Direct2D开发：绘制网格

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一、引言

最近在使用Direct2D进行绘制工作中，需要实现使用Direct2D绘制网格的功能。在网上查了很多资料，终于实现了，把方法贴到这里供大家参考。

二、绘制网格

2.1 API接口

首先介绍一下绘制网格中使用到的重要接口ID2D1BitmapRenderTarget，它继承自ID2D1RenderTarget，会写入到中间纹理。对于创建与 ID2D1BitmapBrush 结合使用的图案，或缓存要反复使用的绘制数据，这十分有用。它仅仅比基类多了一个函数GetBitmap，此函数可以将内部的绘制数据输出到位图ID2D1Bitmap中，如下：

语法：	virtual HRESULT GetBitmap([out]  ID2D1Bitmap **bitmap) = 0;
功能：	检索此呈现器目标的位图。返回的位图可用于绘制操作。
参数：	bitmap 		此方法返回时，包含指向此呈现器目标的位图的指针地址。此位图可用于绘制操作。
返回值：HRESULT		如果该方法成功，则返回 S_OK。 否则，将返回错误代码。HRESULT.

创建ID2D1BitmapRenderTarget对象的函数为ID2D1RenderTarget::CreateCompatibleRenderTarget，这个函数有6个重载，我们只介绍其中一个，有兴趣的朋友可以查看msdn文档，介绍如下：

语法：HRESULT CreateCompatibleRenderTarget(D2D1_SIZE_F desiredSize,[out]  ID2D1BitmapRenderTarget **bitmapRenderTarget);
功能：创建新位图呈现器目标，以供在中间屏幕外绘制期间使用。新位图呈现器目标与当前呈现器目标兼容，并且与当前呈现器目标有相同的像素格式。
参数：
	desiredSize			以与设备无关的像素表示的新呈现器目标的所需大小。
	bitmapRenderTarget 	此方法返回时将包含一个指针的地址，该指针指向一个新位图呈器现目标。此参数以未初始化的状态传递。
返回值：HRESULT 如果该方法成功，则返回 S_OK。 否则，将返回错误代码。HRESULT.

我们还要用到位图画刷ID2D1BitmapBrush，这个接口不用特殊介绍，我们介绍一下创建画刷时需要的一个结构体，这个结构体用来描述 ID2D1BitmapBrush 的扩展模式和内插模式：

struct D2D1_BITMAP_BRUSH_PROPERTIES {
  D2D1_EXTEND_MODE               extendModeX;		//一个值，用来描述画笔对超过其位图范围的区域进行水平平铺的方式。
  D2D1_EXTEND_MODE               extendModeY;		//一个值，用来描述画笔对超过其位图范围的区域进行垂直平铺的方式。
  D2D1_BITMAP_INTERPOLATION_MODE interpolationMode;	//一个值，用来指定对位图进行缩放或旋转时使用的内插方式。
};

这个结构体前两个成员的类型都是枚举类型D2D1_EXTEND_MODE，它指定画笔如何在其常规内容区域之外的区域进行绘制。如下：

typedef enum  {
  D2D1_EXTEND_MODE_CLAMP    = 0,//在常规内容区域以外的所有区域重复画笔内容边上的像素。
  D2D1_EXTEND_MODE_WRAP     = 1,//重复画笔的内容。
  D2D1_EXTEND_MODE_MIRROR   = 2 //与 D2D1_EXTEND_MODE_WRAP 相同，但画笔的内容将翻转显示。（画笔的常规内容在绘制时不会进行转换。）
} D2D1_EXTEND_MODE;

还有一个枚举类型D2D1_BITMAP_INTERPOLATION_MODE，用来指定缩放或旋转图像时所使用的算法。如下：

typedef enum  {
  D2D1_BITMAP_INTERPOLATION_MODE_NEAREST_NEIGHBOR   = 0,//使用离当前呈现像素最近的位图像素的精确颜色。
  D2D1_BITMAP_INTERPOLATION_MODE_LINEAR             = 1 //从离当前呈现像素最近的四个位图像素来内插颜色。
} D2D1_BITMAP_INTERPOLATION_MODE;

要拉伸图像，原始图像中的每个像素都必须映射到较大的图像中的一组像素。要压缩图像，原始图像中的一组像素必须映射到较小的图像中的单个像素。我们这里用不到这些，就不过多介绍了。

到这里我们所需要的API接口就介绍完了。

2.2 思路介绍

介绍完需要的API接口之后，我们来看一下实现网格绘制的思路：

　　a.创建一个网格粒度大小的ID2D1BitmapRenderTarget；

　　b.在ID2D1BitmapRenderTarget上绘制两条直线，分别在ID2D1BitmapRenderTarget的左边和上边；

　　c.从ID2D1BitmapRenderTarget创建位图；

　　d.指定画刷的的属性，让它对超过位图画刷范围外的区域进行重复绘制。

也就是说在一个位图画刷上保存一个网格，并指定画刷绘制的时候对范围外的区域进行重复绘制，如下图所示：

2.3 代码实现

这是绘制网格的代码部分：

// 网格粒度
float meshLength = 20.f;

// 创建bitmapRT
if (SUCCEEDED(hr))
{
	hr = m_pRT->CreateCompatibleRenderTarget(
	D2D1::SizeF(meshLength,meshLength),
	&m_pBitmapRT);
}

// 创建bitmapBrush
if (SUCCEEDED(hr))
{
	m_pBitmapRT->BeginDraw();
	m_pBitmapRT->DrawLine(D2D1::Point2F(0,0),D2D1::Point2F(meshLength,0),m_pBrush);
	m_pBitmapRT->DrawLine(D2D1::Point2F(0,0),D2D1::Point2F(0,meshLength),m_pBrush);
	m_pBitmapRT->EndDraw();

	m_pBitmapRT->GetBitmap(&m_pBitmap);

	D2D1_BITMAP_BRUSH_PROPERTIES bbp;
	bbp.extendModeX = D2D1_EXTEND_MODE_WRAP;
	bbp.extendModeY = D2D1_EXTEND_MODE_WRAP;
	bbp.interpolationMode = D2D1_BITMAP_INTERPOLATION_MODE_NEAREST_NEIGHBOR;
	m_pRT->CreateBitmapBrush(m_pBitmap, bbp, &m_pBitmapBrush);
}

上面的代码中先创建了bitmapRT，然后在bitmapRT上绘制一个网格的两个边，再从bitmapRT上获取位图，根据位图创建位图画刷。

下面是绘制部分的代码：

RECT clientRect;
GetClientRect(m_hwnd, &clientRect);
D2D1_RECT_F rc = D2D1::RectF(clientRect.left,clientRect.top,clientRect.right,clientRect.bottom);

// 开始绘制
m_pRT->BeginDraw();

m_pRT->SetTransform(D2D1::Matrix3x2F::Identity());
m_pRT->Clear(D2D1::ColorF(D2D1::ColorF::Black));

// 绘制
m_pRT->FillRectangle(
	rc,
	m_pBitmapBrush);

// 结束绘制
hr = m_pRT->EndDraw();

绘制的演示效果如下图：

在这里完整代码代码就不贴出了，有兴趣的朋友可以点击此处下载Demo源码，Demo源码是Direct2DTests目录下的D2DMesh文件。

三、结语

这样我们就成功地利用Direct2D绘制出了网格，希望可以帮到大家。