CN101882077B - 高效率绘制与渲染基本图形的方法及装置 - Google Patents

Abstract

高效率绘制与渲染基本图形的方法及装置，其是使用OpenGL或DirectX创建内存纹理和显存纹理，获得内存纹理第一层的数据缓冲区，创建与该数据缓冲区相关的设备上下文DC，利用该DC创建GDI或GDIPlus画图对象，用该画图对象绘制基本图形，将内存纹理的数据更新到显存纹理中，使用OpenGL或DirectX渲染显存纹理，将显存纹理的数据予以显示。本发明方案不仅保持了OpenGL与DirectX图形渲染效率高的优势，还很好地利用了GDI与GDIPlus的现有算法和函数功能封装，实现二者之间很好的结合，简单方便地实现了基本图形的绘制功能，同时降低了OpenGL与DirectX对开发人员的技术要求。

Description

高效率绘制与渲染基本图形的方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机图形绘制与渲染技术领域，特别涉及一种高效率绘制与渲染基本图形的方法，以及一种高效率绘制与渲染基本图形的装置。

背景技术

在当今的计算机绘图领域中，基本图形的绘制与渲染是一种常用功能。其常用的实现技术有GDI、GDIPlus、OpenGL和DirectX。从图形的渲染效率而言，GDI比GDIPlus略高，但相差不大；同样的，OpenGL与DirectX的渲染效率也是不相上下。但众所周知，OpenGL与DirectX充分利用了硬件特别是显卡的加速功能，运算能力强，CPU占用率低，比GDI与GDIPlus在图形渲染方面的效率要高出许多。

在具体的软件开发中，对图形渲染效率要求较高的专业绘图软件，软件开发人员普遍采用OpenGL或者DirectX技术实现；但在对图形渲染次数不多、效率要求不高的应用软件，开发人员会优先考虑采用GDI或者GDIPlus技术实现。这是因为GDI特别是GDIPlus绘制的图形平滑度高，绘图函数接口丰富、功能强大，封装性好，非常方便图形绘制功能的实现，而OpenGL与DirectX对算法的封装性不足，没有提供丰富的绘图接口，所以使用复杂度也相应较高。例如同样对于椭圆图形的绘制功能，GDIPlus只需调用一个函数接口DrawEllipse便可实现，而由于OpenGL与DirectX没有现成的函数接口调用，那么就要求软件开发人员自身根据椭圆算法实现其绘制功能，这无疑增加了软件开发复杂度。

也就是说，OpenGL与DirectX在图形渲染效率方面表现更优，但对开发人员在图形绘制方面的技术要求较高；GDI与GDIPlus在图形渲染效率方面表现一般，不过对开发人员在图形绘制方面的技术要求较低。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效率绘制与渲染基本图形的方法、一种高效率绘制与渲染基本图形的装置，其可以将OpenGL或者DirectX在图形渲染方面效率高的优势，与GDI或者GDIPlus的现有算法与函数封装功能相结合，简单方便地实现基本图形的绘制功能，同时可以降低OpenGL和DirectX对软件开发人员的技术要求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高效率绘制与渲染基本图形的方法，包括步骤：

使用OpenGL或者DirectX技术创建内存纹理和显存纹理；

获取所述内存纹理的数据缓冲区，创建与所述数据缓冲区相关的设备上下文DC，根据该设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象，并使用该画图对象绘制基本图形；

将所述内存纹理中的数据更新到显存纹理中；

使用OpenGL或者DirectX技术渲染所述显存纹理，将该显存纹理的数据予以显示。

一种高效率绘制与渲染基本图形的装置，包括：

纹理创建模块，用于使用OpenGL或者DirectX技术创建内存纹理和显存纹理；

与所述纹理创建模块相连接的数据缓冲区获取模块，用于获取所述内存纹理的数据缓冲区，

与所述数据缓冲区获取模块相连接的基本图形绘制模块，用于创建与所述数据缓冲区相关的设备上下文DC，根据该设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象，并使用该画图对象绘制基本图形；

与所述基本图形绘制模块相连接的数据更新模块，将所述内存纹理中的数据更新到显存纹理中；

与所述数据更新模块相连接的显存纹理渲染模块，用于使用OpenGL或者DirectX技术渲染所述显存纹理，将该显存纹理的数据予以显示。

根据上述本发明的方案，其是首先利用OpenGL或者DirectX技术创建内存纹理和显存纹理，在获得内存纹理的数据缓冲区后，在该内存纹理的数据缓冲区上，创建与该数据缓冲区相关的设备上下文，从而可以利用该设备上下文创建GDI或者GDIPlus画图对象，并用该画图对象绘制基本图形，然后将该内存纹理的数据更新复制到显存纹理中，使用OpenGL或者DirectX技术渲染该显存纹理，将该显存纹理的数据予以显示。这种方式，不仅能保持OpenGL与DirectX在图形渲染方面效率高的优势，还能很好地利用GDI与GDIPlus的现有算法和函数功能封装，实现了二者之间很好的结合，简单方便地实现了基本图形的绘制功能，同时也降低了OpenGL与DirectX对软件开发人员的技术要求。

附图说明

图1是本发明的高效率绘制与渲染基本图形的方法的流程示意图；

图2是本发明的高效率绘制与渲染基本图形的装置的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的高效率绘制图形的方法及装置的各具体实施方式进行详细说明。

参见图1所示，是本发明的高效率绘制与渲染基本图形的方法的流程示意图，其包括步骤：

步骤S101：使用OpenGL或者DirectX技术创建两张纹理，分别记为内存纹理S和显存纹理D，其中，内存纹理S主要用于实现图形绘制功能，显存纹理主要用于实现图形渲染功能，进入步骤S102；

步骤S102：获取内存纹理S的数据缓冲区，随后进入步骤S103；

步骤S103：创建一个与内存纹理S的数据缓冲区相关的DC(DeviceContext，设备上下文)，创建DC的方式可以是采用现有技术中已有的方式，这里创建的设备上下文DC将会像一座桥梁一样将OpenGL/DirectX与GDI/GIDPlus结合起来，进入步骤S104；

步骤S104：根据上述创建的设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象graphics，此时，设备上下文DC将像一座桥梁，将OpenGL/DirectX与GDI/GIDPlus结合了起来，这是因为，该设备上下文DC不仅与OpenGL/DirectX的内存纹理紧密相连，同时也与后续生成的画图对象graphics息息相关，从而确保了画图对象graphics所绘制的图形都将保存到OpenGL/DirectX的内存纹理数据中，进入步骤105；

步骤S105：使用上述生成的图形对象graphics绘制基本图形，其中，基本图形包括GDI/GDIPlus支持的任意一种图形类型，例如直线、折线、矩形、圆、椭圆、箭头、多边形等等，图像对象graphics绘制的所有图形数据都将保存在OpenGL\DirectX的内存纹理中，就像一支画笔在画布上随意涂写，随后进入步骤S106；

步骤S106：将内存纹理S的数据更新到显存纹理D中，其目的是将利用GDI\GDIPlus技术绘制完成的内存纹理数据复制一份到显存纹理中，以进行下一步的纹理显示，进入步骤S107；

步骤S107：使用OpenGL\DirectX技术渲染显存纹理D，将显存纹理D的数据予以显示。

有上述可见，本发明的高效率绘制与渲染基本图形的方法，不仅能保持OpenGL与DirectX在图形渲染方面效率高的优势，还能很好地利用GDI与GDIPlus的现有算法和函数功能封装，实现了二者之间很好的结合，简单方便地实现了基本图形的绘制功能，同时也可以降低OpenGL与DirectX对软件开发人员的技术要求。

考虑到在OpenGL和DirectX中，纹理具有层的概念，在同一张纹理中，第一层(第一层是指纹理最上面的一层)的图形数据最先被渲染成功，效率也更高，虽然在纹理的其他层也可以绘制基本图形，但在上层也具有图形数据的情况下，所绘制出来的图形会被上层的图形遮挡住，因此，考虑到绘制效率以及渲染效果的问题，在上述步骤S102中，可以是选用第一层的数据缓冲区来执行后面的步骤，即所获得的内存纹理S的数据缓冲区是该内存纹理S第一层的数据缓冲区。

其中，上述技术结合的方式，可以是OpenGL与GDI结合，也可以是OpenGL与GDIPlus结合，也可以是DirectX与GDI结合，也可以是DirectX与GDIPlus相结合，根据实际开发需要等应用环境的不同，出于不同的考虑因素，可以采用不同的结合方式。

以下以将DirectX技术与GDIPlus技术相结合、绘制一个椭圆为例对本上述本发明方法的具体实现方式进行详细说明。

首先，使用使用DirectX技术创建两张纹理，分别为S和D，其中纹理S为内存纹理，参数设置为D3DPOOL_SYSTEMME，主要用于实现图形绘制功能；D为显存纹理，参数设置为D3DPOOL_DEFAULT，主要用于实现图形渲染功能。

随后，获取内存纹理S第一层的数据缓冲区BackBufferData，在DirectX中，其实现方法可如下：

IDirect3DSurface9*BackBufferData＝NULL；

S-＞GetSurfaceLevel(0，&BackBufferData)；

其中0表示第一层的数据。

然后在内存纹理S第一层的数据缓冲区BackBufferData中绘制基本图形。其具体方法包括有：

1)创建一个与内存纹理S第一层的数据缓冲区BackBufferData相关的DC(DeviceContext，设备上下文)，其实现方法可以是：

BackBufferData-＞GetDC(&DC)；

2)根据上述第1)步创建的DC生成GDIPlus画图对象graphics，其实现方法可以是：

Graphics*graphics＝new Graphics(DC)；

3)使用上述生成的画图对象graphics绘制椭圆，其实现方式可以是：

graphics-＞DrawEllipse(IN const Pen*pen，

                       IN INT x，

                       IN INT y，

                       IN INT width，

                       IN INT height)；

其中DrawEllipse函数是GDIPlus支持的接口函数，直接调用即可，无需实现，而DirectX则不支持类似的函数功能。

然后，将内存纹理S的数据更新到显存纹理D中，其目的主要是将利用GDIPlus技术绘制完成的内存纹理数据复制一份到显存纹理中，以进行下一步的纹理显示，其实现方式可以是：

d3dDevice-＞UpdateTexture(S，D)；

然后，使用DirectX技术渲染显存纹理D，将纹理D的数据显示出来，其实现方式可以是：

m_pSprite-＞Draw(D，NULL，NULL，&position，D3DCOLOR_ARGB(255，255，255，255))。

如图2所示，是本发明的高效率绘制与渲染基本图形的装置的结构示意图，其包括：

纹理创建模块201，用于使用OpenGL或者DirectX技术创建内存纹理和显存纹理；

与纹理创建模块201相连接的数据缓冲区获取模块202，用于获取所述内存纹理第一层的数据缓冲区；

与数据缓冲区获取模块202相连接的基本图形绘制模块203，用于创建与所述数据缓冲区相关的设备上下文DC，根据该设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象，并使用该画图对象绘制基本图形；

与基本图形绘制模块203相连接的数据更新模块204，用于将所述内存纹理中的数据更新到显存纹理中；

与数据更新模块204相连接的显存纹理渲染模块205，用于使用OpenGL或者DirectX技术渲染所述显存纹理，将该显存纹理的数据予以显示。

在一个具体的绘制与渲染的过程中，纹理创建模块201使用OpenGL或者DirectX技术创建两张纹理，分别记为内存纹理S和显存纹理D，其中，内存纹理S主要用于实现图形绘制功能，显存纹理主要用于实现图形渲染功能，然后由数据缓冲区获取模块202获取内存纹理S的数据缓冲区；

随后，基本图形绘制模块203创建一个与内存纹理S的数据缓冲区相关的DC(DeviceContext，设备上下文)，根据该设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象graphics，然后使用上述生成的图形对象graphics绘制基本图形，此时，设备上下文DC将像一座桥梁，将OpenGL/DirectX与GDI/GIDPlus结合了起来，这是因为，该设备上下文DC不仅与OpenGL/DirectX的内存纹理紧密相连，同时也与后续生成的画图对象graphics息息相关，从而确保了画图对象graphics所绘制的图形都将保存到OpenGL/DirectX的内存纹理数据中；

然后，数据更新模块204将内存纹理S的数据更新到显存纹理D中，显存纹理渲染模块205使用OpenGL\DirectX技术渲染显存纹理D，将显存纹理D的数据予以显示。

其中，本发明装置可绘制的基本图形包括GDI/GDIPlus支持的任意一种图形类型，例如直线、折线、矩形、圆、椭圆、箭头、多边形等等。

考虑到在OpenGL和DirectX中，纹理具有层的概念，在同一张纹理中，第一层(第一层是指纹理最上面的一层)的图形数据最先被渲染成功，效率也更高，虽然在纹理的其他层也可以绘制基本图形，但在上层也具有图形数据的情况下，所绘制出来的图形会被上层的图形遮挡住，因此，考虑到绘制效率以及渲染效果的问题，在数据缓冲区获取模块202可以是选用第一层的数据缓冲区来执行后面的步骤，即数据缓冲区获取模块202所获得的内存纹理S的数据缓冲区是该内存纹理S第一层的数据缓冲区。

其中，上述基本图形绘制模块203具体包括：

与数据缓冲区获取模块202相连接的DC创建模块2031，用于创建与所述数据缓冲区相关的设备上下文DC；

与DC创建模块2031相连接的画图对象生成模块2032，用于根据所述设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象；

连接于画图对象生成模块2032与数据更新模块204之间的图形绘制模块2033，用于使用所述画图对象绘制基本图形。

其中，本发明的高效率绘制与渲染基本图形的装置的创建纹理、获取内存纹理的第一层的数据缓冲区、绘制基本图形、更新内存纹理的数据到显存纹理、渲染显存纹理的具体实现方式与上述本发明的高效率绘制与渲染基本图形的方法中的相同，在此不予赘述。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高效率绘制与渲染基本图形的方法，其特征在于，包括步骤：

使用OpenGL或者DirectX技术创建内存纹理和显存纹理；

获取所述内存纹理的数据缓冲区，所述数据缓冲区为所述内存纹理第一层的数据缓冲区，创建与所述数据缓冲区相关的设备上下文DC，根据该设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象，并使用该画图对象绘制基本图形；

将所述内存纹理中的数据更新到显存纹理中；

使用OpenGL或者DirectX技术渲染所述显存纹理，将该显存纹理的数据予以显示。

2.根据权利要求1所述的高效率绘制与渲染基本图形的方法，其特征在于，所述基本图形为GDI或者GDIPlus支持的图形类型。

3.一种高效率绘制与渲染基本图形的装置，其特征在于，包括：

纹理创建模块，用于使用OpenGL或者DirectX技术创建内存纹理和显存纹理；

与所述纹理创建模块相连接的数据缓冲区获取模块，用于获取所述内存纹理的数据缓冲区，所述数据缓冲区为所述内存纹理第一层的数据缓冲区；

与所述数据缓冲区获取模块相连接的基本图形绘制模块，用于创建与所述数据缓冲区相关的设备上下文DC，根据该设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象，并使用该画图对象绘制基本图形；

与所述基本图形绘制模块相连接的数据更新模块，将所述内存纹理中的数据更新到显存纹理中；

与所述数据更新模块相连接的显存纹理渲染模块，用于使用OpenGL或者DirectX技术渲染所述显存纹理，将该显存纹理的数据予以显示。

4.根据权利要求3所述的高效率绘制与渲染基本图形的装置，其特征在于，所述基本图形绘制模块具体包括：

与所述数据缓冲区获取模块相连接的DC创建模块，用于创建与所述数据缓冲区相关的设备上下文DC；

与所述DC创建模块相连接的画图对象生成模块，用于根据所述设备上下文DC生成GDI或者GDIPlus画图对象；

连接于所述画图对象生成模块与所述数据更新模块之间的图形绘制模块，用于使用所述画图对象绘制基本图形。

5.根据权利要求3或4所述的高效率绘制与渲染基本图形的装置，其特征在于：

所述基本图形为GDI或者GDIPlus支持的图形类型。

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