坐標空間

坐標空間

zuòbiāo kōngjiān

[coordinate space] 通常意義下三維幾何空間的名稱，以區別於各種符號相空間

一個坐標空間是一個平面的空間，通過使用兩個相互垂直並且長度相等的軸來定位二維對象。Win32應用程序設計介面(API)使用四種坐標空間：世界坐標系空間、頁面空間、設備空間、和物理設備空間。應用程序運用世界坐標系空間對圖形輸出進行旋轉、斜切或者反射。

Win32 API把世界坐標系空間和頁面空間稱為邏輯空間；最後一種坐標空間(即物理設備空間)通常指應用程序窗口的客戶區；但是它也包括整個桌面、完整的窗口(包括框架、標題欄和菜單欄)或印表機的一頁或繪圖儀的一頁紙。物理設備的尺寸隨顯示器、印表機或繪圖儀所設置的尺寸而變化。

如要在物理設備上繪製輸出，Windows把一個矩形區域從一個坐標空間拷貝到(或映射到)另一個坐標空間，直至最終完整的輸出呈現在物理設備上（通常是屏幕或印表機）。

如果該應用程序調用了SetWorldTransform函數，那麼映射就從應用程序的世界坐標系空間開始；否則，映射在頁面空間中進行。在Windows把矩形區域的每一點從一個空間拷貝到另一個空間時，它採用了一種被稱作轉換的演演算法，轉換是把對象從一個坐標空間拷貝到另一個坐標空間時改變(或轉變)這一對象的大小、方位、和形態，儘管轉換把對象看成一個整體，但它也作用於對象中的每一點或每條線。

頁面空間到設備空間的轉換

頁面空間到設備空間的轉換是原Windows介面的一部分。這種轉換確定與一特定設備描述表相關的所有圖形輸出的映射方式。

所謂映射方式是指確定用於繪圖操作的單位大小的一種量度轉換。映射方式是一種影響幾乎任何客戶區繪圖的設備環境屬性。另外還有四種設備環境屬性：窗口原點、視口原點、窗口範圍和視口範圍，這四種屬性與映射方式密切相關。

頁面空間到設備空間的轉換

頁面空間到設備空間的轉換所用的是兩個矩形的寬與高的比率，其中頁面空間中的矩形被稱為窗口，設備空間中的矩形被稱為視口，Windows把窗口原點映射到視口原點，把窗口範圍映射到視口範圍，就完成了這種轉換。

一旦應用程序建立了設備描述表，並立即開始調用GDI繪圖或輸出函數，則運用默認頁面空間到設備空間的轉換和設備空間到客戶區的轉換(在應用程序調用SetWorldTransform函數之前，不會出現世界坐標空間到頁面空間的轉換)。

默認頁面空間到設備空間的轉換結果是一對一的映射；即頁面空間上給出的一點映射到設備空間的一個點。正如前文講到的，這種轉換沒有以矩陣指定，而是通過把視口寬除以窗口寬，把視口高除以窗口高而得出的。在默認的情況下，視口尺寸為1x1個象素，窗口尺寸為1x1頁單位。

設備空間到物理設備(客戶區、桌面或印表機)的轉換結果總是一對一的；即設備空間的一個單位總是與客戶區、桌面、或印表機上的一個單位相對應。這一轉換的唯一用途是平移。無論窗口移到桌面的什麼位置，它永遠確保輸出能夠正確無誤地出現在窗口上。

默認轉換的一個獨特之處是設備空間和應用程序窗口的y軸方向。在默認的狀態下，y軸正向朝下，負y方向朝上。

幾乎在所有的GDI函數中使用的坐標值都是採用的邏輯單位。Windows必須將邏輯單位轉換為“設備單位”，即像素。這種轉換是由映射方式、窗口和視口的原點以及窗口和視口的範圍所控制的。

Windows對所有的消息(如WM_SIZE、WM_MOUSEMOVE、WM_LBUTTONDOWN、WM_LBUTTONUP)，所有的非GDI函數和一些GDI函數(例如GetDeviceCaps函數)，永遠使用設備坐標。

“窗口”是基於邏輯坐標的，邏輯坐標可以是象素、毫米、英寸等單位；“視口”是基於設備坐標(象素)的。通常，視口和客戶區是相同的。

預設的映射模式為MM_TEXT。在這種映射模式下，邏輯單位和設備單位相同。