呈现目标、设备和资源

项目
08/07/2024

呈现目标只是程序将要绘制的位置。通常，呈现目标是窗口（特别是窗口的客户端区域）。它也可以是内存中未显示的位图。呈现目标由 ID2D1RenderTarget 接口表示。

设备是一种抽象概念，表示实际绘制像素的任何内容。硬件设备使用 GPU 来提高性能，而软件设备则使用 CPU。应用程序不会创建设备。而是在应用程序创建呈现目标时隐式创建设备。每个呈现器目标都与特定设备（硬件或软件）相关联。

显示呈现目标和设备之间关系的关系图。

资源是程序用于绘图的对象。下面是 Direct2D 中定义的一些资源示例：

Brush。控制绘制线条和区域的方式。画笔类型包括纯色画笔和渐变画笔。
笔划样式。控制线条的外观，例如虚线或实线。
Geometry。表示线条和曲线的集合。
Mesh。由三角形构成的形状。网格数据可以直接由 GPU 使用，这与几何图形数据不同，在呈现之前必须转换这些数据。

呈现目标也被视为一种资源类型。

某些资源受益于硬件加速。此类型的资源始终与特定设备（硬件 (GPU) 或软件 (CPU)）相关联。这种类型的资源称为依赖于设备的资源。画笔和网格是依赖于设备的资源的示例。如果设备不可用，则必须为新设备重新创建资源。

无论使用什么设备，其他资源都会保留在 CPU 内存中。这些资源与设备无关，因为它们不与特定设备关联。当设备发生更改时，无需重新创建独立于设备的资源。笔划样式和几何图形是独立于设备的资源。

每个资源的 Windows 文档都指出资源是依赖于设备还是独立于设备。每个资源类型都由派生自 ID2D1Resource 的接口表示。例如，画笔由 ID2D1Brush 接口表示。

Direct2D 工厂对象

使用 Direct2D 时的第一步是创建 Direct2D 工厂对象的实例。在计算机编程中，工厂是创建其他对象的对象。 Direct2D 工厂创建以下类型的对象：

呈现目标。
独立于设备的资源，如笔划样式和几何图形。

设备相关资源（如画笔和位图）由呈现目标对象创建。

显示 direct2d 工厂的关系图。

若要创建 Direct2D 工厂对象，请调用 D2D1CreateFactory 函数。

ID2D1Factory *pFactory = NULL;

HRESULT hr = D2D1CreateFactory(D2D1_FACTORY_TYPE_SINGLE_THREADED, &pFactory);

第一个参数是指定创建选项的标志。 D2D1_FACTORY_TYPE_SINGLE_THREADED 标志意味着不会从多个线程调用 Direct2D。若要支持来自多个线程的调用，请指定 D2D1_FACTORY_TYPE_MULTI_THREADED。如果程序使用单个线程调用 Direct2D，则单线程选项效率更高。

D2D1CreateFactory 函数的第二个参数接收指向 ID2D1Factory 接口的指针。

您应在第一条 WM_PAINT 消息之前创建 Direct2D 工厂对象。 WM_CREATE 消息处理程序是创建工厂的好位置：

    case WM_CREATE:
        if (FAILED(D2D1CreateFactory(
                D2D1_FACTORY_TYPE_SINGLE_THREADED, &pFactory)))
        {
            return -1;  // Fail CreateWindowEx.
        }
        return 0;

创建 Direct2D 资源

Circle 程序使用以下依赖于设备的资源：

与应用程序窗口相关联的呈现目标。
用于绘制圆圈的纯色画笔。

每个资源都由 COM 接口表示：

ID2D1HwndRenderTarget 接口表示呈现目标。
ID2D1SolidColorBrush 接口表示画笔。

Circle 程序将指向这些接口的指针存储为 MainWindow 类的成员变量：

ID2D1HwndRenderTarget   *pRenderTarget;
ID2D1SolidColorBrush    *pBrush;

以下代码创建这两个资源。

HRESULT MainWindow::CreateGraphicsResources()
{
    HRESULT hr = S_OK;
    if (pRenderTarget == NULL)
    {
        RECT rc;
        GetClientRect(m_hwnd, &rc);

        D2D1_SIZE_U size = D2D1::SizeU(rc.right, rc.bottom);

        hr = pFactory->CreateHwndRenderTarget(
            D2D1::RenderTargetProperties(),
            D2D1::HwndRenderTargetProperties(m_hwnd, size),
            &pRenderTarget);

        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            const D2D1_COLOR_F color = D2D1::ColorF(1.0f, 1.0f, 0);
            hr = pRenderTarget->CreateSolidColorBrush(color, &pBrush);

            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                CalculateLayout();
            }
        }
    }
    return hr;
}

若要为窗口创建呈现目标，请在 Direct2D 工厂上调用 ID2D1Factory::CreateHwndRenderTarget 方法。

第一个参数指定任何类型的呈现目标都通用的选项。在这里，我们通过调用帮助程序函数 D2D1::RenderTargetProperties 传递默认选项。
第二个参数指定窗口的句柄以及呈现目标的大小（以像素为单位）。
第三个参数接收 ID2D1HwndRenderTarget 指针。

若要创建纯色画笔，请在呈现目标上调用 ID2D1RenderTarget::CreateSolidColorBrush 方法。颜色以 D2D1_COLOR_F 值的形式提供。有关 Direct2D 中的颜色的详细信息，请参阅在 Direct2D 中使用颜色。

此外请注意，如果呈现目标已存在，CreateGraphicsResources该方法将返回 S_OK 而不执行任何操作。此设计的原因将在下一主题中阐明。

下一步

用 Direct2D 进行绘制

通过

呈现目标、设备和资源

Direct2D 工厂对象

创建 Direct2D 资源

下一步

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