变换概述

本主题讨论 Direct2D 转换的基础知识，并包括各种转换的示例。 它包含以下部分：

• 什么是 Direct2D 转换？
• Direct2D 坐标空间
• 创建转换矩阵
• 呈现目标转换
• 画笔转换
• 几何图形转换
• 呈现目标转换如何影响剪辑
• 摘要
• 相关主题

什么是 Direct2D 转换？

转换指定如何将对象的点从一个坐标空间映射到另一个坐标空间，或者从同一坐标空间中的一个位置映射到另一个位置。 此映射由转换矩阵描述，该矩阵定义为包含三行的集合，其中包含三列 FLOAT 值，如下表所示。

M11Default：1.0	M12Default：0.0	0.0
M21Default：0.0	M22Default：1.0	0.0
M31OffsetX：0.0	M32OffsetY：0.0	1.0

 

在此矩阵中，M11、M12、M21 和 M22 成员定义可缩放、旋转或倾斜对象的线性转换;OffsetX 和 OffsetY 成员定义在进行线性转换后要应用的转换。 对于仿射转换，第三列中的值始终为 0.0、0.0 和 1.0。

由于 Direct2D 仅支持仿射 (线性) 转换，因此其转换矩阵定义为 3 乘 2 矩阵，省略上一个转换矩阵中的第三列。 下表显示了 Direct2D 转换矩阵的布局。

M11Default：1.0	M12Default：0.0
M21Default：0.0	M22Default：1.0
M31OffsetX：0.0	M32OffsetY：0.0

 

在 Direct2D 中，此 3 乘 2 矩阵由 D2D1_MATRIX_3X2 结构表示。 为了简化常见的矩阵操作，Direct2D 还提供了一个名为 Matrix3x2F 的类，该类派生自 D2D1_MATRIX_3X2 结构。

Matrix3x2F 的默认构造函数使对象保持未初始化状态。 若要检索标识矩阵，请使用 Matrix3x2F：：Identity。

将标识转换应用于对象时，它不会更改对象的位置、形状或大小。 它类似于将数字乘以 1 不会更改数字的方式。 换句话说，标识转换只保留点的坐标，不会将点移动到新位置。 除标识转换以外的任何转换都将修改对象的位置、形状和/或大小。

转换与坐标有关，了解 Direct2D 坐标空间对于了解转换的使用非常重要。

Direct2D 坐标空间

Direct2D 使用左手坐标空间;也就是说，正 x 轴值向右增大，正 y 轴值向下增加。 屏幕上的所有内容都相对于原点定位，原点是 x 轴和 y 轴 (0，0) 相交的点，如下图所示。 Direct2D 呈现目标使用此坐标空间。

通过操作转换矩阵中的值，可以旋转、缩放、倾斜和移动 (转换) 对象。 例如，如果将 OffsetX 设置为 100，将 OffsetY 设置为 200，则会将对象向右移动 100 像素，向下移动 200 像素。

若要显示对象移动的效果，需要应用转换来呈现目标、画笔或几何图形。 将转换应用于呈现目标会影响整个屏幕，而将转换应用于画笔或几何图形只会影响该特定画笔或几何图形。 若要创建转换矩阵，请使用 Matrix3x2F 类。

创建转换矩阵

为了创建旋转、缩放、倾斜和平移转换， Matrix3x2F 类提供了下表所示的静态方法。 表的“示例”列包含指向操作方法主题的链接，这些主题演示如何使用每种转换方法。

方法	说明	示例	图示
matrix3x2f：：rotate	创建具有指定角度和中心点的旋转转换。	如何旋转对象
matrix3x2f：：scale	创建具有指定比例系数和中心点的缩放转换。	如何缩放对象
matrix3x2f：：skew	创建具有指定的 x 轴和 y 轴值以及中心点的倾斜转换。	如何倾斜对象
matrix3x2f：：translation	创建平移转换，并指定 x 轴和 y 轴方向的位移。	如何转换对象

 

呈现目标转换

呈现器目标是继承自 ID2D1RenderTarget 接口的资源。 它创建用于绘图的资源并执行实际绘图操作。 它还提供转换坐标空间的方法。 可以调用 ID2D1RenderTarget：：SetTransform 方法将指定的转换应用于呈现器目标。 所有后续的绘图操作都发生在转换后的空间中。

若要呈现内容，请使用呈现目标的绘图方法。 在开始绘制之前，请调用 BeginDraw 方法。 若要完成呈现内容，请调用 EndDraw 方法。 有关示例，请参阅 如何将多个转换应用于对象。

画笔转换

可以通过调用 SetTransform 调整画笔上的转换。 对于此转换，可以将画笔视为一张大纸，将不同的呈现基元 (文本、几何图形、矩形等) 作为模具。 调整画笔转换时，就像在模具下方滑动大张纸一样，而不更改模具本身的位置。 可以使用此方法使文本从黄色淡入黑色进入 3D 空间。

当画笔转换是标识转换时，画笔显示在与绘制它们所在的呈现目标相同的坐标空间中。 画笔转换使调用方能够更改画笔坐标映射到此空间的方式。

在 Direct2D 中指定画笔空间的方式不同于Windows Presentation Foundation (WPF) 。 在 Direct2D 中，画笔空间不相对于要绘制的对象，而是呈现器目标的当前坐标系，如果存在，则由画笔转换转换。 若要像在 WPF 中那样让画笔填充对象，必须将画笔空间原点转换为对象的边界框的左上角，然后缩放画笔空间，使基磁贴填充对象的边界框。

有关画笔转换的详细信息，请参阅 Direct2D 画笔概述。

几何图形转换

缩放、移动、平移或倾斜几何图形时，可以直接将转换应用于特定几何图形，而不是影响整个屏幕的呈现目标转换。 呈现目标转换通常影响几何图形的笔划和填充。 相比之下，几何图形转换仅影响几何图形的填充，因为该转换在笔划之前应用于几何图形。

注意

从Windows 8开始，如果将笔划类型设置为D2D1_STROKE_TRANSFORM_TYPE_FIXED或D2D1_STROKE_TRANSFORM_TYPE_HAIRLINE，世界转换不会影响笔划。

 

可以通过调用 ID2D1Factory：：CreateTransformedGeometry 来创建 ID2D1TransformedGeometry 对象来调整几何图形上的转换。 有关几何图形转换的详细信息，请参阅 Direct2D 几何图形概述。

呈现目标转换如何影响剪辑

呈现器目标上的转换会影响轴对齐剪辑的边界框的计算方式。 调用 PushAxisAlignedClip 时， clipRect 参数由在呈现器目标上设置的当前世界转换进行转换。 将转换应用到 clipRect 后，将计算 clipRect 的轴对齐边界框。 为了提高效率，内容将剪裁到此轴对齐的边界框，而不是传递到传入的原始 clipRect 。 下图显示了旋转转换如何应用于呈现器目标、生成的 clipRect 和计算轴对齐边界框。

1. 假设下图中的矩形是与屏幕像素对齐的呈现目标。

   

2. 将旋转转换应用于呈现器目标。 在下图中，黑色矩形表示原始呈现目标，红色虚线矩形表示转换后的呈现目标。

   

3. 调用 PushAxisAlignedClip 后，旋转转换将应用于 clipRect。 在下图中，蓝色矩形表示转换后的 clipRect。

   

4. 计算轴对齐边界框。 在下图中，绿色虚线矩形表示边界框。 所有内容都剪裁到此轴对齐的边界框。

   

总结

借助 Direct2D，可以使用简化的坐标空间和相关类轻松转换二维对象。 通过使用各种类型的转换，可以平移、旋转、倾斜和缩放对象，以实现许多令人印象深刻的视觉效果。

相关主题

Direct2D 参考