLine函数自己实现一个，代码很简单，对于给定的三个顶点，在每两个顶点之间调用上面的DrawLine函数即可。

void DrawTriangle(D2D1_POINT_2F p0, D2D1_POINT_2F p1, D2D1_POINT_2F p2,
    ID2D1HwndRenderTarget* pRenderTarget, 
    ID2D1Brush* brush,
    FLOAT strokeWidth =1.0f,
    ID2D1StrokeStyle *strokeStyle = NULL)
{
    pRenderTarget->DrawLine(p0, p1, brush);
    pRenderTarget->DrawLine(p1, p2, brush) ;
    pRenderTarget->DrawLine(p2, p0, brush) ;
}

圆

D2D同样没有提供绘制圆的函数，因为圆是特殊的椭圆，可以通过绘制椭圆的函数来实现，只要使X轴半径和Y轴半径相等即可。

void DrawCircle(D2D1_POINT_2F center, FLOAT radius,
    ID2D1HwndRenderTarget* pRenderTarget,
    ID2D1Brush* brush,
    FLOAT strokeWidth =1.0f,
    ID2D1StrokeStyle *strokeStyle = NULL

)
{
    D2D1_ELLIPSE ellipse = D2D1::Ellipse(center, radius, radius) ;
    pRenderTarget->DrawEllipse(ellipse, brush) ;
}

线条的宽度

每个DrawXXX函数都有一个参数strokeWidth，代表的是线条的宽度，这个函数有个默认值1.0，所以通常情况下我们无需指定这个参数，但如果想让线条宽一些，那么可以设置成10.0，100.0等等，那么这个宽度是如何增长的呢？会影响图形的大小么？

通过实际绘图发现，这个宽度是向外增长的，也就是说线条的宽度不会影响图形的填充区域，比如一个10 x 10的矩形，当线条宽度是1.0时，它的填充面积是100，当线条宽度是10时，它的填充面积还是100。请看下图，黑色是线条颜色，黄色是填充色，可见无论线条多宽，黄色区域的面积始终不变。所以strokeWidth并不影响图形的填充区域。

Happy Coding!!!

== THE END ==