用C++品嘗Vista美味：界面的毛玻璃效果

2019-11-17 04:59:43

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供稿：網友

簡介

　　本文將演示在基于Windows Vista的普通Windows應用程序及對話框程序中，如何利用C++來生成Aero毛玻璃效果，此處使用的是Beta 2版本的Vista及Windows SDK，也許在后續的版本中，一些API在細節上會有所變化。另外，文中沒有使用MFC，全部例子用WTL 7.5生成，其可在http://wtl.sourceforge.net/下載得到，雖然此處使用的是Visual C++ 2003，但Visual C++ 2005也類似。

　　Aero主題及毛玻璃效果，是隨同Vista"桌面窗口治理（DWM）"而來的新特性，也是微軟市場推廣的一個重心，在應用程序中集成毛玻璃效果，當打開Aero主題時，程序看上去會顯得非常與眾不同--很酷，對吧。

　　Aero主題中的毛玻璃效果

　　當以Aero為主題時，Vista會根據計算機顯卡進行判定是否開啟毛玻璃效果，此時桌面由DWM進行繪制，而DWM使用一個composition進程來渲染桌面，其會在頂層窗口的非客戶區自動使用Aero主題元素（有點類似于Windows xp）。話又說回來，也不是總會添加這些毛玻璃效果的，假如計算機運行于"電池模式"，或用戶決定關閉透明效果，那么非客戶區就不會有毛玻璃效果了，如下圖所示。

　　假如在控制面板的可視效果中打開了透明玻璃效果，那非客戶區看上去就像下圖這樣：

　　請留意，記事本的邊框呈現綠色調，這是墻紙透過來的顏色，并且也可以透過標題欄看到桌面的一些圖標。

　　我們在編寫代碼的時候，要害只須留意composition是否打開，而不是設置了什么毛玻璃效果，因為DWM會處理毛玻璃效果繪制的部分。

　　項目開始

　　第一個示例程序是不帶視窗口、工具條、狀態條的SDI應用程序，在運行完WTL AppWizard之后，第一件事就是設置stdafx.h中的#define，以便利用Vista的新特性。Vista的Windows版本為6，且Vista中IE的版本為7，設置完成后應像下面這樣：

#define WINVER 0x0600
#define _WIN32_WINNT 0x0600
#define _WIN32_IE 0x0700
　　接下來包含ATL與WTL的頭文件：

#define _WTL_NO_WTYPES // 不要在WTL頭文件中定義CRect/CPoint/CSize
#include <atlbase.h>
#include <atltypes.h>//共享的CRect/CPoint/CSize
#include <atlapp.h>

extern CAppModule _Module;

#include <atlwin.h>
#include <atlframe.h>
#include <atlmisc.h>
#include <atlcrack.h>
#include <atltheme.h>// XP/Vista主題支持
#include <dwmapi.h>// DWM API
　　假如修改完成之后就編譯，將會從atltheme.h中得到4個錯誤。例如，以下是不會編譯通過的CTheme::GetThemeTextMetrics()代碼：

HRESULT GetThemeTextMetrics(..., PTEXTMETRICW pTextMetric)
{
　ATLASSERT(m_hTheme != NULL);

　//注重：因為uxtheme.h頭文件，所以轉換為PTEXTMETRIC。
　//替換掉PTEXTMETRICW是不對的
　return ::GetThemeTextMetrics(m_hTheme, ..., (PTEXTMETRIC) pTextMetric);
}
　　在GetThemeTextMetrics() API中的轉換，是對Platform SDK的uxtheme.h中錯誤的修正，然而，Windows SDK卻沒有這個錯誤，所以這個轉換導致了一個錯誤，可刪除函數中的這個轉換，其他三個也同樣。添加邊框的毛玻璃效果

　　通過把毛玻璃效果從非客戶區擴展到客戶區，就可完成添加程序的毛玻璃效果，這個API是DwmExtendFrameIntoClientArea()。DwmExtendFrameIntoClientArea()接受兩個參數：我們框架窗口的HWND和一個用于說明毛玻璃效果擴展到窗口四面多遠的MARGINS結構?？稍贠nCreate()中調用這個API：

LRESULT CMainFrame::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpcs)
{
　//在底部添加玻璃效果
　MARGINS mar = {0};
　mar.cyBottomHeight = 100;
　DwmExtendFrameIntoClientArea ( m_hWnd, &mar );
　return 0;
}
　　但假如運行程序，看不到有任何變化：

　　這是因為毛玻璃效果依靠于窗口的透明度，為顯示出玻璃效果，區域中像素（在本例中為客戶區底部的100像素）的alpha值必須設置為0。最簡單的方法是用一個黑畫刷來繪制這個區域，它會把像素的顏色值（紅、綠、藍和alpha）設為0，可在OnEraseBkgnd()中完成：

BOOL CMainFrame::OnEraseBkgnd ( HDC hdc )
{
　CDCHandle dc = hdc;
　CRect rcClient;
　GetClientRect(rcClient);
　dc.FillSolidRect(rcClient, RGB(0,0,0));
　return true;
}
　　修改之后，框架窗口看起來像這樣：

　　底部的100像素現在是毛玻璃效果了。

　　在毛玻璃區域添加文本

　　在窗口中添加毛玻璃效果是比較簡單的部分，但要把自己的界面元素（UI）添加到毛玻璃之上，就有點難度了。因為必須一直保持像素的alpha值，所以就要用到那些可以理解并適當設置alpha的繪圖API。壞消息是，GDI函數差不多全部不理會alpha--唯一剩下的API則為帶有SRCCOPY光柵操作的BilBlt()函數了，因此，程序必須使用GDI+或主題API來進行繪圖，這些API都是時刻不忘alpha的。

　　在Vista中，有關毛玻璃的效果一般用在表示程序狀態的區域（取代了通用控件中的狀態欄），例如，Windows Media Player 11就在窗口底部的毛玻璃區域顯示播放控制與當前歌曲信息：

用C++品嘗Vista美味：界面的毛玻璃效果（圖五）

　　以下，將演示怎樣在毛玻璃區域上繪制文本，并怎樣在文本上添加發光效果，以便文本在任何背景上都方便閱讀。使用正確的字體

　　Vista已經徹底放棄使用MS Sans Serif與Tahoma字體，轉而把Segoe UI作為默認的UI字體。我們的程序也應該使用Segoe UI字體，所以，將會在基于當前主題的情況下創建一個字體。假如主題被禁用（如用戶正在使用Windows經典顏色方案），那我們就使用SystemParametersInfo() API。

　　首先，需要在CMainFrame中添加主題支持，這一點非常簡單，因為WTL已經有一個用于處理主題的類：CThemeImpl。我們可把CThemeImpl添加到繼續列表，并把消息鏈接至CThemeImpl，以便在當前主題改變時，程序可以得到相應的通知。

class CMainFrame :
public CFrameWindowImpl<CMainFrame>,
public CMessageFilter,
public CThemeImpl<CMainFrame>
{
　// ...
　BEGIN_MSG_MAP(CMainFrame)
　　CHAIN_MSG_MAP(CThemeImpl<CMainFrame>)
　　// ...
　END_MSG_MAP()

　PRotected:
　　CFont m_font; //用于繪制文本的字體
};
　　在CMainFrame的構造函數中，我們調用了CThemeImpl::SetThemeClassList()，其指定了我們正在使用哪一個主題的窗口類。對一般窗口來說（即不是普通控件的窗口），名稱為"globals"。

CMainFrame::CMainFrame()
{
　SetThemeClassList ( L"globals" );
}

　　最后，在OnCreate()中，從主題中讀取字體信息，并創建一個字體自用：

LRESULT CMainFrame::OnCreate ( LPCREATESTRUCT lpcs )
{
　// ...
　//決定在文本中使用哪一種字體

　LOGFONT lf = {0};
　if ( !IsThemeNull() )
　　GetThemeSysFont ( TMT_MSGBOXFONT, &lf );
　else
　{
　　NONCLIENTMETRICS ncm = { sizeof(NONCLIENTMETRICS) };
　　SystemParametersInfo (SPI_GETNONCLIENTMETRICS, sizeof(NONCLIENTMETRICS),&ncm, false );
　　lf = ncm.lfMessageFont;
　}
　m_font.CreateFontIndirect ( &lf );
　return 0;
}
　　繪制文本

　　在毛玻璃效果上繪制文本涉及以下步驟：

　　·創建一個用于雙緩沖繪制的內存DC。

　　·創建一個32位色深的DIB，并選入DC。

　　·用DrawThemeTextEx()把文本繪制在內存中的DIB上。

　　·用BitBit()把文本復制到屏幕。

　　因為我們的繪制代碼將會因為composition是否打開而有所不同，所以需要在繪制期間檢查composition狀態。檢查狀態的API為DwmIsCompositionEnabled()，假如API執行失敗，在返回值中就不會指示出打開狀態，但CMainFrame中有一個包裝好的函數IsCompositionEnabled()，非常易于使用：

bool CMainFrame::IsCompositionEnabled() const
{
　HRESULT hr;
　BOOL bEnabled;
　hr = DwmIsCompositionEnabled(&bEnabled);
　return SUCCEEDED(hr) && bEnabled;

}
　　現在，讓我們再檢查一遍OnEraseBkgnd()，看看每個步驟是否都完成了。這個程序是一個時鐘程序，所以先用GetTimeFormat()獲取當前時間：

BOOL CMainFrame::OnEraseBkgnd(HDC hdc)
{
　CDCHandle dc = hdc;
　CRect rcClient, rcText;
　GetClientRect ( rcClient );
　dc.FillSolidRect ( rcClient, RGB(0,0,0) );
　rcText = rcClient;
　rcText.top = rcText.bottom - 100;
　
　//獲取當前時間

　TCHAR szTime[64];
　GetTimeFormat(LOCALE_USER_DEFAULT,0,NULL,NULL,szTime,_countof(szTime));
　……
}

　　假如composition打開，我們就進行合成繪制步驟，先設置好一個內存DC：

if ( IsCompositionEnabled() )
{
　//設置一個我們將繪制的內存DC和位圖
　CDC dcMem;
　CBitmap bmp;
　BITMAPINFO dib = {0};
　dcMem.CreateCompatibleDC ( dc );
　　接下來，填充BITMAPINFO結構以得到一個32位色深位圖，且與毛玻璃區域的高寬相同。此處需重點留意的是，位圖高度（即BITMAPINFOHEADER的biHeight成員）為負數，這是因為通常情況下BMP是按照從下至上的順序存儲在內存中的，但DrawThemeTextEx()需要的位圖順序是從上至下，所以要把高度設為負數。

dib.bmiHeader.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);
dib.bmiHeader.biWidth = rcText.Width();
dib.bmiHeader.biHeight = -rcText.Height();
dib.bmiHeader.biplanes = 1;
dib.bmiHeader.biBitCount = 32;
dib.bmiHeader.biCompression = BI_RGB;

bmp.CreateDIBSection (dc,&dib,DIB_RGB_COLORS,NULL,NULL,0);
　　現在，我們的圖形對象就創建好了，可以開始繪制文本了。

//設置好DC

dcMem.SelectBitmap ( bmp );
dcMem.SelectFont ( m_font );

//繪制文本

DTTOPTS dto = { sizeof(DTTOPTS) };
const UINT uFormat = DT_SINGLELINEDT_CENTERDT_VCENTERDT_NOPREFIX;
CRect rcText2 = rcText;
dto.dwFlags = DTT_COMPOSITEDDTT_GLOWSIZE;
dto.iGlowSize = 10;
rcText2 -= rcText2.TopLeft(); //相同的rect，但左上角為(0,0)

DrawThemeTextEx ( m_hTheme, dcMem, 0, 0, CT2CW(szTime), -1,
uFormat, rcText2, &dto );
　　DTTOPTS結構控制了文本怎樣被繪制，在標志中我們指明了要繪制"合成文本"，并讓文本有一個發光效果。最后，把內存中的位圖貼到屏幕上：

　//將文本繪制到屏幕上。
　BitBlt ( dc, rcText.left, rcText.top, rcText.Width(), rcText.Height(), dcMem, 0, 0, SRCCOPY );
} // end if (IsCompositionEnabled())
　　假如composition未打開，我們用GDI函數繪制文本：

else
{
　const UINT uFormat = DT_SINGLELINEDT_CENTERDT_VCENTERDT_NOPREFIX;
　//設置好DC

　dc.SetTextColor ( RGB(255,255,255) );
　dc.SelectFont ( m_font );
　dc.SetBkMode ( TRANSPARENT );

　//繪制文本

　dc.DrawText ( szTime, -1, rcText, uFormat );
}
return true; //我們繪制了整個背景
}
　　下面就是"合成文本"的模樣：

　　為演示發光效果，下面是同一背景上的一段文本，但沒有發光效果：

處理composition相關的通知

　　當DWM的composition狀態打開或關閉時，系統會向所有頂層窗口廣播一個WM_DWMCOMPOSITIONCHANGED消息；假如composition為打開，需要再次調用DwmExtendFrameIntoClientArea()以告之DWM，我們窗口的哪一部分應為毛玻璃效果：

LRESULT CMainFrame::OnCompositionChanged(...)
{
　if ( IsCompositionEnabled() )
　{
　　MARGINS mar = {0};
　　mar.cyBottomHeight = 100;

　　DwmExtendFrameIntoClientArea ( m_hWnd, &mar );
　}
　return 0;
}
　　在對話框程序中應用毛玻璃效果

　　在對話框程序中添加毛玻璃效果的過程，與上面框架窗口的例子非常相似，但需要對代碼作一些稍微的改動。在示例對話框程序中為頂層窗口添加了毛玻璃效果，下面，相對前一例子作了修改或添加的代碼，將以黑體字標出。

　　設置對話框

　　如之前一樣，要告之CThemeImpl我們要使用哪個窗口類主題，并調用DwmExtendFrameIntoClientArea()為窗口邊框添加毛玻璃效果。

CMainDlg::CMainDlg()
{
　SetThemeClassList ( L"globals" );
}

BOOL CMainDlg::OnInitDialog ( HWND hwndFocus, LPARAM lParam )
{
　//刪除了向導生成的某些初始化代碼
　//為頂層窗口添加毛玻璃效果

　if ( IsCompositionEnabled() )
　{
　　MARGINS mar = {0};
　　mar.cyTopHeight = 150;
　　DwmExtendFrameIntoClientArea ( m_hWnd, &mar );
　}
　　接下來，構建文本字體。注重，我們需要顯式調用OpenThemeData()，而為什么在前面的框架窗口例子中不需要調用呢，因為CThemeImpl在它的WM_CREATE處理程序中已調用了。反觀對話框取而代之接收WM_INITDIALOG，而CThemeImpl未處理WM_INITDIALOG，所以就需要我們自己調用OpenThemeData()了。另外，在代碼中也把字體設置得更大，只是為了演示更大字體的發光效果。

//決定使用哪一種字體
LOGFONT lf = {0};
OpenThemeData();

if ( !IsThemeNull() )
　GetThemeSysFont ( TMT_MSGBOXFONT, &lf );
else
{
　NONCLIENTMETRICS ncm = { sizeof(NONCLIENTMETRICS) };
　SystemParametersInfo (SPI_GETNONCLIENTMETRICS, sizeof(NONCLIENTMETRICS),&ncm, false );
　lf = ncm.lfMessageFont;
}

lf.lfHeight *= 3;
m_font.CreateFontIndirect ( &lf );
　　對話框的頂層窗口上有一個大的靜態文本控件，也就是我們要繪制時間的地方。代碼設置了控件的owner-draw風格，因此，我們可把所有的文本繪制代碼都放在OnDrawItem()中：

//設置靜態文本控件的owner-draw

m_wndTimeLabel.Attach ( GetDlgItem(IDC_CLOCK) );
m_wndTimeLabel.ModifyStyle ( SS_TYPEMASK, SS_OWNERDRAW );
　　最后，調用EnableThemeDialogTexture()以便對話框背景使用當前主題來繪制。

//其他初始化代碼

EnableThemeDialogTexture ( ETDT_ENABLE );

//設置計時器的時間間隔為1秒，以在每個秒鐘內都能更新時鐘

SetTimer ( 1, 1000 );
return TRUE;
}
　　打開毛玻璃效果

　　如前面一樣，我們需要用黑色畫刷來填充毛玻璃區域，以便營造一種透視效果。因為內置的對話框窗口處理過程會響應WM_ERASEBKGND消息，來處理諸如非矩形或半透明控件，所以，我們需要在OnPaint()而不是OnEraseBkgnd()中做繪圖。

void CMainDlg::OnPaint ( HDC hdc )
{
　CPaintDC dc(m_hWnd);
　CRect rcGlassArea;

　if ( IsCompositionEnabled() )
　{
　　GetClientRect ( rcGlassArea );
　　rcGlassArea.bottom = 150;
　　dc.FillSolidRect(rcGlassArea, RGB(0,0,0));
　}
}
　　繪制文本

　　在OnTimer()中，獲取當前時間，并以此設置靜態控件的文本：

void CMainDlg::OnTimer ( UINT uID, TIMERPROC pProc )
{
　//獲取當前時間
　TCHAR szTime[64];
　GetTimeFormat ( LOCALE_USER_DEFAULT, 0, NULL, NULL,szTime, _countof(szTime) );
　m_wndTimeLabel.SetWindowText ( szTime )
}
　　SetWindowText()函數會使靜態控件重繪，導致OnDrawItem()函數的調用。OnDrawItem()函數中的代碼與前面框架窗口例子中的類似，在此不再贅述，以下是程序外觀：

在毛玻璃效果上繪制圖形

　　先前已提到，在毛玻璃區域中進行繪圖需要用到可識別alpha的API，如GDI+函數。下面的例子用到GDI+中的Image類在對話框的左上角繪制了一個Logo，如圖示：

　　這個Logo是從與exe文件在同一目錄的mylogo.png文件中讀取的，請注重，因為使用了GDI+繪制Logo，所以Logo四周的透明度已被保留，并且看上去顯示得很正確。

　　使整個窗口毛玻璃化

　　我們還可以讓整個窗口看上去都像塊毛玻璃，以下有一段簡短代碼，只需把MARGINS結構的第一個成員設為 -1就行了：

MARGINS mar = {-1};
DwmExtendFrameIntoClientArea ( m_hWnd, &mar );
　　假如在我們的對話框程序中加入這段代碼，那么程序最終將看上去像這樣：