cairo（2D图形库）

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cairo（2D图形库）

介绍

cairo是一款开源的2d矢量图形库，它支持包括X-Windos，Win32，图像，pdf在内的各种输出设备。支持多种后端输出，cairo是用C编写的，但是为大多数常用的语言提供了绑定，qt和Python也支持。本文主要是在Ubuntu里面进行开发，未使用qt工具。

下载安装

sudo apt-get install libcairo2-dev

cairo的基本模型和概念

1、表面（surface）
Surface是Cair绘图的目标区域，在Cairo中使用cairo_surface_t表示，我们绘图的目标区域可以是一张png的图像，一个pdf文件不同目标的绘制，底层实现也各不相同，而surfac对这些绘图的目标进行了一个抽象，所以我们在创建了相应的surface之后，只需要调用统一的函数对surface进行绘制即可。
2、源（source）
指的是我们绘图具体的材料和格式，包括画笔的粗细、颜色等等。source不光可以是笔的颜色，也可以是一种图案（patter）比如渐变色，甚至可以是一个表面（surface)。
3、遮盖（mask）
Mask相当于我们在绘图过程中，用一张挖空了某些部分的纸遮挡在画布上，这样，在绘图过程中，只有挖空的部分会被我们所使用的源影响到，其余部分不受影响。
4、路径（path）
path是指cairo的绘制表面上一些虚拟的路径，可能是一条线段、一个闭合的四边形、或者是更加复杂的曲线，path可以由cairo的函数所创建（verb），但是由于path只是虚拟的路径，所以对path的创建并不代表对表面绘制，我们需要使用绘制函数进行绘制，比如我们可以通过cairo_rectangle函数创建一个闭合的长方形路径，然后通过cairo函数进行填充。
5、上下文（context）
context是cairo的核心结构，在cairo中使用cairo_t来表示，它记录了当前状态下，与绘制有关的各种信息，包括之前介绍的表面、源、遮盖、字体等，在任何绘制之前，我们都必须先创建一个cair_t结构，同时将它绑定到绘制表面上，下面代码创建了一个cairo_t，并绑定到一个640x480的png图像

cairo_surface_t *surface;  
cairo_t *cr;  
surface = cairo_image_surface_create (CAIRO_FORMAT_ARGB32, 640, 480);  
cr = cairo_create (surface);  

5、函数（verb）
cairo中与绘制相关的函数被称为verb，目前cairo支持五种绘制函数：画线（stroke）、填充（fill）、text（文字）、滤镜（paint）、遮盖（mask），其中paint相当于是整个源进行了一次操作，比如cairo_paint_with_alpha函数可以设置一个alpha值，来对整个图象进行灰度的减少。
6、变换（transformation）
cairo提供类似OpenGL的坐标变换操作，变换操作包括：平移（cairo_translate）、伸缩（cairo_scale）、旋转（cairo_rotate）。

示例1

绘制一个矩形到png图片上。

#include <cairo.h>  
int  main (int argc, char *argv[])  
{  cairo_surface_t *surface;  cairo_t *cr;  int width = 640;  int height = 480;  surface = cairo_image_surface_create (CAIRO_FORMAT_ARGB32, width, height);  cr = cairo_create (surface);  /* Drawing code goes here */  cairo_set_line_width (cr, 10);  cairo_set_source_rgb (cr, 0, 0, 0);  cairo_rectangle (cr, width/4, height/4, width/2, height/2);  cairo_stroke (cr);  /* Write output and clean up */  cairo_surface_write_to_png (surface, "rectangle.png");  cairo_destroy (cr);  cairo_surface_destroy (surface);  return 0;  
}  

编译：

gcc png.c -o png -I/usr/include/cairo -L/usr/local/lib/ -lcairo

运行：

./png

结果：

示例2

绘制hello world到pdf上

#include <cairo.h>  
#include <cairo-pdf.h>  
int  main (int argc, char *argv[])  
{  cairo_surface_t *surface;  cairo_t *cr;  cairo_text_extents_t te;  /* Prepare drawing area */  int width = 200;  int height = 120;  surface = cairo_pdf_surface_create ("helloworld.pdf", width, height);  cr = cairo_create (surface);  /* Drawing code goes here */  cairo_set_source_rgb (cr, 0.0, 0.0, 0.0);  cairo_select_font_face (cr, "Georgia",  CAIRO_FONT_SLANT_NORMAL, CAIRO_FONT_WEIGHT_BOLD);  cairo_set_font_size (cr, 20);  cairo_text_extents (cr, "helloworld", &te);  cairo_move_to (cr, width/2 - te.width / 2 - te.x_bearing,  height/2 - te.height / 2 - te.y_bearing);  cairo_show_text (cr, "helloworld");  cairo_destroy (cr);  cairo_surface_destroy (surface);  return 0;  
}  

编译：

gcc pdf.c -o pdf -I/usr/include/cairo -L/usr/local/lib/ -lcairo

运行：

结果：