第5章，[Win32 章节] ：Polygon 函数和多边形填充模式

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本节前言

对于本节所讲解的知识，有可能，你会需要时不时地参考本专栏的其它文章。真的遇到了需要参考之前的文章的知识点，请你自行查阅。

我呢，也会提到一部分的参考课节。但是呢，你不应该依赖于我的主动提及。最好呢，你自己能够多去了解和查看本专栏目录。

多边形填充区域，这算是一个很有趣的东西了。

我在写作本节的时候，我特地用 VS2019 画了两个课件中的图片。

我们开始吧。

本节内容，来自于对佩措尔德教材的大段抄录。

一. 本节内容

前面已讨论过 5 个区域填充函数，Polygon 是第六个画带边框线并填充图形的函数，这个函数的调用类似于 Polyline 函数的调用。

Polygon (hdc, apt, iCount);

其中，参数 apt 是一个 POINT 结构的数组，iCount 是点的个数。如果数组中最后一个点与第一个点不同，则 Windows 会再加一条线连接最后一个点与第一个点。（在 Polyline 函数中不会这么做。）

PolyPolygon 函数的调用形式如下。

PolyPolygon (hdc, apt, aiCounts, iPolyCount);

这个函数会绘制多个多边形。最后一个参数是绘制的多边形的个数。对每个多边形，数组 aiCounts 给出了多边形顶点的个数。数组 apt 含有全部多边形的所有顶点。除了返回值外，PolyPolygon 在功能上等同于下面的代码。

复制代码

for (i = 0, iAccum = 0; i < iPolyCount; i++)
{
    Polygon (hdc, apt + iAccum, aiCounts[i]);
    iAccum += aiCounts[i];
}

对 Polygon 和 PolyPolygon 函数，Windows 都使用设备环境中的当前画刷来填充区域。至于内部是如何填充的，要取决于多边形的填充模式，可以调用 SetPolyFillMode 函数来设置填充模式。

SetPolyFillMode (hdc, iMode);

在默认情况下，多边形的填充模式是 ALTERNATE（交替），但是也可以将它设置为 WINDING（螺旋）。这两种方式的区别如下图所示。
图1

首先，ALTERNATE 和 WINDING 模式的区别看起来似乎相当简单。对于 ALTERNATE 模式，你可以想象从某个封闭区域中的一个点向无穷远处画一条射线。只有该射线穿越奇数条边框线时，封闭区域才会被填充。这就是为什么该五角星的角会被填充，而中心未被填充的原因。

这个五角星的例子让使用 WINDING 模式看上去比实际情况更简单。在绘制一个多边形时，WINDING 模式在大多数情况下会填充所有封闭区域，但是也有例外。

在 WINDING 模式下，要确定一个区域是否应该被填充，同样可以设想从区域内的一个点画一条伸向无穷远的射线。如果射线穿过奇数条边框线，则区域被填充，这和 ALTERNATE 模式相同。如果射线穿过偶数条边框线，情况比较复杂，还要考虑到边框线的绘制方向：在被穿越的偶数条边框线中，不同方向的边框线（相对于射线的方向）的数目如果相等，则区域不会被填充；不同方向的边框线（相对于射线的方向）的数目如果不相等，则区域会被填充。

我们来看看下面的图。
图2

在图2 中，线上的箭头表示画线的方向。 WINDING 模式和 ALTERNATE 模式都会填充三个 L 型区域，号码 1 到 3 。两个更小的内部区域，号码为 4 和 5，在 ALTERNATE 模式下就不被填充个。而在 WINDING 模式下，号码 5 的区域会被填充，这是因为从区域的内部到达图形的外部必须穿过两条相同方向的线。号码为 4 的区域不会被填充，因为射线必须穿越两条边框线，但是这两条边框线得绘制方向相反。

我们在下一分节，展示与图2 相关的程序，我们会用多边形函数 Polygon 来绘制图2 所示的图的边框线和填充其内部区域，填充模式既有 ALTERNATE，也有 WINDING 。

二. 本节程序，AltWind

代码如下。

复制代码

/*-----------------------------------------------
   ALTWIND.C -- Alternate and Winding Fill Modes
                (c) Charles Petzold, 1998
                水饺编程改编，2026
  -----------------------------------------------*/

#include <windows.h>

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
    PSTR szCmdLine, int iCmdShow)
{
    static TCHAR szAppName[] = TEXT("AltWind");
    HWND         hwnd;
    MSG          msg;
    WNDCLASS     wndclass;

    wndclass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wndclass.lpfnWndProc = WndProc;
    wndclass.cbClsExtra = 0;
    wndclass.cbWndExtra = 0;
    wndclass.hInstance = hInstance;
    wndclass.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wndclass.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wndclass.lpszMenuName = NULL;
    wndclass.lpszClassName = szAppName;

    if (!RegisterClass(&wndclass))
    {
        MessageBox(NULL, TEXT("注册窗口类失败！"),
            szAppName, MB_ICONERROR);
        return 0;
    }

    hwnd = CreateWindow(szAppName, TEXT("Alternate and Winding Fill Modes"),
        WS_OVERLAPPEDWINDOW,
        CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
        CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
        NULL, NULL, hInstance, NULL);

    ShowWindow(hwnd, iCmdShow);
    UpdateWindow(hwnd);

    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return msg.wParam;
}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    static POINT aptFigure[10] = { 10,70, 50,70, 50,10, 90,10, 90,50,
                                    30,50, 30,90, 70,90, 70,30, 10,30 };
    static int   cxClient, cyClient;
    HDC          hdc;
    int          i;
    PAINTSTRUCT  ps;
    POINT        apt[10];

    switch (message)
    {
    case WM_SIZE:
        cxClient = LOWORD(lParam);
        cyClient = HIWORD(lParam);
        return 0;

    case WM_PAINT:
        hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);

        SelectObject(hdc, GetStockObject(GRAY_BRUSH));

        for (i = 0; i < 10; i++)
        {
            apt[i].x = cxClient * aptFigure[i].x / 200;
            apt[i].y = cyClient * aptFigure[i].y / 100;
        }

        SetPolyFillMode(hdc, ALTERNATE);
        Polygon(hdc, apt, 10);

        for (i = 0; i < 10; i++)
        {
            apt[i].x += cxClient / 2;
        }

        SetPolyFillMode(hdc, WINDING);
        Polygon(hdc, apt, 10);

        EndPaint(hwnd, &ps);
        return 0;

    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0);
        return 0;
    }
    return DefWindowProc(hwnd, message, wParam, lParam);
}