由于接下去要用uniscribe（這是一個可以告訴我們在渲染一個超長unicode字符串的時候，什么地方可以換行，什么地方要換順序，什么字符要用一種神奇的方法來渲染之類的庫）做可以插入圖片和其它亂七八糟東西的rich text box，為了更方便做實驗，而且也考慮到很多軟件也需要直接繪圖的功能，所以我寫了這么兩個Demo：

1、Rendering.RawAPI.GDI（http://www.gaclib.net/Demos/Rendering.RawAPI.GDI/Demo.html）
2、Rendering.RawAPI.Direct2D（http://www.gaclib.net/Demos/Rendering.RawAPI.Direct2D/Demo.html）

由于這兩個Demo很像，而且Direct2D的比較復雜，所以我在這里介紹一下這個Direct2D的demo。

在Demo里面可以看到，我們可以使用GuiGDIElement或者GuiDirect2DElement來進行手工的繪圖操作。這兩個Element的使用有限制。當GacUI使用GDI繪圖（SetupWindowsGDIRenderer）的時候才可以使用GuiGDIElement，對于Direct2D也是一樣的。在使用它們進行繪圖的時候，坐標用的是窗口的坐標。但是GacUI會在繪制的時候先加入一個clip，這樣我們在繪制的時候就算繪制出了邊界，也不會有任何不好的影響。而且這個clip的矩形范圍會在渲染事件觸發的時候給出。在這里我們先來看一下Direct2D的demo。

首先，整個程序的框架是這樣子的：

#include "..\..\Public\Source\GacUI.h"
#include <math.h>
#include <Windows.h>

int CALLBACK WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int CmdShow)
{
    // SetupWindowsDirect2DRenderer() is required for GuiDirect2DElement
    return SetupWindowsDirect2DRenderer();
}

class Direct2DWindow : public GuiWindow
{
protected:

    // arguments.rt is ID2D1RenderTarget.
    void element_Rendering(GuiGraphicsComposition* sender, GuiDirect2DElementEventArgs& arguments)
    {
    }

    // The render target is going to be destroyed, any binded resources should be released.
    void element_BeforeRenderTargetChanged(GuiGraphicsComposition* sender, GuiDirect2DElementEventArgs& arguments)
    {
    }

    // The new render target is prepared, any binded resources are allowed to recreate now.
    void element_AfterRenderTargetChanged(GuiGraphicsComposition* sender, GuiDirect2DElementEventArgs& arguments)
    {
    }
public:
    Direct2DWindow()
        :GuiWindow(GetCurrentTheme()->CreateWindowStyle())
    {
        SetText(L"Rendering.RawAPI.Direct2D");
        SetClientSize(Size(640, 480));
        GetBoundsComposition()->SetPreferredMinSize(Size(640, 480));
        MoveToScreenCenter();
        {
            GuiDirect2DElement* element=GuiDirect2DElement::Create();
            element->Rendering.AttachMethod(this, &Direct2DWindow::element_Rendering);
            element->BeforeRenderTargetChanged.AttachMethod(this, &Direct2DWindow::element_BeforeRenderTargetChanged);
            element->AfterRenderTargetChanged.AttachMethod(this, &Direct2DWindow::element_AfterRenderTargetChanged);

            GuiBoundsComposition* composition=new GuiBoundsComposition;
            composition->SetAlignmentToParent(Margin(0, 0, 0, 0));
            composition->SetOwnedElement(element);
            GetContainerComposition()->AddChild(composition);
        }
    }
};

void GuiMain()
{
    Direct2DWindow window;
    GetApplication()->Run(&window);
}

在構造函數里面，我們創建了一個GuiDirect2DElement，然后把它放進一個會自動充滿整個窗口的composition里面。然后我們需要監聽三個事件（GDI只有一個，就是Rendering）：
1、Rendering。這個事件在窗口被繪制的時候調用。GacUI才用了一個低功耗的方法讓程序不斷的繪制自己，所以我們并不需要擔心“如何刷新窗口”的這個問題。
2、BeforeRenderTargetChanged。在這個時候我們要清理掉我們創建出來的資源，譬如說畫刷等等。
3、AfterRenderTargetChanged。在這個時候我們要建立一些繪圖資源，譬如說畫刷等等。

為什么下面兩個函數那么蛋疼呢？因為Direct2D的類似畫刷這樣的東西，是必須跟一個ID2D1RenderTarget綁定在一起的，不同的render target之間的畫刷不能共享。而且那個可憐的render target還有可能會失效，這個時候GacUI就要重新創建他們。所以無論如何，都必須監聽這三個對象，除非我們只用GuiDirect2DElement來渲染文字（因為文字相關的資源是IDWriteFactory控制的，跟render target無關）。

在這個Demo里面，我們要畫的是一個會動的鐘。在這個鐘里面我們要繪制4種線形：邊框、時針、分針、秒針。因此我們需要4個不同的ID2D1SolidColorBrush。由于操作COM對象的時候總要去記得操作那個引用計數，特別的麻煩，而且還容易忘掉。所以我特地為大家提供了一個叫做ComPtr的東西。所以我們就可以這么聲明、創建和釋放他們：

ComPtr<ID2D1SolidColorBrush>            borderBrush;
ComPtr<ID2D1SolidColorBrush>            secondBrush;
ComPtr<ID2D1SolidColorBrush>            minuteBrush;
ComPtr<ID2D1SolidColorBrush>            hourBrush;

// The render target is going to be destroyed, any binded resources should be released.
void element_BeforeRenderTargetChanged(GuiGraphicsComposition* sender, GuiDirect2DElementEventArgs& arguments)
{
    borderBrush=0;
    secondBrush=0;
    minuteBrush=0;
    hourBrush=0;
}

// The new render target is prepared, any binded resources are allowed to recreate now.
void element_AfterRenderTargetChanged(GuiGraphicsComposition* sender, GuiDirect2DElementEventArgs& arguments)
{
    ID2D1SolidColorBrush* brush;
    {
        brush=0;
        arguments.rt->CreateSolidColorBrush(D2D1::ColorF(0.0f, 0.0f, 0.0f), D2D1::BrushProperties(), &brush);
        borderBrush=brush;
    }
    {
        brush=0;
        arguments.rt->CreateSolidColorBrush(D2D1::ColorF(0.0f, 0.0f, 1.0f), D2D1::BrushProperties(), &brush);
        secondBrush=brush;
    }
    {
        brush=0;
        arguments.rt->CreateSolidColorBrush(D2D1::ColorF(0.0f, 1.0f, 0.0f), D2D1::BrushProperties(), &brush);
        minuteBrush=brush;
    }
    {
        brush=0;
        arguments.rt->CreateSolidColorBrush(D2D1::ColorF(1.0f, 0.0f, 0.0f), D2D1::BrushProperties(), &brush);
        hourBrush=brush;
    }
}

想必大家都應該看清楚了。Before和After事件里面，GacUI都會提供用來繪圖的ID2D1RenderTarget，這個時候必須正確的創建和釋放資源。只要這些資源都建立了起來，那么剩下的就只有把一個時鐘畫出來了。畫一個時鐘還是很容易的，只需要那么幾行代碼就行了：

static const int                        Radius=200;
static const int                        LongScale=10;
static const int                        ShortScale=5;
static const int                        SecondLength=180;
static const int                        MinuteLength=150;
static const int                        HourLength=120;

float GetAngle(float second)
{
    return (second-15.0f)*3.1416f/30.0f;
}

void DrawLine(ID2D1RenderTarget* rt, ComPtr<ID2D1SolidColorBrush> brush, float angle, int width, int startLength, int endLength, int x, int y)
{
    float s=sin(angle);
    float c=cos(angle);
    float x1=(c*startLength)+(float)(x+Radius);
    float y1=(s*startLength)+(float)(y+Radius);
    float x2=(c*endLength)+(float)(x+Radius);
    float y2=(s*endLength)+(float)(y+Radius);
    rt->DrawLine(D2D1::Point2F(x1, y1), D2D1::Point2F(x2, y2), brush.Obj(), (float)width);
}

// arguments.rt is ID2D1RenderTarget.
void element_Rendering(GuiGraphicsComposition* sender, GuiDirect2DElementEventArgs& arguments)
{
    int w=arguments.bounds.Width();
    int h=arguments.bounds.Height();
    int x=arguments.bounds.Left()+(w-Radius*2)/2;
    int y=arguments.bounds.Left()+(h-Radius*2)/2;

    arguments.rt->DrawEllipse(D2D1::Ellipse(D2D1::Point2F((float)(x+Radius), (float)(y+Radius)), (float)Radius, (float)Radius), borderBrush.Obj());
    for(int i=0;i<60;i++)
    {
        int scale=i%5==0?LongScale:ShortScale;
        float angle=GetAngle((float)i);
        DrawLine(arguments.rt, borderBrush, angle, 1, Radius-scale, Radius, x, y);
    }

    DateTime dt=DateTime::LocalTime();
    {
        float angle=GetAngle(dt.hour*5+dt.minute/12.0f+dt.second/720.0f);
        DrawLine(arguments.rt, hourBrush, angle, 5, 0, HourLength, x, y);
    }
    {
        float angle=GetAngle(dt.minute+dt.second/60.0f);
        DrawLine(arguments.rt, minuteBrush, angle, 3, 0, MinuteLength, x, y);
    }
    {
        float angle=GetAngle((float)dt.second);
        DrawLine(arguments.rt, secondBrush, angle, 1, 0, SecondLength, x, y);
    }
}

然后我們就獲得了下圖：（LiveWrite真是太好了，cppblog的傻逼編輯器每次插入圖片都會插入到一個詭異的位置中去）

這樣我們就完成了一個時鐘的制作了，而且也學會了如何在GacUI里面直接使用GDI和Direct2D繪圖了。