Win32_API - GDI로 자유 곡선 그리기 (마우스로 글씨 쓰기)

서론

지난 글들을 통해서 마우스 동작에 대한 Window 운영체제에서의 메시지들을 이해하고, 간단하게 선을 그리는 방법에 대해 알아보았습니다.

본문에서는 몇 가지 추가적인 내용들을 알아보고, 자유곡선 즉 마우스 클릭을 통해 글씨를 써보도록 합시다.

 

 

어떻게 연속된 곡선을 그릴까?

지난 글들에서 우리는 GDI API를 통해 직선을 그릴 수 있었습니다. 

직선을 어떻게 그렸을까요? 두 가지 함수를 통해 그렸습니다.

                MoveToEx(memdc, start_pos.x, start_pos.y, NULL);
                LineTo(memdc, end_pos.x, end_pos.y);

이 방법을 응용하면 간단합니다.

연속적으로 시작점과 끝점을 다시 그려준다면 자유롭게 곡선을 그릴 수 있게 됩니다. 

 

 

어떻게 구현할지 생각해 봅시다.

연속적으로 점을 그린다면 자유곡선을 그릴 수 있습니다. 

우선 필요한 내용을 정리해 보도록 합시다.

• 자유곡선을 그린다.
  • 마우스 좌클릭을 한 시점부터 그린다.
  • 움직이는 동안 계속해서 그린다.
  • 좌클릭을 해제한 순간 그리기를 종료한다.
  • 무효화 영역이 발생해도 계속해서 그린 값을 가지고 있어야 한다.

조금 더 Win32 프로그래밍 적으로 구조화를 해보면 다음과 같습니다.

 

• 마우스 동작 메시지 제어
  • WM_LBUTTONDOWN
  • WM_LBUTTONUP
  • WM_MOUSEMOVE
• 그리는 공간 메세지
  • WM_PAINT
• 상태들을 체크할 수 있는 변수들
  • 자유곡선에 대한 정보
  • 마우스 동작에 대한 상태 정보

 

0. 변수들 준비하기

• 마우스 클릭을 했을 때만 좌표의 값을 저장하기 위한 전역 변수
• 2차원 vector를 이용해서 처음 시작 좌표부터 계속되는 연속 좌표 저장 변수

//그리기를 상태를 파악하기 위한변수
int status;
std::vector<std::vector<POINT>> list;

 

1.WM_LBUTTONDOWN 메시지 처리

마우스 좌클릭을 하는 순간에 곡선의 시작점을 저장하고, 연속되는 좌표를 저장하기 위한 준비로 마우스 상태를 제어하기 위한 변수를 활성화시켜주도록 합시다. 

    case WM_LBUTTONDOWN:
    {
        //마우스 상태 활성화
        status = 1;
        //시작 좌표 저장
        POINT pos;
        pos.x = GET_X_LPARAM(lParam);
        pos.y = GET_Y_LPARAM(lParam);
        std::vector<POINT> tempv;
        list.push_back(tempv);
        list[list.size()-1].push_back(pos); //계속해서 vector를 추가하고 접근하기 list.size()-1 == index 접근

        //tempvector 제거 
        tempv.clear();
        std::vector<POINT>().swap(tempv);
        break;
    }

2.WM_LBUTTONUP 메시지 처리

마우스 좌클릭을 때는 순간 더 이상 그리기 데이터를 저장할 필요가 없습니다. 따라서 마우스 상태 변수를 비활성화시켜주도록 합시다.

    case WM_LBUTTONUP:
    {
        status = 0;
    }

3.WM_MOUSEMOVE 메시지 처리

마우스 좌클릭을 누르면서 마우스를 움직이면 연속된 곡선을 그리기 위한 동작입니다.

따라서 마우스 상태 변수가 활성화됐을 때 계속해서 좌표를 저장해 줍니다. 

이때 2차원 vector에 담겨있는 마지막 vector에 값을 저장해 주어야 합니다.

당연히 계속해서 좌표값이 추가적으로 저장됩니다 따라서 계속해서 WM_PAINT로 다시 그리도록 합시다.

    case WM_MOUSEMOVE:
    {
        //만약 좌클릭중인 상태이면
        if (status == 1)
        {
            //좌표를 받아서 값을 추가합니다.
            POINT pos;
            pos.x = GET_X_LPARAM(lParam);
            pos.y = GET_Y_LPARAM(lParam);
            list[list.size()].push_back(pos);
        }
        //이후 그리기 갱신
        InvalidateRect(hWnd, NULL, FALSE);
        UpdateWindow(hWnd);
        break;
    }

4.WM_PAINT 메시지 처리 

이제 저장된 그리기 정보들을 순서대로 출력해서 그려주도록 합시다. 

그리기를 하는 과정에서 깜빡 히 는 현상을 방지하기 위해 더블 버퍼링을 사용하도록 합시다.

​

    case WM_PAINT:
        {
            PAINTSTRUCT ps;
            hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);

            //메모리에 DC 가지고 생성
            HDC memdc = CreateCompatibleDC(hdc);
            //현재 윈도우 창 크기 받아오기
            RECT rect; 
            GetClientRect(hWnd, &rect);

            // !! 더블 버퍼링 사용 !!
            //메모리에 윈도우 창과 동일한 그기에 그릴수 있도록 셋팅하기 
            HBITMAP memBitmap = CreateCompatibleBitmap(memdc, rect.right, rect.bottom);
            //HBITMAP또한 하나의 그리기 도구이므로 선택하기 및 예전 그리기 도구 저장
            HBITMAP oldBitmap = (HBITMAP)SelectObject(memdc, memBitmap);
            //가상공간 그리는 공간 백그라운드 컬러 설정해주기
            FillRect(memdc, &rect, (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH));
            //메모리공간에 그림 그리기

            //vector에 저장된 좌표정보로 계속해서 그리기 
            for (int i = 0; i < list.size(); i++)
            {
                // n번째 vector에서 초기 값 받아오기 
                POINT st_pos = list[i].at(0);

                //2중 반복문을 통해 계속해서 vector의 다음값 받아오기 and 다음 값을 시작값으로 저장
                for (int j = 0; j < list[i].size(); j++)
                {
                    POINT next_pos = list[i].at(j);
                    MoveToEx(memdc, st_pos.x, st_pos.y, NULL);
                    LineTo(memdc, next_pos.x, next_pos.y);
                    st_pos = next_pos;
                }
            }
            //넘겨주고자 하는 메인 윈도우로 전달하기 (메모리공간 그림 --> 메인 화면)
            BitBlt(hdc, 0, 0, rect.right, rect.bottom, memdc, 0, 0, SRCCOPY);
            //생성해둔 메모리 공간 제거
            SelectObject(memdc,oldBitmap);
            DeleteObject(memBitmap);
            DeleteDC(memdc);
            EndPaint(hWnd, &ps);
        }
        break;

 

전체 소스코드 및 결과

 

// Windows 헤더 파일
#include <windows.h>
// C 런타임 헤더 파일입니다.
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#include <memory.h>
#include <tchar.h>
#include <Windowsx.h>
#include <vector>
#include <algorithm>







// 전역 변수:
HINSTANCE hInst;                                // 현재 인스턴스입니다.
//그리기를 상태를 파악하기 위한변수
int status;
std::vector<std::vector<POINT>> list;
// 이 코드 모듈에 포함된 함수의 선언을 전달합니다:
LRESULT CALLBACK    WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
int APIENTRY wWinMain(_In_ HINSTANCE hInstance,
                     _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance,
                     _In_ LPWSTR    lpCmdLine,
                     _In_ int       nCmdShow)
{

    //윈도우 창 구조체 정의 및 적용
    WNDCLASSEXW wcex;
    wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
    wcex.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wcex.lpfnWndProc = WndProc;
    wcex.cbClsExtra = 0;
    wcex.cbWndExtra = 0;
    wcex.hInstance = hInstance;
    wcex.hIcon = NULL;
    wcex.hCursor = LoadCursor(nullptr, IDC_ARROW);
    wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
    wcex.lpszMenuName = NULL;
    wcex.lpszClassName = L"Test";
    wcex.hIconSm = NULL;
    RegisterClassExW(&wcex);
    //적용한 윈도우 생성 및 업데이트
    hInst = hInstance; // 인스턴스 핸들을 전역 변수에 저장합니다.
    HWND hWnd = CreateWindowW(L"Test", L"Test", WS_OVERLAPPEDWINDOW,
        CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, nullptr, nullptr, hInstance, nullptr);
    if (!hWnd)
    {
        return FALSE;
    }
    ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
    UpdateWindow(hWnd);
    MSG msg;
    // 기본 메시지 루프입니다:
    while (GetMessage(&msg, nullptr, 0, 0))
    {
            TranslateMessage(&msg);
            DispatchMessage(&msg);
    }
    return (int) msg.wParam;
}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    HDC hdc;
    switch (message)
    {
    case WM_CREATE:
        break;
    case WM_PAINT:
        {
            PAINTSTRUCT ps;
            hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);

            //메모리에 DC 가지고 생성
            HDC memdc = CreateCompatibleDC(hdc);
            //현재 윈도우 창 크기 받아오기
            RECT rect; 
            GetClientRect(hWnd, &rect);

            // !! 더블 버퍼링 사용 !!
            //메모리에 윈도우 창과 동일한 그기에 그릴수 있도록 셋팅하기 
            HBITMAP memBitmap = CreateCompatibleBitmap(memdc, rect.right, rect.bottom);
            //HBITMAP또한 하나의 그리기 도구이므로 선택하기 및 예전 그리기 도구 저장
            HBITMAP oldBitmap = (HBITMAP)SelectObject(memdc, memBitmap);
            //가상공간 그리는 공간 백그라운드 컬러 설정해주기
            FillRect(memdc, &rect, (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH));
            //메모리공간에 그림 그리기

            //vector에 저장된 좌표정보로 계속해서 그리기 
            for (int i = 0; i < list.size(); i++)
            {
                // n번째 vector에서 초기 값 받아오기 
                POINT st_pos = list[i].at(0);

                //2중 반복문을 통해 계속해서 vector의 다음값 받아오기 and 다음 값을 시작값으로 저장
                for (int j = 0; j < list[i].size(); j++)
                {
                    POINT next_pos = list[i].at(j);
                    MoveToEx(memdc, st_pos.x, st_pos.y, NULL);
                    LineTo(memdc, next_pos.x, next_pos.y);
                    st_pos = next_pos;
                }
            }
            //넘겨주고자 하는 메인 윈도우로 전달하기 (메모리공간 그림 --> 메인 화면)
            BitBlt(hdc, 0, 0, rect.right, rect.bottom, memdc, 0, 0, SRCCOPY);
            //생성해둔 메모리 공간 제거
            SelectObject(memdc,oldBitmap);
            DeleteObject(memBitmap);
            DeleteDC(memdc);
            EndPaint(hWnd, &ps);
        }
        break;
    case WM_MOUSEMOVE:
    {
        //만약 좌클릭중인 상태이면
        if (status == 1)
        {
            //좌표를 받아서 값을 추가합니다.
            POINT pos;
            pos.x = GET_X_LPARAM(lParam);
            pos.y = GET_Y_LPARAM(lParam);
            list[list.size()-1].push_back(pos);
        }
        //이후 그리기 갱신
        InvalidateRect(hWnd, NULL, FALSE);
        UpdateWindow(hWnd);
        break;
    }
    case WM_LBUTTONDOWN:
    {
        //마우스 상태 활성화
        status = 1;
        //시작 좌표 저장
        POINT pos;
        pos.x = GET_X_LPARAM(lParam);
        pos.y = GET_Y_LPARAM(lParam);
        std::vector<POINT> tempv;
        list.push_back(tempv);
        list[list.size()-1].push_back(pos);

        //tempvector 제거 
        tempv.clear();
        std::vector<POINT>().swap(tempv);
        break;
    }
    case WM_LBUTTONUP:
    {
        status = 0;
        break;
    }
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0);
        break;
    default:
        return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
    }
    return 0;
}