混合语言编程—C#使用原生的Directx和OpenGL

本文要说的是混合C#和C/C++语言编程，在C#的Winform和WPF下使用原生的Direct和OpenGL进行绘图。
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。