基于LayeredWindow的異形窗體局部刷新

魏振鋼　張恩偉

摘 要：通過對現(xiàn)存界面庫的分析，解釋當(dāng)前異形窗體的創(chuàng)建與刷新的難點，及刷新時CPU占用率高的問題，通過對updateLayeredwindow接口的深度剖析，闡述了利用雙界面合成的方法來模擬局部刷新。采用先對局部窗體重繪，然后與原界面合成的方法，大量減小了刷新時的重繪量，從而大幅度減輕了CPU的占用率。

關(guān)鍵詞：界面 異形窗體updateLayeredwindow 局部刷新

中圖分類號：TP3011.11 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）02-0001-02

一、引言

隨著計算機的發(fā)展，當(dāng)今用戶對應(yīng)用軟件不再僅僅滿足于功能的完善，而且對用戶界面友好性、美觀性要求越來越高。所以，以往的桌面應(yīng)用程序開發(fā)并不能滿足這些界面開發(fā)要求，這就致使越來越多的界面庫的涌現(xiàn)，而現(xiàn)今的界面庫大都基于DirectUI的設(shè)計思想[1]，但由于原有窗體是規(guī)則的，所以根本無法實現(xiàn)異形窗體。隨著微軟分層窗體的設(shè)計思想及UpdateLayeredWindow函數(shù)的出現(xiàn)，異形窗體的實現(xiàn)才真正成為可能。但由于UpdateLayeredWindow本身的特性導(dǎo)致每次都必須全部重繪整個程序界面，所以即便是一個像素的改變，都將導(dǎo)致整個窗體的刷新，這對于CPU的占用是非常巨大的，尤其在大型軟件中，這將是災(zāi)難性的。

本文在解析分層窗體和UpdateLayeredWindow的基礎(chǔ)上，利用雙界面合成的方法模擬實現(xiàn)異形界面的局部刷新，徹底解決了異形窗體的刷新問題，為DirectUI實現(xiàn)異形窗體掃除了一大障礙，為界面庫的研究提供了新方法，新思路。

二、異形窗體與局部刷新技術(shù)

1.異形窗體簡介

1.1分層窗體簡介

在創(chuàng)建窗體時，擁有擴展屬性WS_EX_LAYERED的窗體就是分層窗體了。通過分層窗體，我們可以實現(xiàn)異形、具有alpha值的窗體，另外還能為窗體實現(xiàn)動作，解決了以往的純靜態(tài)窗體的現(xiàn)實。對于分層窗體的繪圖機制，可以有兩種選擇，其一是采用以往的WM_PAINT消息響應(yīng)機制及局部刷新技術(shù)，但這種方法無法實現(xiàn)異形窗體。其二就是使用UpdateLayeredWindow函數(shù)，將繪圖工作由系統(tǒng)托管，用戶只需告訴系統(tǒng)需要繪制哪些圖像；

1.2 UpdateLayeredWindow函數(shù)簡介及現(xiàn)存問題

UpdateLayeredWindow函數(shù)是WIN32 API里功能非常強大的一個函數(shù)。通過在內(nèi)存DC上作畫，然后把該DC傳遞給UpdateLayeredWindow，系統(tǒng)就會托管后面的圖像儲存、壓縮、渲染等工作，并且所有的繪圖工作都由UpdateLayeredWindow來執(zhí)行，也就是說你在內(nèi)存DC上畫了什么，就會顯示出來什么[2]。

UpdateLayeredWindow改變了以往窗體繪制方式，由于每次繪圖都要由UpdateLayeredWindow來操作，所以每次我們都要畫出當(dāng)前的整個應(yīng)用程序界面，這就導(dǎo)致每次都要重新繪制整個窗體。這樣就引起了我們引言中講到的CPU占用高的問題。正是由于這個問題，當(dāng)今的所有開源界面庫全部都沒有基于UpdateLayeredWindow來實現(xiàn)界面，當(dāng)然也就無法實現(xiàn)異形，所以對于異形窗體，如何實現(xiàn)局部刷新是必須要解決的。

2.雙界面合成方法模擬實現(xiàn)局部刷新

通過上節(jié)的講解，全部刷新是由于UpdateLayeredWindow自身實現(xiàn)的問題，所以我們無法更改，所以我們只有采用模擬的方法來實現(xiàn)局部刷新。

如圖一所示，原界面上有三個按鈕控件，均為橢圓狀，虛線框表示每個控件的大小，實際并不存在，這里要實現(xiàn)的效果是，當(dāng)用戶點擊第一個控件時，將其改變成另一樣式（菱形），雙界面合成方法實現(xiàn)局部刷新的過程如下：

2.1首先，保存原界面；（步驟一）

眾所周知，在WINDOWS程序中，繪圖DC是與畫布相關(guān)聯(lián)的，只要我們的畫布不銷毀，界面就不會改變。所以，我們先保存上次的畫布，為合成最新的畫布做準(zhǔn)備。

2.2創(chuàng)建一個臨時畫布，并在其上畫出當(dāng)前最新的控件樣式及其背景；（步驟二）

2.4將最新繪制的控件及其背景根據(jù)更新區(qū)域大小進行裁剪；（步驟四）

2.5將裁剪后的圖像與原圖像摳圖進行合成，形成最終的軟件界面；（步驟五）

2.6將最終的軟件界面?zhèn)鬟f給UpdateLayeredWindow顯示出來即可；

三、結(jié)論

通過研究分層窗體，實現(xiàn)了局部刷新技術(shù)，解決了當(dāng)前所有的界面庫都無法創(chuàng)建異形的問題，另外在此基礎(chǔ)上，在繪圖時，可以使用GDI+繪畫技術(shù)，而不會出現(xiàn)穿透性問題，同時解決了GDI+與異形窗體的融合性問題。當(dāng)然對于界面庫而言，興起時間也不長，對于異形窗體的實現(xiàn)更是具有難度的，我相信對于異形窗體的研究會出現(xiàn)更多的成果，就要靠大家在實踐中慢慢摸索了。

參考文獻

[1]BjarkeViksoe.UI： Become windowless.[20011-9-16] .http：//www.viksoe.dk/code/windowless1.htm

[2] VadimGorokhovsky， Lou Amadio .MSDN—LayeredWindow.[2010-7] http：//msdn.microsoft.com/en-us/library/ms997507.aspx

摘 要：通過對現(xiàn)存界面庫的分析，解釋當(dāng)前異形窗體的創(chuàng)建與刷新的難點，及刷新時CPU占用率高的問題，通過對updateLayeredwindow接口的深度剖析，闡述了利用雙界面合成的方法來模擬局部刷新。采用先對局部窗體重繪，然后與原界面合成的方法，大量減小了刷新時的重繪量，從而大幅度減輕了CPU的占用率。

關(guān)鍵詞：界面 異形窗體updateLayeredwindow 局部刷新

中圖分類號：TP3011.11 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）02-0001-02

一、引言

隨著計算機的發(fā)展，當(dāng)今用戶對應(yīng)用軟件不再僅僅滿足于功能的完善，而且對用戶界面友好性、美觀性要求越來越高。所以，以往的桌面應(yīng)用程序開發(fā)并不能滿足這些界面開發(fā)要求，這就致使越來越多的界面庫的涌現(xiàn)，而現(xiàn)今的界面庫大都基于DirectUI的設(shè)計思想[1]，但由于原有窗體是規(guī)則的，所以根本無法實現(xiàn)異形窗體。隨著微軟分層窗體的設(shè)計思想及UpdateLayeredWindow函數(shù)的出現(xiàn)，異形窗體的實現(xiàn)才真正成為可能。但由于UpdateLayeredWindow本身的特性導(dǎo)致每次都必須全部重繪整個程序界面，所以即便是一個像素的改變，都將導(dǎo)致整個窗體的刷新，這對于CPU的占用是非常巨大的，尤其在大型軟件中，這將是災(zāi)難性的。

本文在解析分層窗體和UpdateLayeredWindow的基礎(chǔ)上，利用雙界面合成的方法模擬實現(xiàn)異形界面的局部刷新，徹底解決了異形窗體的刷新問題，為DirectUI實現(xiàn)異形窗體掃除了一大障礙，為界面庫的研究提供了新方法，新思路。

二、異形窗體與局部刷新技術(shù)

1.異形窗體簡介

1.1分層窗體簡介

在創(chuàng)建窗體時，擁有擴展屬性WS_EX_LAYERED的窗體就是分層窗體了。通過分層窗體，我們可以實現(xiàn)異形、具有alpha值的窗體，另外還能為窗體實現(xiàn)動作，解決了以往的純靜態(tài)窗體的現(xiàn)實。對于分層窗體的繪圖機制，可以有兩種選擇，其一是采用以往的WM_PAINT消息響應(yīng)機制及局部刷新技術(shù)，但這種方法無法實現(xiàn)異形窗體。其二就是使用UpdateLayeredWindow函數(shù)，將繪圖工作由系統(tǒng)托管，用戶只需告訴系統(tǒng)需要繪制哪些圖像；

1.2 UpdateLayeredWindow函數(shù)簡介及現(xiàn)存問題

UpdateLayeredWindow函數(shù)是WIN32 API里功能非常強大的一個函數(shù)。通過在內(nèi)存DC上作畫，然后把該DC傳遞給UpdateLayeredWindow，系統(tǒng)就會托管后面的圖像儲存、壓縮、渲染等工作，并且所有的繪圖工作都由UpdateLayeredWindow來執(zhí)行，也就是說你在內(nèi)存DC上畫了什么，就會顯示出來什么[2]。

UpdateLayeredWindow改變了以往窗體繪制方式，由于每次繪圖都要由UpdateLayeredWindow來操作，所以每次我們都要畫出當(dāng)前的整個應(yīng)用程序界面，這就導(dǎo)致每次都要重新繪制整個窗體。這樣就引起了我們引言中講到的CPU占用高的問題。正是由于這個問題，當(dāng)今的所有開源界面庫全部都沒有基于UpdateLayeredWindow來實現(xiàn)界面，當(dāng)然也就無法實現(xiàn)異形，所以對于異形窗體，如何實現(xiàn)局部刷新是必須要解決的。

2.雙界面合成方法模擬實現(xiàn)局部刷新

通過上節(jié)的講解，全部刷新是由于UpdateLayeredWindow自身實現(xiàn)的問題，所以我們無法更改，所以我們只有采用模擬的方法來實現(xiàn)局部刷新。

如圖一所示，原界面上有三個按鈕控件，均為橢圓狀，虛線框表示每個控件的大小，實際并不存在，這里要實現(xiàn)的效果是，當(dāng)用戶點擊第一個控件時，將其改變成另一樣式（菱形），雙界面合成方法實現(xiàn)局部刷新的過程如下：

2.1首先，保存原界面；（步驟一）

眾所周知，在WINDOWS程序中，繪圖DC是與畫布相關(guān)聯(lián)的，只要我們的畫布不銷毀，界面就不會改變。所以，我們先保存上次的畫布，為合成最新的畫布做準(zhǔn)備。

2.2創(chuàng)建一個臨時畫布，并在其上畫出當(dāng)前最新的控件樣式及其背景；（步驟二）

2.4將最新繪制的控件及其背景根據(jù)更新區(qū)域大小進行裁剪；（步驟四）

2.5將裁剪后的圖像與原圖像摳圖進行合成，形成最終的軟件界面；（步驟五）

2.6將最終的軟件界面?zhèn)鬟f給UpdateLayeredWindow顯示出來即可；

三、結(jié)論

通過研究分層窗體，實現(xiàn)了局部刷新技術(shù)，解決了當(dāng)前所有的界面庫都無法創(chuàng)建異形的問題，另外在此基礎(chǔ)上，在繪圖時，可以使用GDI+繪畫技術(shù)，而不會出現(xiàn)穿透性問題，同時解決了GDI+與異形窗體的融合性問題。當(dāng)然對于界面庫而言，興起時間也不長，對于異形窗體的實現(xiàn)更是具有難度的，我相信對于異形窗體的研究會出現(xiàn)更多的成果，就要靠大家在實踐中慢慢摸索了。

參考文獻

[1]BjarkeViksoe.UI： Become windowless.[20011-9-16] .http：//www.viksoe.dk/code/windowless1.htm

[2] VadimGorokhovsky， Lou Amadio .MSDN—LayeredWindow.[2010-7] http：//msdn.microsoft.com/en-us/library/ms997507.aspx

摘 要：通過對現(xiàn)存界面庫的分析，解釋當(dāng)前異形窗體的創(chuàng)建與刷新的難點，及刷新時CPU占用率高的問題，通過對updateLayeredwindow接口的深度剖析，闡述了利用雙界面合成的方法來模擬局部刷新。采用先對局部窗體重繪，然后與原界面合成的方法，大量減小了刷新時的重繪量，從而大幅度減輕了CPU的占用率。

關(guān)鍵詞：界面 異形窗體updateLayeredwindow 局部刷新

中圖分類號：TP3011.11 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）02-0001-02

一、引言

隨著計算機的發(fā)展，當(dāng)今用戶對應(yīng)用軟件不再僅僅滿足于功能的完善，而且對用戶界面友好性、美觀性要求越來越高。所以，以往的桌面應(yīng)用程序開發(fā)并不能滿足這些界面開發(fā)要求，這就致使越來越多的界面庫的涌現(xiàn)，而現(xiàn)今的界面庫大都基于DirectUI的設(shè)計思想[1]，但由于原有窗體是規(guī)則的，所以根本無法實現(xiàn)異形窗體。隨著微軟分層窗體的設(shè)計思想及UpdateLayeredWindow函數(shù)的出現(xiàn)，異形窗體的實現(xiàn)才真正成為可能。但由于UpdateLayeredWindow本身的特性導(dǎo)致每次都必須全部重繪整個程序界面，所以即便是一個像素的改變，都將導(dǎo)致整個窗體的刷新，這對于CPU的占用是非常巨大的，尤其在大型軟件中，這將是災(zāi)難性的。

本文在解析分層窗體和UpdateLayeredWindow的基礎(chǔ)上，利用雙界面合成的方法模擬實現(xiàn)異形界面的局部刷新，徹底解決了異形窗體的刷新問題，為DirectUI實現(xiàn)異形窗體掃除了一大障礙，為界面庫的研究提供了新方法，新思路。

二、異形窗體與局部刷新技術(shù)

1.異形窗體簡介

1.1分層窗體簡介

在創(chuàng)建窗體時，擁有擴展屬性WS_EX_LAYERED的窗體就是分層窗體了。通過分層窗體，我們可以實現(xiàn)異形、具有alpha值的窗體，另外還能為窗體實現(xiàn)動作，解決了以往的純靜態(tài)窗體的現(xiàn)實。對于分層窗體的繪圖機制，可以有兩種選擇，其一是采用以往的WM_PAINT消息響應(yīng)機制及局部刷新技術(shù)，但這種方法無法實現(xiàn)異形窗體。其二就是使用UpdateLayeredWindow函數(shù)，將繪圖工作由系統(tǒng)托管，用戶只需告訴系統(tǒng)需要繪制哪些圖像；

1.2 UpdateLayeredWindow函數(shù)簡介及現(xiàn)存問題

UpdateLayeredWindow函數(shù)是WIN32 API里功能非常強大的一個函數(shù)。通過在內(nèi)存DC上作畫，然后把該DC傳遞給UpdateLayeredWindow，系統(tǒng)就會托管后面的圖像儲存、壓縮、渲染等工作，并且所有的繪圖工作都由UpdateLayeredWindow來執(zhí)行，也就是說你在內(nèi)存DC上畫了什么，就會顯示出來什么[2]。

UpdateLayeredWindow改變了以往窗體繪制方式，由于每次繪圖都要由UpdateLayeredWindow來操作，所以每次我們都要畫出當(dāng)前的整個應(yīng)用程序界面，這就導(dǎo)致每次都要重新繪制整個窗體。這樣就引起了我們引言中講到的CPU占用高的問題。正是由于這個問題，當(dāng)今的所有開源界面庫全部都沒有基于UpdateLayeredWindow來實現(xiàn)界面，當(dāng)然也就無法實現(xiàn)異形，所以對于異形窗體，如何實現(xiàn)局部刷新是必須要解決的。

2.雙界面合成方法模擬實現(xiàn)局部刷新

通過上節(jié)的講解，全部刷新是由于UpdateLayeredWindow自身實現(xiàn)的問題，所以我們無法更改，所以我們只有采用模擬的方法來實現(xiàn)局部刷新。

如圖一所示，原界面上有三個按鈕控件，均為橢圓狀，虛線框表示每個控件的大小，實際并不存在，這里要實現(xiàn)的效果是，當(dāng)用戶點擊第一個控件時，將其改變成另一樣式（菱形），雙界面合成方法實現(xiàn)局部刷新的過程如下：

2.1首先，保存原界面；（步驟一）

眾所周知，在WINDOWS程序中，繪圖DC是與畫布相關(guān)聯(lián)的，只要我們的畫布不銷毀，界面就不會改變。所以，我們先保存上次的畫布，為合成最新的畫布做準(zhǔn)備。

2.2創(chuàng)建一個臨時畫布，并在其上畫出當(dāng)前最新的控件樣式及其背景；（步驟二）

2.4將最新繪制的控件及其背景根據(jù)更新區(qū)域大小進行裁剪；（步驟四）

2.5將裁剪后的圖像與原圖像摳圖進行合成，形成最終的軟件界面；（步驟五）

2.6將最終的軟件界面?zhèn)鬟f給UpdateLayeredWindow顯示出來即可；

三、結(jié)論

通過研究分層窗體，實現(xiàn)了局部刷新技術(shù)，解決了當(dāng)前所有的界面庫都無法創(chuàng)建異形的問題，另外在此基礎(chǔ)上，在繪圖時，可以使用GDI+繪畫技術(shù)，而不會出現(xiàn)穿透性問題，同時解決了GDI+與異形窗體的融合性問題。當(dāng)然對于界面庫而言，興起時間也不長，對于異形窗體的實現(xiàn)更是具有難度的，我相信對于異形窗體的研究會出現(xiàn)更多的成果，就要靠大家在實踐中慢慢摸索了。

參考文獻

[1]BjarkeViksoe.UI： Become windowless.[20011-9-16] .http：//www.viksoe.dk/code/windowless1.htm

[2] VadimGorokhovsky， Lou Amadio .MSDN—LayeredWindow.[2010-7] http：//msdn.microsoft.com/en-us/library/ms997507.aspx