StellarX-kaifa/开发记录/模块/Module-20261001-0003-阶段0C宽字符绘制与IME坐标探测规格.md

# 新增功能模块 / 模块重构

> 适用场景：新增模块、重大模块重构、核心架构能力演进。
> 不适用场景：小接口或轻量功能变更，请使用“功能变更”模板。

## 基本信息

- 模块 ID：Module-20261001-0003
- 模块名称：阶段 0C 宽字符绘制与 IME 坐标探测规格
- 状态：设计中（评审意见已并入，探测器尚未实现）
- 类型：新增模块 / 诊断基础设施
- 所属系统 / 子系统：StellarX Core / Window / GDI / IMM32 / DPI
- 版本 / 分支：`master`，前置阶段 0A 基线 `c218c25`
- 环境：Windows + Visual Studio 2022 + MSVC v143 + EasyX + GDI + IMM32
- 负责人：Codex 协作设计
- 阶段定位：阶段 0 探测的能力分类之一（0A 消息链路 / 0B 消费实验 / 0C 绘制与坐标）。编号不代表严格执行顺序，建议顺序为 0A → 0C → 0B。

## 背景与目标

- 背景:
  - 设计基线已锁定“绘制优先使用宽字符 GDI，不默认降级 CP936”和“系统候选框定位到 TextBox caret”两条决策。
  - 两条决策都依赖尚未验证的事实：(1) `TextOutW/DrawTextW/GetTextExtentPoint32W` 能否真正画入 EasyX 当前工作图像；(2) EasyX 绘制坐标空间与 HWND 客户区/屏幕坐标是否一致，尤其是不同 DPI 下。
  - 这两项属于“EasyX 绘制表面与 Win32 原生坐标空间的兼容边界”，无法从 0A 键盘消息 JSONL 推断，需要独立的视觉与坐标证据。
- 当前痛点:
  - 若宽字符 GDI 实际画不进 EasyX 工作图像，却按“可用”推进，会在阶段 5 TextBox 自绘时集中爆发。
  - 若 DPI 坐标换算错误，候选框在 125%/150%/跨屏场景整体偏移，且这种 bug 难用单元测试覆盖。
  - 测量结果、像素证据和人工视觉结论若混在一起，无法定位问题出在测量、绘制还是观察环节。
- 目标:
  - 定义阶段 0C 的验证方法、固定非敏感测试串、证据分层、DPI 矩阵和失败/降级判定。
  - 为阶段 5 的 TextBox 自绘和阶段 6 的 IME 定位提供“宽字符绘制是否可行、坐标如何换算”的可复核证据与结论。
- 非目标:
  - 不实现 TextBox 自绘、不修改任何控件或框架代码。
  - 不决定是否降级 CP936，该结论由 0C 证据决定。
  - 不把视觉/坐标结果并入 0A 键盘 JSONL schema。
  - 不验证消费消息的影响（属 0B）。

## 模块边界

- 职责:
  - 定义宽字符 GDI 的目标 HDC 与工作图像验证方法。
  - 定义固定非敏感测试串集合。
  - 定义绘制、测量、像素、人工视觉四层证据及其记录格式。
  - 定义 DPI、客户区/屏幕坐标和 caret anchor 的换算验证。
  - 定义 COMPOSITIONFORM / CANDIDATEFORM 定位证据。
  - 定义自动检查与必须人工观察的分层。
  - 定义阶段门槛、失败判定和降级条件。
- 不负责什么:
  - 不新增框架公共 API。
  - 不在 WndProc 中执行 IME UI 修改。
  - 不用真实用户输入作为测试串。
  - 不把结论写入生产代码默认配置。
- 外部依赖:
  - EasyX `SetWorkingImage` / 工作图像 HDC。
  - GDI `TextOutW` / `DrawTextW` / `GetTextExtentPoint32W`。
  - `GetDpiForWindow`、进程 DPI awareness。
  - `COMPOSITIONFORM` / `CANDIDATEFORM` 与 caret anchor。
- 对外能力 / API:
  - 仅定义内部诊断与证据格式，不新增框架公共 API。
  - 必须由测试/诊断构建开关显式启用，正式默认关闭。
- 关键数据 / 状态:
  - 目标 HDC 与工作图像身份、GDI 状态保存/恢复校验。
  - 每类测试串的测量结果、像素采样、人工结论。
  - DPI 值、坐标换算结果、候选框定位证据。

## 设计说明

### 1. 证据分层

四类证据必须分开记录，禁止互相替代：

| 证据层 | 内容 | 来源 | 可自动化 |
|---|---|---|---|
| 绘制结果 | 实际调用了哪些 GDI 函数、目标 HDC、返回值 | 运行日志 | 是 |
| 测量结果 | `GetTextExtentPoint32W` 返回的宽高 | 运行日志 | 是 |
| 像素证据 | 工作图像指定区域的像素采样/截图 | 位图采样 | 是（采样点） |
| 人工视觉结论 | 候选框实际位置、缺字/方框、对齐是否正常 | 人工观察 | 否 |

### 2. 固定非敏感测试串

只使用预先约定的非敏感串，不使用用户输入。测试实现必须根据下表的 Unicode scalar 序列构造 UTF-16，不得把源文件中的可见文字字面量作为判定依据。

| `testStringId` | Unicode scalar 序列 | 便于人工识别的显示 | 目的 |
|---|---|---|---|
| `ascii` | `U+0053 U+0074 U+0065 U+006C U+006C U+0061 U+0072 U+0058 U+0020 U+0030 U+0043 U+0020 U+0050 U+0072 U+006F U+0062 U+0065` | `StellarX 0C Probe` | ASCII 基线 |
| `cjk_bmp` | `U+661F U+57A3 U+7ED8 U+5236 U+6D4B U+8BD5` | `星垣绘制测试` | BMP 中文与字体覆盖 |
| `supplementary` | `U+1F600` | `😀` | 增补平面字符；UTF-16 应为 `D83D DE00` |
| `combining_nfd` | `U+0065 U+0301` | `e` + combining acute | 明确验证 NFD 组合序列，不允许换成预组字符 `U+00E9` |
| `mixed` | `U+661F U+57A3 U+0020 U+0041 U+1F600 U+0042 U+0020 U+0065 U+0301` | `星垣 A😀B é` | 混合相邻布局、代理对和组合字符 |

每个用例在绘制前记录构造后的 UTF-16 code unit 序列和有效性。字体不包含某个 glyph 时，应归类为字体覆盖问题，不能据此认定宽字符 API 不可用。

### 3. 宽字符 GDI 目标 HDC 验证

验证对象：

- 默认主画面（未调用 `SetWorkingImage`）上的 `TextOutW/DrawTextW/GetTextExtentPoint32W`。
- 调用 `SetWorkingImage` 之后的目标工作图像 HDC。

单纯比较 HDC handle 不足以证明绘制表面身份。每个目标必须记录以下表面指纹：

```text
HDC handle
GetCurrentObject(hdc, OBJ_BITMAP) 返回的 HBITMAP
HBITMAP 宽高、位深和 stride（能够取得时）
GetCurrentObject(hdc, OBJ_FONT) 返回的 HFONT 与 LOGFONTW
GetMapMode / viewport origin / window origin / viewport extent / window extent
GetClipBox
GetBkMode / GetTextColor / GetBkColor / GetTextAlign
GetTextCharacterExtra
```

主画面和工作图像分别使用不同的固定哨兵底色，并按以下步骤验证：

1. `SetWorkingImage` 切换前后分别采集 HDC、selected bitmap 和 GDI 状态。
2. 对目标表面与非目标表面记录绘制前像素摘要。
3. 调用 `SaveDC`，设置受控字体、颜色、背景模式、mapping mode 和 clip。
4. 使用 W 版本 API 绘制唯一的固定测试图案和测试串。
5. 从目标表面回读像素，验证目标发生预期变化。
6. 从非目标表面回读相同区域，验证没有串画。
7. 调用 `RestoreDC`，重新采集状态并验证未污染 EasyX 后续绘制。

宽字符能力与字体覆盖分开判定：

- `TextOutW/DrawTextW` 调用成功、目标表面变化且非目标表面不变，证明 W 绘制链可达。
- 出现缺字方框、空 glyph 或黑白 emoji 时，记录字体覆盖/字体回退结论，不直接判定 W 绘制失败。
- `GetTextExtentPoint32W` 返回当前 HDC、字体和文字状态下的逻辑 advance，不是像素墨迹包围盒，也不考虑裁剪。
- 不要求 `SIZE.cx` 与像素 ink bounds 严格相等；应比较同一 HDC/字体/状态下的 caret advance、裁剪安全性和相邻文本是否重叠。
- 若 `DrawTextW` 使用特定 flags，应额外使用相同 flags 的 `DT_CALCRECT` 结果比较，不能把不同 API/flags 的结果强行等同。

### 4. DPI 与坐标空间

验证 EasyX 绘制坐标空间与 HWND 客户区坐标是否一致：

- 记录进程、线程和目标窗口的 DPI awareness context，以及 `GetDpiForWindow(hwnd)`。
- 记录 EasyX 工作表面尺寸、HWND 客户区尺寸和窗口屏幕矩形。
- 验证 EasyX 逻辑坐标是否等于 HWND 目标坐标，还是需要显式换算。
- IMM 输入链只定义为：合成控件局部坐标 → EasyX 绘制坐标 → 目标 HWND 相对坐标 → `COMPOSITIONFORM/CANDIDATEFORM`。
- 同时把目标 HWND 相对坐标换算为屏幕坐标，作为截图标注和诊断证据；屏幕坐标不是预设的 IMM 输入中间态。

规则：只有实测发现 EasyX 坐标空间与目标 HWND 坐标空间不一致时，才引入显式换算；否则直接使用，避免双重缩放。

验收预期必须服从实际 DPI awareness：

| Awareness | `GetDpiForWindow` 预期 | 跨屏预期 |
|---|---|---|
| DPI unaware | 96 | 不要求随显示器改变；记录系统虚拟化 |
| System aware | 系统 DPI | 不要求随显示器改变；记录系统虚拟化 |
| Per-monitor aware | 窗口所在显示器 DPI | 跨屏后应更新，并重新计算证据 |

如果实际 awareness 无法支持某项跨屏预期，该用例标记为 `not_available`，不能误判为坐标实现失败。

### 5. IME 定位证据

0C 发生在阶段 5 TextBox 自绘之前，因此不依赖真实 TextBox。探测 Fixture 必须提供以下合成 anchor：

```text
anchor_top_left_safe
anchor_center
anchor_bottom_right_safe
```

三个 anchor 均与屏幕边缘保留足够安全距离，用于区分框架换算错误和系统为避开屏幕边界进行的主动调整。

每个 anchor 记录：

```text
controlLocalCaretTopLeft
controlLocalCaretBottom
controlLocalLineRect
easyxSurfacePoint/Rect
targetHwndRelativePoint/Rect
diagnosticScreenPoint/Rect
COMPOSITIONFORM 输入值与 API 返回值
CANDIDATEFORM 输入值与 API 返回值
```

测试至少覆盖微软拼音和搜狗输入法，并记录输入法标识、版本（可取得时）、HKL 和测试时间。不同 IME 可能主动调整位置或不显示独立组合窗口：

- API 返回成功不能代替视觉验收。
- 组合窗口不存在但候选窗口可观察时，只验收实际存在的系统 UI，不把“未显示组合窗口”自动判失败。
- 系统因避让屏幕边缘进行的调整应记录为 `system_adjusted`，不能直接归因于框架坐标错误。
- 候选框/组合窗口实际位置必须截图并人工标注，不能只写“正常”。

阶段 6 再使用真实 TextBox 的 `caretTopLeft/caretLineRect` 重跑定位矩阵。0C 通过只证明坐标转换和 IMM 调用链可行，不证明 TextBox 自身 anchor 生成正确。

### 6. DPI 矩阵

基础矩阵：

```text
显示缩放：100% / 125% / 150%
跨屏：主屏 100% + 副屏 150%（或反向）
IME：微软拼音 / 搜狗输入法
anchor：top_left_safe / center / bottom_right_safe
表面：主画面 / EasyX 工作图像
```

执行时记录实际 awareness，并按 §4 的 awareness 规则确定预期。单显示器每档 DPI 至少验证一次两类表面和 center anchor；跨屏场景必须验证窗口完全位于每块显示器时的 DPI、坐标和候选窗口定位，窗口跨越两块显示器但未完成归属切换的瞬态只记录、不作为稳定验收点。

### 7. 自动与人工分层

- 自动检查：HDC/selected bitmap 身份、GDI 返回值、GDI 状态恢复、逻辑测量、目标/非目标表面像素摘要、DPI/坐标换算数值。
- 必须人工观察：候选框/组合窗口的实际屏幕位置、字体缺字/回退外观、组合字符外观、跨屏拖动后的定位。

自动检查结果不能替代人工观察，人工观察也必须留下记录（截图 + 结论），不能只写“正常”。

### 8. 结果格式

使用独立的视觉/坐标结果格式，不并入 0A 键盘 JSONL schema。

建议输出：

```text
TestResults/VisualProbe/<sessionId>/manifest-v1.json
TestResults/VisualProbe/<sessionId>/evidence/*.png
```

`visualProbeSchemaVersion` 初始为 1。manifest 必须包含：

| 字段 | 必需 | 说明 |
|---|---:|---|
| `visualProbeSchemaVersion` | 是 | 初始为 1 |
| `sessionId` | 是 | 本次 0C 会话 UUID |
| `startedAtUtc` | 是 | UTC 时间 |
| `processId/threadId` | 是 | 进程和 GUI 线程 |
| `osBuild/easyxVersion` | 是 | 能取得的运行环境版本 |
| `testCaseId` | 是 | 矩阵中唯一用例 ID |
| `testStringId/codePoints/utf16Units` | 绘制用例 | 固定测试串身份与实际构造结果 |
| `surfaceId` | 绘制用例 | `main` 或指定 working image |
| `hdc/hbitmap/hfont/logFont` | 绘制用例 | 表面和字体指纹 |
| `gdiStateBefore/gdiStateAfter` | 绘制用例 | mapping、clip、颜色、对齐等 |
| `apiResults` | 绘制用例 | 各 GDI API 的函数特定返回语义 |
| `logicalExtent` | 绘制用例 | 相同 HDC/字体/状态下的测量结果 |
| `targetPixelsBefore/After` | 绘制用例 | 目标区域摘要 |
| `controlPixelsBefore/After` | 绘制用例 | 非目标表面未串画证据 |
| `dpiAwareness/windowDpi` | 坐标用例 | 实际 awareness 与 DPI |
| `clientRect/windowScreenRect/surfaceSize` | 坐标用例 | 坐标空间基线 |
| `syntheticAnchorId` | 坐标用例 | 合成 anchor |
| `anchorCoordinates` | 坐标用例 | local/surface/HWND-relative/screen 四组坐标 |
| `compositionForm/candidateForm` | IME 用例 | 输入值、style、API 结果 |
| `imeId/imeVersion/hkl` | IME 用例 | 输入法身份 |
| `positionDisposition` | IME 用例 | `as_requested/system_adjusted/not_observable` |
| `automatedStatus` | 是 | `pass/fail/inconclusive/not_available` |
| `manualStatus` | 是 | `pass/fail/inconclusive/not_reviewed/not_available` |
| `failureCategory` | 否 | 失败分类，不得只写自由文本 |
| `evidenceFiles` | 是 | 相对路径、用途、SHA-256、裁剪区域 |
| `notes` | 否 | 补充说明，不能替代结构化结论 |

截图只能包含探测窗口和固定非敏感测试内容；不得截取其他应用或真实用户输入。每个 evidence 文件记录 SHA-256，防止结果文件和图片错配。

`failureCategory` 只允许以下初始枚举；新增类别必须提升或兼容扩展 schema：

```text
surface_unreachable
surface_cross_write
gdi_state_not_restored
measurement_relation_invalid
font_coverage_missing
coordinate_transform_invalid
ime_position_invalid
awareness_not_supported
evidence_missing
```

`positionDisposition=system_adjusted` 不是自动失败。它必须结合安全 anchor 复测、截图和人工结论，最终落到 `manualStatus`。

示例只展示核心字段：

```json
{
  "visualProbeSchemaVersion": 1,
  "sessionId": "c73ab2ee-5f83-4d38-a253-58d1d775ca95",
  "startedAtUtc": "2026-10-02T08:00:00Z",
  "processId": 12000,
  "threadId": 12400,
  "testCases": [
    {
      "testCaseId": "gdi-working-cjk-150",
      "testStringId": "cjk_bmp",
      "codePoints": ["U+661F", "U+57A3", "U+7ED8", "U+5236", "U+6D4B", "U+8BD5"],
      "utf16Units": ["661F", "57A3", "7ED8", "5236", "6D4B", "8BD5"],
      "surfaceId": "working-image-1",
      "hdc": "0x0000000012345678",
      "hbitmap": "0x0000000087654321",
      "logicalExtent": {"cx": 144, "cy": 24},
      "targetPixelsBefore": "sha256:...",
      "targetPixelsAfter": "sha256:...",
      "controlPixelsBefore": "sha256:...",
      "controlPixelsAfter": "sha256:...",
      "dpiAwareness": "per_monitor_aware_v2",
      "windowDpi": 144,
      "automatedStatus": "pass",
      "manualStatus": "not_reviewed",
      "failureCategory": null,
      "evidenceFiles": [
        {"path": "evidence/gdi-working-cjk-150.png", "purpose": "target_crop", "sha256": "..."}
      ]
    }
  ]
}
```

### 9. 阶段门槛、失败判定与降级

| 结果 | 判定 | 后续动作 |
|---|---|---|
| W API 成功、目标表面变化、非目标表面不变 | 通过 | 阶段 5 可采用宽字符 GDI 路径 |
| W API 失败或无法写入 EasyX 目标表面 | 阻塞 | 排查 HDC/selected bitmap/clip/state；确认宽字符路径确实不可用后才评估降级 |
| 绘制成功但逻辑测量、caret advance 或裁剪关系异常 | 阻塞 | 排查字体、mapping mode、字符间距和 flags；不得直接降级 CP936 |
| 某些 glyph 缺失但其他宽字符正常 | 字体问题 | 选择覆盖字体或字体回退；不得按编码问题降级 CP936 |
| 坐标空间一致且当前 awareness 下定位正确 | 通过 | 使用目标 HWND 相对坐标，不额外缩放 |
| 坐标空间不一致但换算规则经矩阵验证 | 条件通过 | 固化显式换算和适用 awareness，防双重缩放 |
| awareness 不支持所测跨屏预期 | 不可用 | 标记 `not_available`，不当作实现失败 |
| API 成功但候选框视觉位置异常 | 未通过 | 阻塞阶段 6，排查 anchor、坐标转换和 IME 差异 |
| 系统因屏幕边界调整候选框 | 系统调整 | 记录 `system_adjusted`，在安全 anchor 复测后判定 |

CP936 只允许作为已证实宽字符绘制链无法使用后的显式显示降级；测量差异、字体缺字或单个 IME 定位异常都不是 CP936 降级依据。任何降级必须带证据并保留 UTF-16 内部原文。

## 实现与影响

- 关键实现点:
  - 当前只形成规格清单，尚未增加任何探测代码。
  - 实现时根据 Unicode scalar 列表构造固定测试串，使用合成 anchor、预定义采样区域和主/工作图像双表面哨兵，不依赖用户输入或真实 TextBox。
  - 实现结果由版本化 manifest 和独立 PNG 证据组成，不复用 0A 键盘 JSONL schema。
- 涉及文件 / 类 / 函数:
  - 预计观察现有 `Window`、EasyX 工作图像和 GDI 调用链。
  - 具体文件名必须在实现前只读检查后确定，本规格不授权修改框架代码。
- 兼容性影响:
  - 探测关闭时不应产生文件、线程、定时器或公共 API 变化。
- 性能影响:
  - 仅测试构建开启，对正式路径无影响。
- 风险点:
  - 视觉结论依赖人眼，必须与表面指纹、目标/非目标像素摘要和截图证据相互印证。
  - 跨屏 DPI 依赖真实多显示器环境，CI 环境可能不具备，需人工实测。
  - HDC handle 可能复用，若不同时记录 selected bitmap 和 GDI 状态，可能得到错误的表面身份结论。
  - IME 可能主动调整候选窗口，必须在安全 anchor、不同 IME 和实际 awareness 下区分系统调整与框架换算错误。

## 测试与验证

- 测试范围:
  - 当前仅验证规格完整性，探测器未实现。
- 验证步骤:

1. 实现前只读定位 EasyX `SetWorkingImage`、主画面/工作图像 HDC、selected bitmap 和 GDI 调用位置。
2. 实现 0C 后，根据明确码点构造固定测试串，使用双表面哨兵验证目标表面变化、非目标表面不变和 GDI 状态恢复。
3. 使用合成 anchor，在实际 DPI awareness 下完成 100%/125%/150%、跨屏、微软拼音和搜狗矩阵，保存结构化 manifest 与截图证据。
4. 依据 §9 分别判定宽字符链、测量链、字体覆盖、坐标换算和 IME 定位；禁止把不同失败类型合并成 CP936 降级。
5. 阶段 6 使用真实 TextBox anchor 重跑坐标与 IME 定位集成验证。

- 验证结果:
  - 截至 2026-10-02，仅完成规格评审意见并入与文档归档，未执行任何绘制或坐标探测。
- 已知限制 / 遗留问题:
  - 跨屏不同 DPI 结论依赖实机环境。
  - 字体回退行为与 EasyX 字体设置的耦合需要实测确认。
  - 0C 使用合成 anchor，只验证坐标转换和 IMM 调用链；真实 TextBox anchor 必须在阶段 6 复验。
  - 某些 IME 不显示独立组合窗口或会主动调整候选框，允许用例得到 `not_available`、`system_adjusted` 或 `inconclusive`，但必须保留证据。

## 落地信息

- 关联功能变更 ID：无
- 关联 BUG / Fix：无
- Commit：无实现提交（本文件仅归档 0C 规格；0C 探测器尚未实现）
- PR：无
- 发布版本：未发布
- 相关文档:
  - [`Module-20261001-0001-通用输入焦点与键盘路由系统设计.md`](./Module-20261001-0001-通用输入焦点与键盘路由系统设计.md)
  - [`Module-20261001-0002-阶段0A输入链路被动探测规格.md`](./Module-20261001-0002-阶段0A输入链路被动探测规格.md)
  - [TextOutW](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/wingdi/nf-wingdi-textoutw)
  - [DrawTextW](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-drawtextw)
  - [GetTextExtentPoint32W](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/wingdi/nf-wingdi-gettextextentpoint32w)
  - [GetCurrentObject](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/wingdi/nf-wingdi-getcurrentobject)
  - [SaveDC](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/wingdi/nf-wingdi-savedc)
  - [RestoreDC](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/wingdi/nf-wingdi-restoredc)
  - [GetDpiForWindow](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-getdpiforwindow)
  - [GetWindowDpiAwarenessContext](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-getwindowdpiawarenesscontext)
  - [COMPOSITIONFORM](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/imm/ns-imm-compositionform)
  - [CANDIDATEFORM](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/imm/ns-imm-candidateform)