GDI+坐标系有三个：World（世界坐标系）、Page（逻辑/页面坐标系）、Device（设备坐标系）

GDI +坐标系

一、GDI+坐标系

GDI+坐标系有三个：World（世界坐标系）、Page（逻辑/页面坐标系）、Device（设备坐标系）

下面的代码将在设备上画一条线：

MoveToEx(hdc,xw1,yw1,NULL);

LineTo(hdc,xw2,yw2,NULL);

(xw1，yw1) 和(xw2，yw2)是世界坐标系中的两个点，Windows 首先将其转换为逻辑坐标，然后再转换为设备坐标，最后画出一条直线段。

二、世界坐标转换为逻辑坐标

在Win98下，世界坐标系与逻辑坐标系是重合的，没有什么分别。在WinNT下，世界坐标系与逻辑坐标系默认也是重合的，要将世界坐标系与逻辑坐标系分别开来，首先需要SetGraphicsMode(hdc,GM_ADVANCED)，然后调用SetWorldTransform设置世界坐标系与逻辑坐标系之间的转换关系。

SetWorldTransform的原型如下：

BOOL SetWorldTransform(HDC hdc,CONST XFORM *lpXform);

描述转换关系的结构XFORM，其定义如下：

typedef struct _XFORM

{

FLOAT eM11;

FLOAT eM12;

FLOAT eM21;

FLOAT eM22;

FLOAT eDx;

FLOAT eDy;

}XFORM;

各个参数就是变换矩阵中的元素：

（1）

其中，是逻辑坐标，是世界坐标

（1）式展开可得

（2）

设置转换关系后，可以对转换关系进行修改：

BOOL ModifyWorldTransform(HDC hdc,CONST XFORM *lpXform,DWORD iMode);

iMode 为 MWT_IDENTITY 表示世界坐标系与逻辑坐标系重合，此时lpXform无用；

iMode 为 MWT_LEFTMULTIPLY 表示增加lpXform变换，

新变换矩阵 = lpXform ×老变换矩阵

iMode 为 MWT_RIGHTMULTIPLY 表示增加lpXform变换，

新变换矩阵 =老变换矩阵×lpXform

还可以对变换进行合并：

BOOL CombineTransform(LPXFORM lpxformResult

,CONST XFORM *lpxform1,CONST XFORM *lpxform2);

lpxformResult = lpxform1×lpxform2

三、逻辑坐标与设备坐标的相互转换

1、对于 MM_TEXT 而言，逻辑坐标系与设备坐标系仅有平移关系。

假定有一个点在逻辑坐标系下的坐标为，在设备坐标系下的坐标为，则转换关系为：

代码里应设置转换关系：

SetWindowOrgEx(HDC hdc,xL0,yL0,NULL);

SetViewportOrgEx(HDC hdc,xD0,yD0,NULL);

2、对于MM_HIENGLISH、MM_HIMETRIC、MM_LOENGLISH、MM_LOMETRIC、MM_TWIPS而言，逻辑坐标系与设备坐标系有平移、缩放关系。

假定有一个点在逻辑坐标系下的坐标为，在设备坐标系下的坐标为，则转换关系为：

代码里应设置转换关系：

SetWindowOrgEx(HDC hdc,xL0,yL0,NULL);

SetViewportOrgEx(HDC hdc,xD0,yD0,NULL);

表示横向每毫米的像素数：

表示纵向每毫米的像素数：

Unit的取值因MM_HIENGLISH、MM_HIMETRIC、MM_LOENGLISH、MM_LOMETRIC、MM_TWIPS而异，详见下表：

3、对于MM_ANISOTROPIC和MM_ISOTROPIC而言

假定：一段平行于x轴的直线段在逻辑坐标系下的长度为LenXL，在设备坐标系下的长度为LenXD；一段平行于y轴的直线段在逻辑坐标系下的长度为LenYL，在设备坐标系下的长度为LenYD；某一点在逻辑坐标系下的坐标为，在设备坐标系下的坐标为，则转换关系如下：

代码里应设置转换关系：

SetWindowExtEx(HDC hdc,LenXL,LenYL,NULL);

SetViewportExtEx(HDC hdc,LenXD,LenYD,NULL);

SetWindowOrgEx(HDC hdc,xL0,yL0,NULL);

SetViewportOrgEx(HDC hdc,xD0,yD0,NULL);

注意：LenYL 与LenYD异号，则逻辑y轴与设备y轴方向将相反；LenXL 与LenXD异号，则逻辑x轴与设备x轴方向将相反。

这里要特别强调MM_ISOTROPIC，它的意思是各向同性，即：X、Y轴的比例相同。此时，必须先调用SetWindowExtEx，然后再调用SetViewportExtEx。因为调用后者时Windows会根据前者的设置值修改LenXD或LenYD，使得X、Y轴的比例相同。具体修改如下：

取和的最小值minScale，修改LenXD、LenYD如下：

此时，

这样，既保证了比例尺相同，又能最大限度的显示窗口（逻辑坐标系下的一个矩形）内容。

四、文字显示

请看下面的代码

void GDITest(HWND hwnd)

{

HDC hDC = GetDC(hwnd);

TCHAR* szStr = _T("GDI测试");

RECT rect;

LOGFONT logFont;

SetGraphicsMode(hDC,GM_ADVANCED); //（3）

SetMapMode(hDC, MM_ISOTROPIC);

SetWindowExtEx(hDC,5000, ±5000,NULL); //（4）

GetClientRect(hwnd,&rect);

SetViewportExtEx(hDC,rect.right,rect.bottom,NULL);

SetViewportOrgEx(hDC,rect.right >> 1,rect.bottom >> 1,NULL);

ZeroMemory(&logFont,sizeof(logFont));

logFont.lfCharSet = GB2312_CHARSET;

logFont.lfHeight = -1000;

lstrcpy(logFont.lfFaceName,_T("宋体"));

HFONT hFont = CreateFontIndirect(&logFont);

SelectObject(hDC,hFont);

TextOut(hDC,0,0,szStr,lstrlen(szStr));

DeleteObject(SelectObject(hDC,GetStockObject(SYSTEM_FONT)));

ReleaseDC(hwnd,hDC);

}

（4）中的±对输出是有影响的，见下图。亦即：当逻辑坐标系y轴与设备坐标系y轴方向相反时，会导致字体输出的上下颠倒。

将（3）改为SetGraphicsMode(hDC,GM_COMPATIBLE);则±对输出毫无影响。这些说明：

1、对于SetGraphicsMode(hDC,GM_COMPATIBLE)而言，Windows 仅将文字高度和文字参考点（reference point——输出文字时的基准点）转换到设备坐标系，然后在设备坐标系下进行文本输出；

2、对于SetGraphicsMode(hDC,GM_ADVANCED)而言，对文本的处理就比较麻烦了：我猜测是将所有文本的轮廓点从世界坐标系转换至设备坐标系，然后再内部填充处理。这样的转换更加彻底、完美！

五、应用实例

下面的代码将在窗口客户区画一个倾斜椭圆

#include <MATH.H>

/*****************************************************************************\\

在窗口的客户区画倾斜椭圆，椭圆中心在客户区中心

hwnd [in] 窗口句柄

rotDeg [in] 旋转角，逆时针旋转为正，单位：度

a [in] 长半轴，单位：0.1mm

b [in] 短半轴，单位：0.1mm

\\*****************************************************************************/

void DrawRotateEllipse(HWND hwnd,float rotDeg,int a,int b)

{

HDC hDC = GetDC(hwnd);

XFORM xForm;

//角度转换为弧度

rotDeg *= 0.017453292519943295769236907684886f;

{//设置世界坐标系与逻辑坐标系的转换关系

SetGraphicsMode(hDC, GM_ADVANCED);

xForm.eM11 =

xForm.eM22 = (FLOAT) cos(rotDeg);

xForm.eM12 = (FLOAT) sin(rotDeg);

xForm.eM21 = -xForm.eM12;

xForm.eDx =

xForm.eDy = 0.0f;

SetWorldTransform(hDC, &xForm);

}

SetMapMode(hDC, MM_LOMETRIC);

{//设置视口原点

RECT rect;

GetClientRect(hwnd,&rect);

SetViewportOrgEx(hDC,rect.right >> 1,rect.bottom >> 1,NULL);

}

//画8cm*4cm的椭圆

#if 0

//椭圆中心逻辑坐标为(0,0)

Ellipse(hDC,-a,b,a,-b);

#else

//椭圆中心坐标为：世界坐标——(400,0) 逻辑坐标——(283,283)

SetWindowOrgEx(hDC,(int)(xForm.eM11 * a),(int)(xForm.eM12 * a),NULL);

Ellipse(hDC,0,b,2 * a,-b);

#endif

ReleaseDC(hwnd,hDC);

}

画椭圆的时候有两种方法：

1、世界坐标系下，椭圆中心坐标为（0，0），长轴在 X 轴上，短轴在 Y 轴上。此时，逻辑坐标系下，椭圆中心坐标也为（0，0）。所以只要一行代码即可：

Ellipse(hDC,-a,b,a,-b);

2、世界坐标系下，椭圆中心坐标为（a，0），长轴在 X 轴上，短轴在 Y 轴上。此时，逻辑坐标系下，椭圆中心坐标为（，）。所以需要两行代码：

SetWindowOrgEx(hDC,(int)(xForm.eM11 * a),(int)(xForm.eM12 * a),NULL);

Ellipse(hDC,0,b,2 * a,-b);

这说明：SetWindowOrgEx中的坐标是逻辑坐标，而不是世界坐标。

实际运行结果：在Win98下，无法旋转；在WinXP下，可以旋转，见下图。

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