GDI+与GDI屏幕抓图比较

一、 简介

屏幕抓图程序在处理图形中应用广泛。作为Windows XP及以后版本操作系统的图形处理内核，GDI+在二维几何图形处理、图像显示与转换和字符排版等方面简直是传统GDI程序员的一种解脱。但是，至少在目前情况下，GDI+尚不能完全代替GDI。与GDI相比，它至少还存在以下不足：

不支持从内存到屏幕的位传输操作；

不支持光栅“位运算”操作；

如果程序性能、速度要求比较严格，在图片输出方面的表现较差时，GDI往往能取代实现高性能的输出。

本文通过对流行的屏幕抓图程序工作原理的剖析，力图向读者阐明GDI+与GDI各自在图形处理方面的优缺点，并给出相应的VC++ .NET代码实现。

二、 GDI在抓图中的关键作用

要实现屏幕抓图，关键有两点：一是获取图片所在窗口的窗口句柄，即在何处捕获图片；二是保存抓取的图片，实现这一点正是GDI+的强项。

对于问题一，可以利用SetCapture函数，它能够追踪鼠标指针的移动（包括在屏幕抓图程序窗口之外的窗口）。在移动鼠标的过程中，它还可以根据鼠标的指针所在位置来判断当前窗口的窗口句柄。我们还可以使用函数WindowFromPoint，这个函数能够找出鼠标指针当前位置所对应的窗口句柄。

使用过知名的抓图软件SnagIT的读者都知道，在选择抓图窗口时，鼠标指针所在位置的窗口都会出现加粗的红色边框，以提醒目前所选择的窗口，这个功能实现起来有些复杂。下面介绍在GDI中如何使这个红色边框出现。

【注意】正是由于这个红色边框的实现，读者才能发现GDI+在这方面的弱点。

在GDI中，一个最基本的概念就是设备环境（DC），每一个窗口都具有自己的DC。如果能够找到窗口的DC，那么，用户就能够在该窗口的任何位置绘图。然而，在屏幕抓图程序中，由于用户所选择的窗口不固定，所以，要想得到鼠标指针所处窗口的DC并不容易。这一问题的答案在于GetDC函数。下面是GetDC的函数声明：

HDC GetDC(HWND hWnd);

这里，hWnd是DC对应的窗口句柄。注意，当hWnd为空时，该函数返回的是整个屏幕的设备环境句柄。这就意味着，开发人员可以在屏幕上的任何位置进行任意的绘图操作。

在鼠标指针所处的窗口绘图时，绘图的目的只是为了提醒用户目前所选择的窗口，所以，在绘图时，必须保证不会破坏窗口原有的画面。这时可将窗口的绘图模式设为RS_NOTXORPEN，将画笔颜色与屏幕颜色进行异或运算之后，再对屏幕颜色取反即可。RS_NOTXORPEN运算方式的特点在于：对同一像素进行两次RS_NOTXORPEN运算后，像素值并不会发生变化。这样，在同一个地方进行两次绘图后，窗口的画面并不会发生任何变化。

【注意】这些功能在GDI+中很难实现。

三、 编码实现

由上可知，屏幕抓图至少分为3个步骤：

（1） 启用鼠标指针捕获。

（2） 在鼠标指针所在处的窗口进行绘图，提示抓图的目标。

（3） 选定目标窗口时，将目标窗口的画面保存为自定义的位图并终止鼠标指针捕获。

以下是具体的编程步骤：

（1）在Visual C++ .NET中按照GDI+程序的框架新建一个基于对话框的项目ScreenCapture，然后准备好一个外形为相机的光标文件（*.cur），将之引入资源管理器（IDC_CAMERA）。接着在CScreenCaptureDlg类中加入以下两个全局变量：

HWND hwndCapture;

Crect rectCapture;

（2）通过类向导加入对WM＿MOUSEMOVE及WM＿LBUTTONUP事件的响应函数，分别如下所示。

void CScreenCaptureDlg::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point)

{

//如果用户按隹鼠标左键不放，则开始抓取图片

if(nFlags==MK_LBUTTON){

//隐藏程序窗口，以免影响在抓取时的“视野”

ShowWindow(SW_HIDE);

//载入“照相机”鼠标指针，开始追踪鼠标指针的移动

HCURSOR cur=LoadCursor(AfxGetInstanceHandle(),MAKEINTRESOURCE(IDC_CAMERA));

SetCursor(cur);

SetCapture();

//获得鼠标指针所在窗口的句柄

this->ClientToScreen(&point);

hwndCapture=(HWND)::WindowFromPoint(point);

//取得屏幕的设备环境句柄，以便在屏幕的任何位置绘图

HDC hDC=::GetDC(NULL);

//建立一个红色的画笔

HPEN hPen=CreatePen(PS_INSIDEFRAME,6,RGB(255,0,0));

//将绘图模式设为R2_NOTXORPEN，在绘图时可以不破坏原有的背景

int nMode=SetROP2(hDC,R2_NOTXORPEN);

HPEN hpenOld=(HPEN)SelectObject(hDC,hPen);

//得到鼠标指针所在窗口的区域

::GetWindowRect(hwndCapture,&rectCapture);

//在鼠标指针所在处的窗口四周画一红色的矩形，做为选定时的提示

POINT pt[5];

pt[0]=CPoint(rectCapture.left,rectCapture.top);

pt[1]=CPoint(rectCapture.right,rectCapture.top);

pt[2]=CPoint(rectCapture.right,rectCapture.bottom);

pt[3]=CPoint(rectCapture.left,rectCapture.bottom);

pt[4]=CPoint(rectCapture.left,rectCapture.top);

::Polyline(hDC,pt,5);

//延时后再重绘红色矩形，这样不会破坏原有的内容

Sleep(100);

::Polyline(hDC,pt,5);

::SelectObject(hDC,hpenOld);

::ReleaseDC(NULL,hDC);

}

CDialog::OnMouseMove(nFlags, point);

}

void CScreenCaptureDlg::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)

{

// 得到鼠标指针所在窗口的区域宽、高

int nWidth=rectCapture.Width();

int nHeight=rectCapture.Height();

HDC hdcScreen,hMemDC;

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

//建立一个屏幕设备环境句柄

hdcScreen=CreateDC("DISPLAY",NULL,NULL,NULL);

hMemDC=CreateCompatibleDC(hdcScreen);

//建立一个与屏幕设备环境句柄兼容、与鼠标指针所在窗口的区域等大的位图

hBitmap=CreateCompatibleBitmap(hdcScreen,nWidth,nHeight);

//把新位图选到内存设备描述表中

hOldBitmap=(HBITMAP)SelectObject(hMemDC,hBitmap);

//把屏幕设备描述表拷贝到内存设备描述表中

BitBlt(hMemDC,0,0,nWidth,nHeight,hdcScreen,rectCapture.left,rectCapture.top,SRCCOPY);

DeleteDC(hdcScreen);

DeleteDC(hMemDC);

//返回位图句柄

//打开剪贴板，并将位图拷到剪贴板上

OpenClipboard();

EmptyClipboard();

SetClipboardData(CF_BITMAP,hBitmap);

//关闭剪贴板

CloseClipboard();

MessageBox("屏幕内容已经拷到剪贴板！");

ReleaseCapture();

//恢复窗口显示模式

ShowWindow(SW_NORMAL);

CDialog::OnLButtonUp(nFlags, point);

}

至此，一个具有专业效果的屏幕抓图程序的核心已经搞定。

四、 用GDI+实现画面的保存

经过上面两步，如果用户在对话框中按住鼠标左键不放，程序便开始“抓图”。当选择好抓图的目标后，松开鼠标左键，抓图的目标窗口的画面就自动保存到剪贴板中了。但是，把画面保存到文件中更为重要。如果用GDI的方式来操作，需要对各种类位图的结构有详尽的了解，极其麻烦。但如果用GDI+来实现之则极为容易。下面介绍如何将已经抓到的图片保存到一个BMP文件中。

由上面知，抓图程序已经得到了所捕获的窗口的位图句柄，接下来要将位图句柄保存为相应的位图文件。这一切归功于GDI+的Bitmap类，详见下列代码。

void CScreenCaptureDlg::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)

{

//……省略

if(GetSaveFileName(&ofn))

{

CLSID pngClsid;

Bitmap bmp(hBitmap,NULL);

//获取BMP文件的编码方式

GetEncoderClsid(L"image/bmp",&pngClsid);//帮助函数

CString tmp(ofn.lpstrFile);

CStringW filename((LPCSTR)tmp);

//保存所截取的屏幕图片

bmp.Save(filename,&pngClsid);

}

ReleaseCapture();

MessageBox("屏幕内容已经保存到文件中！");

//恢复窗口显示模式

ShowWindow(SW_NORMAL);

CDialog::OnLButtonUp(nFlags, point);

}

五、 小结

本文通过一个专业的屏幕抓图程序的核心实现，对比分析了GDI与GDI+各自的优缺点。但我们相信，GDI+作为新一代图形引擎，随着版本的不断升级，其迟早要淘汰掉GDI。本人拙见，不足处还望读者指正。

另外，本文源码在Windows 2000/VC++.NET 2003环境中调试通过。调试过程中注意：

确保工程对GDI+库的正确引用：在头文件stdafx.h中要加入相应引用；在应用程序类的InitInstance成员函数前后及其析构函数中加适当的操作；工程编译时要加入对gdiplus.lib的引用（“项目”｜“添加现有项”，我的机器上是在C:\Program Files\Microsoft Visual Studio.NET\vc7\platformSDK\lib下找到库文件）。