第8章 2-D图形库之基本绘图

第8章 2-D图形库之基本绘图

    本期主要讲解2-D图形库的基本绘图方法。这些图形库是基于快速高效的算法。当前，只有GUI_DrawArc()函数需要浮点计算，这些函数用PC端的emWin模拟器练习就行，不需要在开发板上面做，太麻烦。

    基本绘制例程可以在显示器中的任意位置绘制单个点、水平线和垂直线以及图形。所有可用的绘制模式均能使用。由于大多数应用程序会频繁调用这些例程，因此对它们的速度尽可能进行了优化。例如，水平线和垂直线函数不需要使用单点例程。

    8. 1  画笔大小

    8. 2  基本绘制

    8. 3  Alpha混合

    8. 5  实验总结

    GUI_GetPenSize()   返回当前的画笔大小 （像素）。

    GUI_SetPenSize()    设置画笔大小 （像素）。

画笔大小决定以下矢量绘制操作的厚度：

  l GUI_DrawPoint()

  l GUI_DrawLine()

  l GUI_DrawLineRel()

  l GUI_DrawLineTo()

  l GUI_DrawPolyLine()

  l GUI_DrawPolygon()

  l GUI_DrawEllipse()

  l GUI_DrawArc()

    这里要切记画笔大小只支持上面的几个2D绘图函数，有些是不支持的，下面以GUI_DrawLine()举一个例子，这个例子直接复制到STemWin模拟器下面就可以跑的，主要是画三条不同粗细的直线。

1. #include "GUI.h"
   
2. 
   
3. void MainTask(void) {
   
4.     GUI_Init();   
   
5.     GUI_SetBkColor(GUI_BLACK);  /* 设置背景颜色 */
   
6.     GUI_Clear();                /* 这里只要清屏了，上面设置背景颜色才能起到作用 */   
   
7.     GUI_CURSOR_Show();          /* 显示游标       */
   
8.     GUI_SetColor(GUI_RED);      /* 设置画笔颜色   */   
   
9.     GUI_SetPenSize(1);          /* 设置画笔大小   */
   
10.     GUI_DrawLine(0,             /* X起始位置      */                        
    
11.                  10,            /* Y起始位置      */
    
12.                  200,           /* X结束位置      */                 
    
13.                  10);           /* Y结束位置      */
    
14.     GUI_SetPenSize(4);   
    
15.     GUI_DrawLine(0, 100, 200, 100);
    
16.     GUI_SetPenSize(8);   
    
17.     GUI_DrawLine(0, 200, 200, 200);
    
18.     while(1)   
    
19.     {
    
20.         GUI_Delay(100);   
    
21.     }
    
22. }

实际显示效果如下：

    STemWin支持的2D基本绘图函数有如下的几个，我这里就不跟大家一一举例了，举几个典型的函数用法：

下面这个例程主要用到以下几个函数

    GUI_DrawGradientRoundedH()      绘制用水平颜色梯度填充的圆角矩形。

    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。

在模拟器上演示例子如下：

1. #include "GUI.h"
   
2. 
   
3. void MainTask(void)
   
4. {
   
5.     GUI_RECT Rect = { 120, /* Upper left X-position. */
   
6.                       0,   /* Upper left Y-position. */
   
7.                       219, /* Lower right X-position. */
   
8.                       99}; /* Lower right Y-position. */
   
9.     GUI_Init();
   
10.     GUI_SetBkColor(GUI_BLACK);  /* 设置背景颜色 */
    
11.     GUI_Clear();                /* 这里只要清屏了，上面设置背景颜色才能起到作用 */
    
12.     GUI_CURSOR_Show();          /* 显示游标 */
    
13.     GUI_SetColor(GUI_RED);
    
14.     GUI_DrawGradientRoundedH(0, 0, 99, 99, 25, 0x0000FF, 0x00FFFF);
    
15.     GUI_DrawRectEx(&Rect);
    
16.     GUI_DrawRoundedFrame(0, 110, 99, 210, 20, 10);
    
17.     GUI_FillRoundedRect( 120, 110, 219, 210, 20);
    
18.     while(1)
    
19.     {
    
20.         GUI_Delay(100);
    
21.     }
    
22. }

实际显示效果如下：

    Alpha混合是个非常好的功能，有了这个绘制出来的界面才能更加的华丽，下面详细的介绍一下。Alpha混合是一种合并前景图像与背景来创建半透明效果的方法。Alpha值决定可见的像素数以及背景透露的像素数。

颜色信息

STemWin内部适用于32位的颜色信息：

  l 0-7位：红色

  l 8-15位：绿色

  l 16-23位：蓝色

  l 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。唯一需要做的就是使用GUI_EnableAlpha()启用Alpha混合。在此，8位以上的颜色信息将作为Alpha值管理。下面举一个例子

1. #include "GUI.h"
   
2. 
   
3. void MainTask(void)
   
4. {
   
5.     GUI_Init();   
   
6.     GUI_EnableAlpha(1);          /* 启用或禁用自动Alpha混合 */
   
7.     GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);   /* 设置背景颜色 */   
   
8.     GUI_Clear();                 /* 这里只要清屏了，上面设置背景颜色才能起到作用 */
   
9.     GUI_SetColor(GUI_BLACK);     /* 设置字体显示颜色 */   
   
10.     GUI_DispStringHCenterAt("Alphablending", 45, 41);
    
11.      /* 显示带alpha效果的填充矩形 */
    
12.     GUI_SetColor((0x40uL << 24) | GUI_RED);   
    
13.     GUI_FillRect(0, 0, 49, 49);
    
14.     GUI_SetColor((0x80uL << 24) | GUI_GREEN);
    
15.     GUI_FillRect(20, 20, 69, 69);   
    
16.     GUI_SetColor((0xC0uL << 24) | GUI_BLUE);   
    
17.     GUI_FillRect(40, 40, 89, 89);
    
18.     while(1)   
    
19.     {
    
20.         GUI_Delay(100);   
    
21.      }
    
22. }

实际显示效果如下：

    说一下这个函数GUI_SetAlpha()，这个函数基本处于弃用的状态，主要以上面说的那个函数为主。该函数设置用于所有后续绘制操作的Alpha值。参数Alpha值为0表示不透明（禁用Alpha混合），值为255表示完全透明 （不可见）。请注意，软件Alpha混合会增加CPU负荷。此外，强烈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。

1. GUI_CONST_STORAGE GUI_BITMAP bmarmfly = {
   
2.   198, // xSize
   
3.   80, // ySize
   
4.   792, // BytesPerLine
   
5.   32, // BitsPerPixel
   
6.   (unsigned char *)_acarmfly,  // Pointer to picture data
   
7.   NULL,  // Pointer to palette
   
8.   GUI_DRAW_BMP8888
   
9. };
   
10. 
    
11. void MainTask(void)
    
12. {
    
13. int i;
    
14. GUI_Init();
    
15. //        GUI_EnableAlpha(1);         /* 启用或禁用自动Alpha混合 */
    
16. 
    
17. /* 绘制蓝色填充的圆圈 */
    
18. GUI_SetColor(GUI_BLUE);
    
19. GUI_FillCircle(100, 50, 49);
    
20. 
    
21. GUI_SetColor(GUI_YELLOW);
    
22. for (i = 0; i < 100; i++)
    
23. {
    
24. U8 Alpha;
    
25. Alpha = (i * 255 / 100);
    
26. GUI_SetAlpha(Alpha);
    
27. GUI_DrawHLine(i, 100 - i, 100 + i);
    
28. }
    
29. 
    
30. GUI_SetAlpha(0x80);
    
31. GUI_DrawBitmap(&bmarmfly, 30, 30);
    
32. GUI_SetColor(GUI_MAGENTA);
    
33. GUI_SetFont(&GUI_Font24B_ASCII);
    
34. GUI_SetTextMode(GUI_TM_TRANS);
    
35. GUI_DispStringHCenterAt("Alphablending", 100, 3);
    
36. GUI_SetAlpha(0); /* Set back to default (opaque) */
    
37. while(1)
    
38. {
    
39. GUI_Delay(100);
    
40. }
    
41. }

实际显示效果如下：

有这个例子涉及到大量的图片数据，完整的运行例子在本期教程配套的里面有。

关于alpha函数还有如下两个函数

    GUI_SetUserAlpha()             设置其他值以用于计算要使用的实际Alpha值。

    GUI_RestoreUserAlpha()     恢复用户Alpha混合之前的状态。保存在所指向的结构中。

看函数说明不好看懂，下面也举一个例子

1. #include "GUI.h"
   
2. 
   
3. void MainTask(void)
   
4. {        
   
5.     GUI_ALPHA_STATE AlphaState;
   
6.     GUI_Init();   
   
7.     GUI_EnableAlpha(1);   
   
8.     GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);   
   
9.     GUI_Clear();   
   
10.     GUI_SetColor(GUI_BLACK);   
    
11.     GUI_DispStringHCenterAt("Alphablending", 45, 41);   
    
12.     GUI_SetUserAlpha(&AlphaState, 0xC0);   
    
13.     GUI_SetColor(GUI_RED);   
    
14.     GUI_FillRect(0, 0, 49, 49);   
    
15.     GUI_SetColor(GUI_GREEN);   
    
16.     GUI_FillRect(20, 20, 69, 69);   
    
17.     GUI_SetColor(GUI_BLUE);   
    
18.     GUI_FillRect(40, 40, 89, 89);   
    
19.     GUI_RestoreUserAlpha(&AlphaState);      
    
20.     while(1)   
    
21.     {        
    
22.         GUI_Delay(100);   
    
23.     }
    
24. }

实际显示效果如下：

    这些基本的2-D绘图函数很重要，特别是Alpha函数，绚丽的界面设计就靠这些函数了。