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2010-01-16 20:56:29
Cairo将成为Linux 2D 绘图的未来
内容：
1，什么是Cairo
2.理解cairo
3.常用函数
4.常用代码片断举例
注意：目前"有理论没有实践"^_^
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1，什么是Cairo
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cairo是一个支持多种输出的向量图形库。也就是说，cairo是种画图的工具库，他可以向多种设备上画图，比如： cairo可以输出到png,可以输出到pdf，可以输出到ps，可以输出到xlib，可以输出到XCB，可以输出到win32，以后还要输出到svg
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2.理解cairo
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如果单纯的从代码上理解cairo，可能容易让人迷惑，所以，我们需要这么去理解cairo:
cairo是一个画笔，你可以为这个画笔设置颜色、设置字体、设置alpha，也可以用这个画笔去画出任何图形。 就像画家作画一样，你可以用画布，也可以用宣纸，也可以用其他的材料。cairo这支画笔，可以在png,ps,pdf或者Xlib上画东西。
例子如下：
/*利用cairo绘制一个png图形*/
#include
#include
#include
#include
int main()
{
FILE *file;
file=fopen("a.png","w");//打开一个文件，写入，文件名为a.png
cairo_t *cr; //声明一支画笔
cr=cairo_create();//创建画笔
cairo_set_target_png(cr,file,CAIRO_FORMAT_ARGB32,400,400);//设置画布，就是文件，a.png
cairo_set_rgb_color(cr,0,1,0);//设置画笔颜色，也就是红，绿，蓝，这里设置成绿色。
cairo_rectangle(cr,10,10,200,200);//画一个方块，位置从坐标(10,10)开始，宽200，高200
cairo_fill(cr);//填充，使用的颜色当然是上面设置的颜色。
cairo_move_to(cr,250,200);//将画笔移动到(250,200)
cairo_select_font (cr, "DongWen--Song",
CAIRO_FONT_SLANT_NORMAL,
CAIRO_FONT_WEIGHT_NORMAL);//为cairo设置一个字体，字体名DongWen--Song，非斜体，非粗体。
cairo_scale_font(cr,60);//缩放字体到60倍
cairo_show_text(cr,"hello world");//画出一个串
cairo_destroy(cr);//销毁画笔
fclose(file);//关闭文件
}
存成t1.c，然后使用下面的命令编译
gcc -o t1 t1.c -lcairo -I/usr/include/cairo
运行./t1，就生成了一个png图片文件，自己用工具打开看就可以了。
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3.常用函数
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操作画笔：
创建画笔。
cairo_create()；
增加引用计数1。
cairo_reference();
减少引用计数1，如果返回0，所有的资源均被释放。
cairo_destroy();
保存当前cairo画笔。
cairo_save();
恢复上一次保存的cairo画笔，也就是说必须跟cairo_save()配对。
cairo_restore();
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描绘函数：
将一个path用线把轮廓描出来（这个函数绘制的是“空心”的图）。
cairo_stoke(cr);
将你前面画的东西（一个path）用指定颜色填充起来（这个函数绘制的是“实心”的图）。
cairo_fill(cr);
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绘制图形：
方块：
cairo_rectangle(cr,10,10,100,100);
通过三点定义一道弧线：
cairo_curve_to(cr,x1,y1,x2,y2,x3,y3)
顺时针画一个圆弧，圆心x,y，半径radius，起始弧度from，终止弧度to.
比如从0,M_PI(在math.h里),就可以是一个半圆（开口的不会补上直线）。从0到2*M_PI就是一个整圆。
cairo_arc(cr,x,y,radius,from,to);
逆时针画一个圆弧.
cairo_arc_negative(cr,x,y,radius,from,to);
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字体相关：
/*暂时不用，所以具体略过*/
创建字体，返回cairo_font_t * 。
cairo_ft_font_create();
设置字体，接受参数cairo_t *和cairo_font_t * 。
cairo_set_font();
选择正体Nimbus Sans L，请根据你系统的fc-list自己选择一个字体.
cairo_select_font(cr,"Nimbus Sans L", 0,0);
缩放字体，设置为60，虽然是scale，但是cairo内部实际上用的是字号
cairo_scale_font(cr,60);
显示hehe，蓝色，60号，Nimbus Sans L字体
cairo_show_text(cr,"hehe");
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绘制路径相关：
好像是用了path就不用使用restore防止画笔移动的时候绘制额外直线了，见例子。
cairo_new_path(cr);
cairo_close_path(cr);
显示字体，类似cairo_show_text但可把字体当成path处理，所以，可以作出任何特效和变换。
cairo_text_path(char * utf8);
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特殊图形绘制：
旋转函数,接受弧度做参数(用M_PI去除)
注意，使用时，它是影响全局的，也就是旋转了之后，后面画的一切都是旋转的.
所以旋转之前，做一下cairo_save，完成需要的旋转之后做一下cairo_restore能方便一点。
cairo_rotate(cr,angle);
缩放图形，谨慎使用，注意使用cairo_save和cairo_restore，这个函数可以在不同的surface上使用。
x指宽度缩放倍数，y指高度缩放的倍数。
cairo_scale(cr,x,y);
相对坐标,就是以你当前的点为坐标的原点，然后在移动或者画到制定的位置。
cairo_rel_move_to();
cairo_rel_line_to();
cairo_rel_curve_to();
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4.常用代码片断举例
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绘制：
画一个方块(stroke)：
cairo_rectangle(cr,10,10,100,100);
cairo_set_line_width(cr,10)
cairo_set_rgb_color(cr,0,0,1);
cairo_stroke(cr);
画一条斜线(从0,0到100，100)(stroke):
cairo_move_to(cr,0,0);
cairo_line_to(cr,100,100);
cairo_set_rgb_color(cr,1,0,0);
cairo_stroke(cr);
画一个空心圆圈(stroke):
cairo_arc(cr,100,100,40,0,2*M_PI);
cairo_set_line_width(cr,3);
cairo_set_rgb_color(cr,1,0,0);
cairo_stroke(cr);
一个红色的实心圆(fill):
cairo_arc(cr,100,100,40,0,2*M_PI);//以100,100坐标为圆心画一个半径为40的圆(整圆)。
cairo_set_rgb_color(cr,1,0,0);//红色
cairo_fill(cr);//这时候得到的就是一个红色的实心圆。
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写字：
/*将画笔移动到 60x60坐标。
注意：画文字的时候，这个坐标是文字左下角坐标，
如果你这时候移动到0，0坐标，其实你的文字将被画到400x400的画布之外。*/
cairo_move_to(cr,60,60);
//选择正体Nimbus Sans L，请根据你系统的fc-list自己选择一个字体
cairo_select_font(cr,"Nimbus Sans L", 0,0);
//设置为60，虽然是scale，但是cairo内部实际上用的是字号
cairo_scale_font(cr,60);
//显示hehe，蓝色，60号，Nimbus Sans L字体
cairo_show_text(cr,"hehe");
作一个空心字：
//使用了textpath这是通过cairo_show_text()做不到的。
cairo_text_path("Hello");
cairo_set_line_width(cr,1);
cairo_stroke(cr);
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相对坐标：
cairo_move_to(cr,10,10);
//这时候点就在20,20上
cairo_rel_move_to(cr,10,10);
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保存画笔：
/*大体过程：
1）保存画笔cairo_save(cr);
2）使用画笔...导致画笔发生变化...
3）恢复画笔cairo_restore(cr);
为保持完整性，代码有点多但不影响实质
*/
cairo_t * cr;
cr = cairo_create(); //声明画笔并创建
FILE *file;
file=fopen("c.png","w");
//设置目标为一个png文件，大小为400x400，色彩32位。
cairo_set_target_png(cr,file,CAIRO_FORMAT_ARGB32,400,400);
//$$$SAVE_1 保存画笔，这时候，画笔是干干净净的，没有任何操作。
cairo_save(cr);
//画一个矩形框，蓝色
cairo_rectangle(cr,10,10,200,200);
cairo_set_rgb_color(cr,0,0,1);
cairo_set_line_width(cr,4);
cairo_stroke(cr);
//写字
cairo_move_to(cr,60,60);
cairo_select_font(cr,"Nimbus Sans L", 0,0);
cairo_scale_font(cr,60);
cairo_show_text(cr,"hehe");
//$$$恢复到 SAVE_1，这时候的画笔又是干干净净的了。
cairo_restore(cr);
//SAVE_2 再保存一下，没准以后还会用到这个干净的画笔
cairo_save(cr);。
//写字
cairo_move_to(cr,70,70);
cairo_set_rgb_color(cr,1,0,0);
cairo_scale_font(cr,60);
//如果上面不作restore，而又进行了scale_font，这时候，字体就是60x60倍了
cairo_show_text(cr,"hehe");
//恢复到SAVE_2，这时候画笔仍然是初始状态。
cairo_restore(cr);
/*画了一个大半圆曲线。
如果，上面你没有恢复到画笔的初始状态，那么，这时候cairo画笔位于70,70，将画一条直线，捎带一个大半圆曲线，画线的方向是这样的，从当前坐标(70,70)到大半圆的开头，然后到大半圆结尾， 也就是顺时针方向。
*/
cairo_set_rgb_color(cr,0,1,0);
cairo_arc(cr,100,100,60,0, 1.5*M_PI);
cairo_set_line_width(cr,3);
cairo_set_line_cap(cr,CAIRO_LINE_CAP_ROUND);
cairo_stroke(cr);
cairo_destroy(cr);
cairo_destroy(cr);
fclose(file);
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使用路径：
/*当前点在(70,70)那么在(100,100)处画圆会首先移动到该圆点，导致一条直线
*所以path可以解决这个问题见下面：
*/
cairo_move_to(70,70);
cairo_new_path(cr);
cairo_set_rgb_color(cr,0,1,0);
cairo_arc(cr,100,100,60,0, 1.5*M_PI);
cairo_set_line_width(cr,3);
cairo_set_line_cap(cr,CAIRO_LINE_CAP_ROUND);
cairo_stroke(cr);
cairo_close_path(cr);
----------------
旋转：
cairo_t *cr;
cr = cairo_create();
cairo_set_target_.....;
//顺时针旋转30度。如果是-M_PI/6，也就是逆时针旋转30度了。
cairo_rotate(cr,M_PI/6);
cairo_rectangle(cr,10,10,100,100);//正方形
cairo_set_rgb_color(cr,1,0,0);
cairo_set_line_width(cr,10);
cairo_stroke(cr);
缩放：绘制一个平行四边形
cairo_t *cr;
cr = cairo_create();
cairo_set_target_.....;
//水平方向不变，垂直方向缩小为一半。
cairo_scale(cr,1,0.5);
//顺时针旋转30度。如果是-M_PI/6，也就是逆时针旋转30度了。
cairo_rotate(cr,M_PI/6);
cairo_rectangle(cr,10,10,100,100);//正方形，经过了scale之后，变成了长方形。
cairo_set_rgb_color(cr,1,0,0);
cairo_set_line_width(cr,10);
/*首先，上下两条边的粗细变成了原来的一半，同时这个图形不是一个直角矩形，而是一个平行四边形。
因为：
进行了scale之后，影响垂直方向的所有变换，都变成了原来的一半。所以，本来应该是每条边都旋转30度，现在 上下两条边都变成了旋转一半的度数，也就是15度。
当然，如果你要旋转一个长方形，只要直接用cairo_rectangle画一个长方形就OK了
注意，cairo_rotate只影响其后的内容，所以，不能在画完了在rotate。
*/
cairo_stroke(cr);
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参考：
http://hi.baidu.com/litaosmile/blog/item/68a89a8b092f4f1ac9fc7a66.html
