Direct2D API 概觀

  • 發行項

Direct2D 提供類似 Direct3D 的 API，以搭配 C 或 C++ 使用。 API 會公開各種繪圖相關功能：

  • 使用 Direct2D、Direct3D 或 GDI 呈現顯示和螢幕外轉譯的目標。
  • 用於管理繪圖狀態的物件，例如座標空間轉換和反鋸齒模式。
  • 幾何資料的標記法，以及幾何處理的函式。
  • 點陣圖、幾何和文字的轉譯功能。
  • 布建以使用 GDI 或 Direct3D 建立的圖形化內容。

本主題提供組成 Direct2D API 的物件概觀。 它包含下列區段：

Direct2D 標頭檔

Direct2D API 是由下列標頭檔所定義。

標頭檔 描述
d2d1.h 定義主要 Direct2D API 的 C 和 C++ 版本。
d2d1helper.h 定義 C++ 協助程式函式、類別和結構。
d2dbasetypes.h 定義 Direct2D 的繪圖基本類型，例如點和矩形。 此標頭隨附于 d2d1.h。
d2derr.h 定義 Direct2D 的錯誤碼。 此標頭隨附于 d2d1.h。
d2d1_1.h 定義適用于 Windows 8 和更新版本之主要 Direct2D API 的 C 和 C++ 版本。
d2d1_1helper.h 定義適用于 Windows 8 和更新版本的 C++ 協助程式函式、類別和結構。
d2d1effects.h 定義適用于 Windows 8 和更新版本的 Direct2D API 之映射效果部分的 C 和 C++ 版本。
d2d1effecthelpers.h 定義適用于 Windows 8 和更新版本之 Direct2D API 之影像效果部分的 C++ 協助程式函式、類別和結構。

 

若要使用 Direct2D，您的應用程式應該包含 d2d1.h 標頭檔。

若要編譯 Direct2D 應用程式，請將 d2d1.lib 新增至程式庫清單。 您可以在 適用于 Windows 7 的 Windows 軟體發展工具組 (SDK) 中找到 d2d1.h 和 d2d1.lib。

下列各節說明 Direct2D API 所提供的一些常見介面。

Direct2D 介面

Direct2D API 的根目錄是 ID2D1Factory 和 ID2D1Resource 介面。 ID2D1Factory物件會建立ID2D1Resource物件，並做為使用 Direct2D 的起點。 所有其他 Direct2D 物件都繼承自 ID2D1Resource 介面。 Direct2D 資源有兩種類型：裝置獨立資源和裝置相依資源。

  • 與裝置無關的資源不會與特定轉譯裝置相關聯，而且可以在應用程式存留期間保存。
  • 裝置相依資源會與特定的轉譯裝置相關聯，並在移除該裝置時停止運作。

(如需資源和資源分享的詳細資訊，請參閱 資源概觀.)

ID2D1Factory 介面

ID2D1Factory介面是使用 Direct2D 的起點。 您可以使用 ID2D1Factory 來具現化 Direct2D 資源。 若要建立 ID2D1Factory，您可以使用其中一個 CreateFactory 方法。

處理站會定義一組可產生下列繪圖資源的建立資源 方法：

  • 轉譯目標是轉譯繪圖命令的物件。
  • 繪圖狀態欄塊是儲存繪圖狀態資訊的物件，例如目前的轉換和反鋸齒模式。
  • 幾何是代表簡單且可能複雜圖形的物件。

處理站可建立的最實用物件之一是 ID2D1RenderTarget，如下一節所述。

轉譯目標

轉譯目標是繼承自 ID2D1RenderTarget 介面的資源。 轉譯目標會建立繪圖的資源，並執行繪圖作業。 有幾種轉譯目標可用來以下列方式轉譯圖形：

  • ID2D1HwndRenderTarget 物件會將內容轉譯至視窗。
  • ID2D1DCRenderTarget 物件會轉譯至 GDI 裝置內容。
  • 點陣圖轉譯目標物件會將內容轉譯為螢幕外點陣圖。
  • DXGI 轉譯目標物件會轉譯為 DXGI 表面，以搭配 Direct3D 使用。

因為轉譯目標與特定的轉譯裝置相關聯，所以它是裝置相依的資源，如果移除裝置，就會停止運作。

轉譯目標功能

您可以指定轉譯目標是否應該使用硬體加速，以及本機或遠端電腦是否應該轉譯遠端顯示器。 您可以針對別名或反鋸齒轉譯設定轉譯目標。 對於具有大量基本類型的轉譯場景，開發人員也可以在別名模式中轉譯 2D 圖形，並使用 D3D 多重取樣反鋸齒來達到更大的延展性。

轉譯目標也可以將繪圖作業分組為 ID2D1Layer 介面所代表的圖層。 圖層對於在轉譯框架時，收集要組合在一起的繪圖作業很有用。 在某些情況下，這可以是轉譯為點陣圖轉譯目標的實用替代方法，然後重複使用點陣圖內容，因為階層式配置成本低於 ID2D1BitmapRenderTarget。

轉譯目標可以建立與本身相容的新轉譯目標，這對於中繼螢幕外轉譯很有用，同時保留原始上設定的各種轉譯目標屬性。

您也可以在 Direct2D 轉譯目標上使用 GDI 來轉譯，方法是在ID2D1GdiInteropRenderTarget的轉譯目標上呼叫QueryInterface，其上具有GetDC和ReleaseDC方法，可用來擷取 GDI 裝置內容。 只有在使用 D2D1_RENDER_TARGET_USAGE_GDI_COMPATIBLE 旗標集建立轉譯目標時，才能透過 GDI 轉譯。 這適用于主要使用 Direct2D 轉譯但具有擴充性模型或其他需要使用 GDI 轉譯之舊版內容的應用程式。 如需詳細資訊，請參閱 Direct2D 和 GDI 互通性概觀。

轉譯目標資源

就像處理站一樣，轉譯目標可以建立繪圖資源。 轉譯目標所建立的任何資源都是裝置相依的資源， (就像轉譯目標) 一樣。 轉譯目標可以建立下列類型的資源：

  • 點陣圖
  • 筆刷
  • 圖層
  • 網狀

繪圖命令

若要轉譯內容，您可以使用轉譯目標繪圖方法。 開始繪製之前，您會呼叫 ID2D1RenderTarget：：BeginDraw 方法。 完成繪圖之後，您會呼叫 ID2D1RenderTarget：：EndDraw 方法。 在這些呼叫之間，您會使用 Draw 和 Fill 方法來轉譯繪圖資源。 大部分的 Draw 和 Fill 方法會採用圖形 (基本或幾何) ，以及用來填滿或大綱圖形的筆刷。

轉譯目標也提供裁剪、套用不透明度遮罩及轉換座標空間的方法。

Direct2D 使用左手座標系統：正 X 軸值會往右繼續，而正 y 軸值會往下繼續。

錯誤處理

轉譯目標繪圖命令不會指出要求的作業是否成功。 若要瞭解是否有繪圖錯誤，請呼叫轉譯目標 Flush 方法或 EndDraw 方法來取得 HRESULT。

繪圖資源

下列各節說明轉譯目標和處理站介面可以建立的一些資源。

筆刷

ID2D1Brush介面所代表的筆刷是由轉譯目標所建立的裝置相依資源，其輸出會繪製區域。 不同的筆刷有不同類型的輸出。 有些筆刷會以純色繪製區域，其他則使用漸層或影像。 Direct2D 提供四種類型的筆刷：

若要建立筆刷，您可以使用其中一個ID2D1RenderTarget：：Create*Type > * < Brush 方法，例如CreateRadialGradientBrush。 筆刷可以搭配轉譯目標 Draw 和 Fill 方法使用，以繪製圖形筆劃或外框，或做為不透明度遮罩。

如需筆刷的詳細資訊，請參閱 筆刷概觀。

幾何

除了基本繪圖基本類型，例如點、矩形和橢圓形之外， Direct2D 還提供 ID2D1Geometry 介面來描述簡單和複雜的圖形。 繼承自 ID2D1Geometry 的介面會定義不同類型的圖形，例如代表矩形的 ID2D1RectangleGeometry 、用於代表圓角矩形的 ID2D1RoundedRectangleGeometry ，以及代表橢圓形的 ID2D1EllipseGeometry 。

您可以使用 ID2D1GeometrySink 介面來建立更複雜的圖形，以指定一系列由線條、曲線和弧線組成的圖形。 ID2D1GeometrySink會傳遞至ID2D1PathGeometry的 Open 方法，以產生複雜的幾何。 ID2D1SimplifiedGeometrySink也可以與 DirectWrite API 搭配使用，以擷取格式化文字的路徑大綱以進行轉譯。

幾何介面提供方法，可藉由擴大或簡化現有的幾何，或產生多個幾何的交集或聯集，來操作圖形。 它們也會提供方法來判斷幾何是否交集或重迭、擷取界限資訊、計算幾何的區域或長度，以及沿著幾何插補位置。 Direct2D 也可讓您建立從幾何鑲嵌的三角形網格。

若要建立幾何，您可以使用其中一個 ID2D1Factory：：Create* < Type > *Geometry 方法，例如 CreatePathGeometry。 幾何是與裝置無關的資源。

若要轉譯幾何，您可以使用轉譯目標的 DrawGeometry 和 FillGeometry 方法。

如需幾何的詳細資訊，請參閱 幾何概觀。

點陣圖

Direct2D 不提供載入或儲存點陣圖的方法;相反地，它可讓您使用 Windows 映像處理元件 (WIC) 建立點陣圖。 您可以使用 WIC 載入點陣圖資源，然後用來透過ID2D1RenderTarget：：CreateBitmapFromWicBitmap方法建立ID2D1Bitmap。

您也可以從透過其他方式設定的記憶體內部資料建立點陣圖。 建立點陣圖之後，可以透過轉譯目標 DrawBitmap 方法或使用點陣圖筆刷繪製。

由於在硬體轉譯目標上建立點陣圖資源通常是昂貴的作業，因此 Direct2D 可以使用 CopyFromBitmap、 CopyFromRenderTarget和 CopyFromMemory 方法來更新點陣圖 (或部分點陣圖) 的內容。 使用這些方法可能會節省與其他 GPU 紋理配置相關聯的成本。

繪圖文字

Direct2D 的設計目的是要處理新文字 API 的文字作業，DirectWrite。 若要簡化使用DirectWrite API，轉譯目標提供三種方法來轉譯DirectWrite文字資源：DrawText、DrawTextLayout和DrawGlyphRun。 由於 Direct2D 會針對 ClearType 文字轉譯程式使用 GPU，因此 Direct2D 提供比 GDI 低的 CPU 使用量，以及較佳的延展性，因為有更多 GPU 處理能力可供使用。

ID2D1RenderTarget：:D rawText是專為最簡單的案例所設計，涉及以最少格式呈現 Unicode 文字字串。 透過 ID2D1RenderTarget：:D rawTextLayout 方法提供更複雜的版面配置和印刷樣式彈性，此方法會使用 IDWriteTextLayout 物件來指定要轉譯的內容和格式。 IDWriteTextLayout 可讓您指定文字子字串和其他進階印刷樣式選項的個別格式設定。

對於需要精確控制字元層級配置的情況，ID2D1RenderTarget：:D rawGlyphRun方法可以搭配DirectWrite所提供的度量設備使用。

若要使用 DirectWrite API，請包含 dwrite.h 標頭。 如同 Direct2D，DirectWrite會使用Factory IDWriteFactory來建立文字物件。 使用DWriteCreateFactory函式來建立處理站，然後使用其 Create 方法來建立DirectWrite資源 (，例如IDWriteTextFormat) 。

如需DirectWrite的詳細資訊，請參閱DirectWrite簡介主題。

Direct2D 基本類型

Direct2D 會定義一組類似于其他繪圖 API 所提供的基本類型。 它提供色彩結構、用於執行轉換的矩陣結構，以及點、矩形、橢圓形和大小結構的浮點和整數版本。 通常，您會使用這些結構的浮點版本。

您不使用 Factory 或轉譯目標來具現化 Direct2D 基本類型。 您可以直接建立它們，或使用 d2d1helper.h 中定義的協助程式方法來建立它們。

Direct2D 參考

DirectWrite HelloWorld

DirectWrite簡介

資源概觀

Windows 影像處理元件 (WIC)