MFC图形函数学习09——画多边形函数

引言
MFC图形绘制基础
- MFC与GDI
- 绘图流程简介
多边形的概念
- 多边形的定义
- 适用场景
MFC绘制多边形的基本函数
- Polygon() 函数
- BeginPath() 与 EndPath() 配合使用
实际应用示例
- 示例 1：绘制简单的三角形
- 示例 2：绘制五边形
- 示例 3：动态绘制复杂多边形
多边形的填充
- 填充方法概述
- 使用 SelectObject() 和 CreateSolidBrush() 实现填充
多边形交互与用户输入
- 鼠标点击事件
- 动态更新和重绘
多边形在图形编辑器中的应用
- 绘制编辑界面
- 调整多边形顶点
性能优化与高级技巧
- 绘图性能问题
- 使用位图缓存和区域优化
结论

1. 引言

在计算机图形学中，多边形是最基本也是最常见的图形元素之一，尤其是在图形用户界面（GUI）和图形编辑器中，绘制多边形是一个非常重要的操作。MFC（Microsoft Foundation Class）框架提供了丰富的图形绘制函数，可以帮助开发者高效地实现多边形绘制功能。在本篇文章中，我们将详细探讨如何在MFC中使用图形函数绘制多边形，并结合实际应用场景，举出多个案例进行说明。

2. MFC图形绘制基础

MFC与GDI

MFC（Microsoft Foundation Class）是一种为Windows应用程序开发提供的C++类库。它封装了许多底层API，简化了Windows应用程序开发的复杂性。在图形绘制方面，MFC利用GDI（Graphics Device Interface）提供了各种绘图函数，包括直线、矩形、圆形、文本、位图等。

GDI是Windows操作系统中的一个图形绘制API，允许开发者通过各种函数与系统的显示设备进行交互。MFC通过封装这些GDI函数，提供了更加面向对象的编程接口。

绘图流程简介

在MFC中，绘图的核心过程一般包含以下几个步骤：

获取设备上下文（DC）：通过设备上下文，MFC可以与屏幕或其他输出设备进行交互。
选择绘图对象：例如选择画笔（Pen）、画刷（Brush）等。
执行绘制操作：通过调用绘制函数进行实际绘图。
更新界面：在窗口内容发生变化时，调用Invalidate()函数进行重绘。

3. 多边形的概念

多边形的定义

多边形是由若干条直线段（边）围成的闭合图形。多边形的顶点是这些直线段的端点。根据边的数量，多边形可以分为不同类型，例如三角形（3个边）、四边形（4个边）、五边形（5个边）等。多边形广泛应用于计算机图形学、游戏开发、CAD软件、地图渲染等领域。

适用场景

地图渲染：在地理信息系统（GIS）中，区域、多边形等形状常用于表示不同的地理区域。
图形编辑软件：在图形设计工具中，用户经常需要绘制、编辑和填充多边形。
游戏开发：多边形是3D模型的基础，尤其在低级渲染中使用多边形网格来构建对象。

4. MFC绘制多边形的基本函数

`Polygon()` 函数

在MFC中，绘制多边形的最常用函数是Polygon()。这个函数接收一个点的数组作为参数，用于定义多边形的顶点。函数原型如下：

cppCopy Code
BOOL Polygon(
  HDC     hdc,         // 设备上下文
  CONST POINT *lpPoints,  // 顶点数组
  int     nCount       // 顶点个数
);

使用示例

我们来看看一个简单的例子，如何使用Polygon()函数绘制一个三角形：

cppCopy Code
void CPolygonDemoView::OnDraw(CDC* pDC)
{
    POINT points[3] = {{100, 100}, {200, 50}, {300, 100}};  // 三角形的三个顶点
    pDC->Polygon(points, 3);  // 绘制三角形
}

在这个示例中，我们定义了一个包含3个点的数组，代表三角形的顶点，并使用Polygon()函数将这些点连接起来，绘制出一个三角形。

`BeginPath()` 与 `EndPath()` 配合使用

除了Polygon()函数，MFC还提供了BeginPath()和EndPath()函数用于自定义路径。通过这两个函数，您可以控制路径的开始和结束，进行更复杂的多边形绘制操作。

cppCopy Code
void CPolygonDemoView::OnDraw(CDC* pDC)
{
    pDC->BeginPath();  // 开始定义路径
    pDC->MoveTo(100, 100);
    pDC->LineTo(200, 50);
    pDC->LineTo(300, 100);
    pDC->LineTo(100, 100);  // 关闭路径，回到起始点
    pDC->EndPath();  // 结束路径并绘制

    pDC->StrokePath();  // 绘制路径
}

BeginPath()和EndPath()提供了更高的灵活性，适用于需要在路径中包含更多操作（如圆弧、贝塞尔曲线等）时的情况。

5. 实际应用示例

示例 1：绘制简单的三角形

我们首先创建一个简单的三角形绘制函数，绘制一个固定位置的三角形。

cppCopy Code
void CPolygonDemoView::OnDraw(CDC* pDC)
{
    POINT points[3] = {{150, 150}, {250, 50}, {350, 150}};  // 三个顶点
    pDC->Polygon(points, 3);  // 绘制三角形
}

在这个示例中，我们定义了一个简单的三角形，通过Polygon()函数绘制。这个示例演示了如何通过MFC绘制一个简单的多边形。

示例 2：绘制五边形

接下来，我们绘制一个五边形。

cppCopy Code
void CPolygonDemoView::OnDraw(CDC* pDC)
{
    POINT points[5] = {{100, 100}, {150, 50}, {250, 50}, {300, 100}, {200, 150}};
    pDC->Polygon(points, 5);  // 绘制五边形
}

在这个示例中，我们定义了五个点，形成一个五边形。通过Polygon()函数，MFC能够快速连接这些点，生成五边形。

示例 3：动态绘制复杂多边形

在实际应用中，我们可能需要根据用户输入或者其他动态数据绘制复杂的多边形。比如，用户点击界面生成多边形的顶点，然后程序将这些顶点连接成一个多边形。

cppCopy Code
void CPolygonDemoView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
    // 保存鼠标点击的点
    m_points.push_back(point);
    Invalidate();  // 重绘
}

void CPolygonDemoView::OnDraw(CDC* pDC)
{
    if (m_points.size() > 2)
    {
        pDC->Polygon(m_points.data(), m_points.size());  // 绘制多边形
    }
}

这个例子展示了如何通过鼠标点击动态生成多边形顶点，并实时绘制出来。

6. 多边形的填充

填充方法概述

在MFC中，可以通过设置画刷来实现多边形的填充。常见的填充方法包括使用CreateSolidBrush()创建单色填充，或者使用CreatePatternBrush()进行图案填充。

使用 `SelectObject()` 和 `CreateSolidBrush()` 实现填充

cppCopy Code
void CPolygonDemoView::OnDraw(CDC* pDC)
{
    POINT points[5] = {{100, 100}, {150, 50}, {250, 50}, {300, 100}, {200, 150}};
    
    CBrush brush