WPF与Win32图形系统

说明：这里的Win32特指Vista操作系统之前的所有图形系统：GDI、GDI+、Direct3D。

 

GDI是当今应用程序的主流图形库，GDI图形系统已经形成了很多年。它提供了2D图形和文本功能，以及受限的图像处理功能。虽然在一些图形卡上支持部分GDI的加速，但是与当今主流的Direct3D加速相比还是很弱小。GDI+开始出现是在2001年，它引入了2D图形的反走样，浮点数坐标，渐变以及单个象素的Alpha支持，还支持多种图像格式。但是，GDI+没有任何的加速功能（全部是用软件实现）。

 

当前版本的WPF中，对一些Win32功能还没有很好的支持，比如WMF/EMF文件，单个象素宽度的线条等等。对于这些需求还需要使用GDI/GDI+来实现。

 

在Windows Vista中，GDI和GDI+仍然支持，它们与WPF并行存在，但是基本上没有任何功能性的改进。对GDI和GDI+的改进主要集中在安全性和客户相关问题上。WPF的所有提交都不依赖于GDI和GDI+，而是Direct3D。并且所有的Primitive都是通过Direct3D的本地接口实现的。还记得我前面随笔中提到过的Milcore吗？它就是和Direct3D交互的非托管代码组件。由于WPF的大部分代码都是以托管代码的形式存在的，所以WPF中有很多托管、非托管的交互。当然，在一些图形卡不支持WPF所需要的功能时，WPF也提供了稍微低效的软件实现，以此来支持在某些PC上运行WPF应用程序。

 

在Windows Vista中，Direct3D的关键改进就是引入了新的显示驱动模型。VDDM驱动模型虚拟化了显卡上的资源（主要是显示内存），提供了一个调度程序，因此多个基于Direct3D的应用程序可以共享显卡（比如WPF应用程序和基于WPF的Windows Vista桌面窗口管理）。VDDM的健壮性、稳定性也得到了提高，大量的驱动操作从内核（Kernel）模式移动到了用户（User）模式，这样提高了安全性，也简化了显示驱动的开发过程。

 

在Windows Vista中存在两个版本的Direct3D：Direct3D 9和Direct3D 10。WPF依赖于Direct3D 9，这样能更广泛的解决兼容性问题。另外一个非常重要的原因就是为Vista的服务器版本提高方便，因为服务器版本的Vista对显卡和Direct3D基本上没有任何的要求。同时WPF也支持Direct3D 10。Direct3D 10依赖与VDDM，只能在Windows Vista上使用。由于Windows XP没有VDDM，虽然Microsoft做了很大的努力来改善XP中Direct3D 9相关驱动，提高内容的显示质量，但是由于XP中没有对显卡资源的虚拟化，强制所有的应用程序都用软件提交。

WPF对某些多媒体的功能支持还需要依赖老的技术，比如DirectShow。当我们进行音频视频的捕捉或者其它任务时，只能直接用DirectShow实现，然后再用HwndHost嵌入到WPF内容当中。

 

利用类似的技术，我们可以在WPF应用程序中显示自定义格式的内容。通过提供自定义的DirectShow CODEC，然后用Media元素实现和WPF内容毫无限制的集成。

 

另外，WPF对XPS等文档的打印输出也得到了极大的改善。XPS文档本身的规范也极大的提高了其打印的质量，XPS文档的规范可以参考MSDN的资料。除了打印，Vista操作系统中对远程的改进也部分依赖于WPF，比如有远程协助、远程桌面和终端服务等等。它们的实现过程是通过发送一系列的“远程”命名到客户端，客户根据自己PC的性能和命名进行显示，这样显示的质量能得到极大的提高。

 

在WPF中，对Direct3D进行各种封装。当然，如果你本身对Direct3D/OpenGL很熟悉，也可以直接在WPF中使用。封装后的Direct3D更容易使用。并且在Web应用程序（XBAP）也可以使用Direct3D。在WPF中使用的Direct3D，没有直接用非托管代码控制所拥有的灵活性，也不能直接对硬件进行底层控制。

WPF中所有的提交都是矢量形式的，我们可以对图像或窗口进行任何级的放缩，而图像的质量不会有任何的问题。