混合语言编程—C#使用原生的Directx和OpenGL绘图的方法

由于项目需要做一些图形展示，所以就想到了使用Directx和OpenGL来绘图，但项目准备使用C#来开发（大家比较熟悉C#），在网上看了相关的资料，有一些第三方的控件可用，试用了下，一运行就占了几百M的内存，而且也不知道是否稳定，教程也少，还不如直接使用原生的。在网上看的Directx和OpenGL的教程基本上都是C/C++的，找了很久也就找到相关介绍，只能自己研究下。

我以前做过C#和C++混合语言编程相关的东西，在C++实现一些C#不好实现的功能，C#动态调用DLL文件，所以也想到了用C++的代码来控制Winform控件的绘画，这样就可实现用Direct和OpenGL在Winform的控件上绘画了。

由于我对Direct和OpenGL都不熟悉，没有这方面的编程经验，只能去瞎折腾，下面分别说说最近在Directx和OpenGL怎么试验的。

Directx:

之前没学过Directx，拿了同学的代码来看，也是雾里看花啊，不过有一点启示了我，在初始化的时候，要传入一个句柄去创建设备（CreateDevice），通常都是传入窗口的设备，我想如果传入一个控件的句柄，那所有的绘画都将在这个控件上实现，因为控件也是继承自Window的。而Winform的控件在底层的实现应该和WIN32是一样的。这样的话只要把Winform的控件的句柄传入C++代码进行初始化，那么绘画的结果将显示在这个控件上。结果一试，还真行。关键代码如下：

extern "C" _declspec(dllexport) HRESULT InitD3D( HWND hWnd );

extern "C" _declspec(dllexport) VOID Render();

在InitD3D传入控件的句柄进行初始化，C#再调用Render进行绘画，以下是C#代码：

HWND handle = this.button1.Handle;

InitD3D(handle);

private void Draw()

  {

         for (; ; )

            {

                Render();

            }

        }
 
效果图：

OpenGL:
         查看了OpenGL的相关教程(推荐http://www.yakergong.net/nehe/)，OpenGL是通过RC来执行的，创建RC时就必须指定一个DC，还要设置DC的像素格式。每个线程有且只能拥有一个RC。
         如果在初始化OpenGL的绘画环境时传入一个Winform的控件句柄，再通过这个句柄取到HDC，就可使用这个HDC来创建RC，这样OpenGL的绘画环境就准备好了，并且这个RC关联到Winform的控件上。
         在给制前，先为当前线程选择RC（之前通过HDC创建的），再进行绘制，这样绘制的结果将显示在这个Winform控件上。
         关键代码如下：
C++:

extern "C" _declspec(dllexport) void Init( HWND hWnd);
extern "C" _declspec(dllexport) void Render();
void Init(HWND hWnd)
{
   int PixelFormat;
   int bits = 16;
   hDC = GetDC(hWnd);
   static  PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd=           // pfd Tells Windows How We Want Things To Be
   {
      sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),              // Size Of This Pixel Format Descriptor
      1,                                                          // Version Number
      PFD_DRAW_TO_WINDOW |                        // Format Must Support Window
      PFD_SUPPORT_OPENGL |                          // Format Must Support OpenGL
      PFD_DOUBLEBUFFER,                               // Must Support Double Buffering
      PFD_TYPE_RGBA,                                     // Request An RGBA Format
      bits,                                                        // Select Our Color Depth
      0, 0, 0, 0, 0, 0,                                       // Color Bits Ignored
      0,                                                         // No Alpha Buffer
      0,                                                         // Shift Bit Ignored
      0,                                                        // No Accumulation Buffer
      0, 0, 0, 0,                                           // Accumulation Bits Ignored
      16,                                                    // 16Bit Z-Buffer (Depth Buffer)
      0,                                                     // No Stencil Buffer
      0,                                                     // No Auxiliary Buffer
      PFD_MAIN_PLANE,                         // Main Drawing Layer
      0,                                                  // Reserved
      0, 0, 0                                          // Layer Masks Ignored
   };
   PixelFormat=ChoosePixelFormat(hDC,&pfd);
   SetPixelFormat(hDC,PixelFormat,&pfd);
   hRC=wglCreateContext(hDC);
}
void Render()
{
   wglMakeCurrent(hDC, hRC);
   draw();
   SwapBuffers(hDC);
   wglMakeCurrent(NULL, NULL);
}

C#:

Init(this.pictureBox1.Handle);
//开始绘制
var timer = new System.Timers.Timer();
timer.Interval = 100;
 timer.Elapsed += (tsender, te) =>
                {
                    Render();
                };
timer.AutoReset = true;
timer.Enabled = true;

效果图：

WPF:WPF的控件没有句柄，但是可以换个思路，把绘画代码封装在Winform控件上，在WPF使用自定义的Winform控件。