Windows编程坐标系统概念

 Windows编程中关于设置映象模式的四个函数


SetWindowOrg
SetViewPortOrg
SetMapMode
SetWindowExtEx
SetViewPortExtEx

一、Windows中的映射模式 
1、Windows定义映射模式的目的 
经 过我的综合,Windows定义映射模的目的又以下几个方面:1、不同人的使用习惯。不同国家的,不同地区,以及不同的人因为习惯喜欢用不同的度量单位, 有的人人喜欢用英寸,而有的人喜欢用公制中的厘米,毫米等。其他的人又喜欢用另外一些单位。、2、使软件与硬件向分离开来。让开发的软件能够最大限度的与 硬件无关。3、提供逻辑和物理的一种转换。就相当于银行的利率。 
2、默认的映射模式 
默认的映射模式使MM_TEXT,它使以象素为单位的。X轴向左为正,Y轴向下为正。默认的坐标原点在左上角。 
3、固定比例映射模式 
固 定比例的映射模式有MM_LOMETRIC、MM_HIMETRIC、MM_LOENGLISH、MM_HIENGLISH、MM_TWIPS种。它们默 认的坐标原点都使在左上角。其区别在于每一个逻辑单位对应的物理大小不一样。所对用的逻辑单位分别为0.1毫米,0.01毫米,0.01英寸,0.001 英寸,1/1440英寸(0.0007英寸)。 
4、可变比例映射模式 
对于可变比例的映射模式用户可以自己定义一个逻辑单位代表的大 小,其大小可以任意。也可以让这个大小随环境改变而改变。有MM_ISOTROPIC,MM_ANISOTROPIC这两种映射模式。其逻辑单位的大小等 于视口范围和窗口范围的比值。两者的不同在于前者要求X轴和Y轴的度量单位必须相同,而后者没有这样的限制。 
二、Windows中的几种坐标体系 
1、屏幕坐标 
屏幕坐标描述物理设备(显示器、打印机等)的一种坐标体系,坐标原点在屏幕的左上角,X轴向右为正,Y轴向下为正。度量单位是象素。原点、坐标轴方向、度量单位都是不能够改变的。 
2、设备坐标(又称物理坐标) 
设备坐标是描述在屏幕和打印机显示或打印的窗体的一种坐标体系。默认的坐标原点是在其客户区的左上角。X轴向右为正,Y轴向下为正。度量单位为象素。原点和坐标轴方向可以改变,但是度量单位不可以改变。 
3、逻辑坐标 
逻辑坐标是在程序中控制显示,打印使用的坐标体系。该坐标系与定义的映射模式密切相关。默认的映射模式是MM_TEXT。我们可以通过设置不同的映射模式来改变该坐标体系的默认行为。 
三、逻辑坐标和设备坐标之间的转换 
现有如下代码: 
void CMapModeView::OnPaint() 

CPaintDC dc(this); 

//获取设备类的设置 
CPoint ptOrgView,ptOrgWindow; 
CSize sizeView,sizeWindow; 
CString strMsg; 

ptOrgView=dc.GetViewportOrg();//获取视口原点 
ptOrgWindow=dc.GetWindowOrg();//获取窗口原点 
sizeView=dc.GetViewportExt();//获取视口范围 
sizeWindow=dc.GetWindowExt();//获取窗口范围 

strMsg.Format(_T("Viewport Extent:(%d,%d), Viewport Org:(%d,%d) Window Extent:(%d,%d) Window Org(%d,%d)"), 
sizeView.cx,sizeView.cy,ptOrgView.x,ptOrgView.y, 
sizeWindow.cx,sizeWindow.cy,ptOrgWindow.x,ptOrgWindow.y); 
TRACE("%s ",strMsg); 

//设置映射模式以及原点 
dc.SetMapMode(MM_TEXT);//设置映射模式 
dc.SetWindowOrg(100,100);//设置窗口的坐标原点 
dc.SetViewportOrg(200,200);//设置视口的坐标原点 

dc.SetWindowExt(5,10);//改语句仅对可变比例映射模式有效 
dc.SetViewportExt(1,1);//同上 

ptOrgView=dc.GetViewportOrg(); 
ptOrgWindow=dc.GetWindowOrg(); 
sizeView=dc.GetViewportExt(); 
sizeWindow=dc.GetWindowExt(); 
strMsg.Format(_T("Viewport Extent:(%d,%d), Viewport Org:(%d,%d) Window Extent:(%d,%d) Window Org(%d,%d)"), 
sizeView.cx,sizeView.cy,ptOrgView.x,ptOrgView.y, 
sizeWindow.cx,sizeWindow.cy,ptOrgWindow.x,ptOrgWindow.y); 
TRACE("%s ",strMsg); 

//将点(300,400)从逻辑坐标体系映射到设备坐标体系。 
CPoint ptMap; 
ptMap=CPoint(300,400); 
dc.LPtoDP(&ptMap); 
strMsg.Format(_T("The Orginal Point(In LP):CPoint(300,400),Convert to DP is:CPoint(%d,%d)"), 
ptMap.x,ptMap.y); 
TRACE("%s ",strMsg); 

//将点(300,400)从设备坐标体系映射到逻辑坐标体系 
ptMap=CPoint(300,400); 
dc.DPtoLP(&ptMap); 
strMsg.Format(_T("The Orginal Point(In DP):CPoint(300,400),Convert to LP is:CPoint(%d,%d)"), 
ptMap.x,ptMap.y); 
TRACE("%s ",strMsg); 

以上代码最后调试输出结果为: 
Viewport Extent:(1,1), Viewport Org:(0,0) Window Extent:(1,1) Window Org(0,0) 
Viewport Extent:(1,1), Viewport Org:(200,200) Window Extent:(1,1) Window Org(100,100) 
The Orginal Point(In LP):CPoint(300,400),Convert to DP is:CPoint(400,500) 
The Orginal Point(In DP):CPoint(300,400),Convert to LP is:CPoint(200,300) 
按 照MSDN上,函数SetWindowOrg(x,y)设定设备坐标下的点(x,y)对应于逻辑坐标的原点。SetVieportOrg(x,y)设定逻 辑坐标下点(x,y)对应逻辑坐标的原点。而实际上如果同时设置了逻辑坐标和设备坐标原点的话,那么以上的说法是错误的。 
在默认映射模式MM_TEXT下,一个逻辑单位对应于设备坐标下的一个象素。改变默认原点以后的坐标体系如下图所示: 
(0,0) Dx,Lx (0,0) 
(100,100) Lx 
(200,200) Dx 
.(300,400) 



Dy,Ly Ly Dy 
在VC中坐标系的转换和数学中的数学转化是不一样的。在这里是以距离为标准。首先看一下如何把点(300,400)如何从设备坐标转换成逻辑坐标。 
在设备坐标体系下,点(300,400)与Y轴的距离为100个逻辑单位。那么所对应的逻辑坐标也要满足与逻辑坐标Y轴的距离为100个单位。又1个逻辑单位对应1个象素。所以所对应的设备坐标的X值为100+100=200。同样可以出对应的逻辑坐标的Y值为300。 
按 照同样的方法,我们也可以把逻辑坐标下的点(300,400)转换成设备坐标。在逻辑坐标下,点(300,400)与逻辑坐标Y轴的距离为200。那么在 设备坐标体系,相应的设备坐标与设备坐标Y轴的距离也要为200。又1个逻辑单位对应1个象素,所以对应的设备坐标X值为200+200=400。同样的 道理,可以求出对应的设备坐标Y值为500。 
在这里,因为逻辑单位和设备单位一一对应,也可以把这个问题看作一个很简单的坐标平移问题来看。其结果是很显然的。 

另外又找到一篇: 
一、映射模式基本知识 
当 windows应用程序在其客户区绘制图形时,必须给出在客户区的位置,其位置用x和y 两个坐标表示,x表示横坐标,y表示纵坐标。在所有的gdi绘制函数中,这些坐标使用的是一 种"逻辑单位"。当gdi函数将输出送到某个物理设备上时,windows将逻辑坐标 转换成设备坐标(如屏幕或打印机的像素点)。逻辑坐标和设备坐标的转换是由映射模式决 定的。映射模式被储存在设备环境中。getmapmode函数用于从设备环境得到当前的映射模 式,setmapmode函数用于设置设备环境的映射模式。 

1.逻辑坐标 

逻辑坐标是独立于设备的,它与设备点的大小 无关。使用逻辑单位,是实现"所 见即所得"的基础。当程序员在调用一个画线的gdi函数lineto,画出25.4mm(1英寸) 长的线时,他并不需要考虑输出的是何种设备。若设备是vga显示器,windows自动将其转化 为96个像素点;若设备是一个300dpi的激光打印机,windows自动将其转化为300个像素点。 

2.设备坐标 

windows将gdi函数中指定的逻辑坐标映射为设备坐标,在所有的设备坐标系统中, 单位以像素点为准,水平值从左到右增大,垂直值从上到下增大。 

windows中包括以下3种设备坐标,以满足各种不同需要: 

(1)客户区域坐标,包括应用程序的客户区域,客户区域的左上角为(0,0)。 

(2) 屏幕坐标,包括整个屏幕,屏幕的左上角为(0,0)。屏幕坐标用在wm_move消息 中(对于非子窗口)以及下面的windows函数中:createwindow和movewindow(都对于非子窗 口)、getmessage、getcursorpos、getwindowrect、windowfrompoint和setbrushorg中。用函 数clienttoscreen和screentoclient可以将客户区域坐标转换成屏幕区域坐标,或反之。 

(3)全窗口坐标,包括一个程序的整个窗口,包括标题条、菜单、滚动条和窗口框,窗 口的左上角为(0,0)。使用getwindowdc得到的窗口设备环境,可以将逻辑单位转换成窗口 坐标。 

3.逻辑坐标与设备坐标的转换方式 

映射方式定义了windows如何将gdi函数中指定的逻辑坐标映射为设备坐标。要继续 讨论映射方式我们要介绍windows有关映射模式的一些术语:我们将逻辑坐标所在的坐标 系称为"窗口",将设备坐标所在的坐标系称为"视口"。 

"窗口"依赖于逻辑坐标,可以是像素点、毫米或程序员想要的其他尺度。 

"视口"依赖于设备坐标(像素点)。通常,视口和客户区域等同。但是,如 果程序员用getwindowdc或createdc获取了一个设备环境,则视口也可以指全窗口坐标或 屏幕坐标。点(0,0)是客户区域的左上角。x的值向右增加,y的值向上增加。 

对于所有映射模式,windows都用下面两个公式将窗口坐标转换成视口坐标: 

xviewport=(xwindow-xwinorg)*(xviewext/xwinext)+xvieworg 

yviewport=(ywindow-ywinorg)*(yviewext/ywinext)+yvieworg 

其中,(xwindow,ywindows)是待转换的逻辑点,(xviewport,yviewport)是转换后 的设备点。如果设备坐标是客户区域坐标或全窗口坐标,则windows在画一个对象前,还必 须将这些坐标转换成屏幕坐标。 

这 两个公式使用了分别指定窗口和视口原点的点:(xwinorg,ywinorg)是逻辑坐标 的窗口原点;(xvieworg,yvieworg)是设备坐标的视口原点。在缺省的设备环境中,这两个 点均设置为(0,0),但它们可以改变。此公式意味着,逻辑点(xwinorg,ywinorg)总被映射 为设备点(xvieworg,yvieworg)。 

windows还能将视口(设备)坐标转换为窗口(逻辑)坐标: 

xwindow=(xviewport-xvieworg)*(xwinext/xviewext)+xwinorg 

ywindow=(yviewport-yvieworg)*(ywinext/yviewext)+ywinorg 

可以使用windows提供的两个函数dptolp和lptodp在设备坐标及逻辑坐标之间互相 转换。 

4.映射模式的种类 

windows定义了表1所列出的8种映射方式。 

上述映射模式中又可分成以下3类: 

映 射 方 式 逻 辑 单 位 x 轴 增 加 y 轴 增 加 毫 米 mm_text 像 素 点 右 下 与 设 备 有 关 mm_lometric 0. 1mm 右 上 0.1 mm_himetric 0. 01mm 右 上 0.01 mm_loenglish 0. 254mm 右 上 0.254 mm_hienglish 0. 0254mm 右 上 0.0254 mm_twips 0.0176mm 右 上 0.0176 mm_isotropic 任 意(x=y) 可 选 可 选 可 设 mm_anisotropic 任 意(x!=y) 可 选 可 选 可 设

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