【C++】字体文件解析(FreeType)

2023-10-26

目录

字体文件解析

一、前言

二、基本排版概念

1.字体文件

2.字符图像和字符表

3.字符和字体指标

三、字形轮廓

四、字形指标

1.基线、笔和布局

2.排版指标和边界框

3.方位与步进

4.网格拟合的效果

5.文本宽度与边界框

五、代码实现

六、使用实例

七、合并缓存优化


字体文件解析

一、前言

        要在应用里显示文本,一般有两个方案,其一是调用操作系统的接口;其二是解析字体文件获得字体图像,再间接显示。这里我们讨论第二种方案,这种方案的优点是不依赖操作系统,比较灵活。但缺点是,开发难度较高,管理字体图像需要开销。

        当然主流的字体解析库便是FreeType,官网如下:

The FreeType Project

        其中编译可以只依赖zlib,而不是有些人说的必须依赖pnglib。如果只考虑windows平台,它也提供了vs工程文件,可以方便的编译为动态链接库。

        从第二节到第四节是官网教程的少部分,可以简单浏览理解概念(如果需要更复杂的功能,可能需要仔细去官网阅读全文)。后面是代码实现。接下来开始吧!

二、基本排版概念

1.字体文件

        首先,在FreeType中的基本字体单位是Face,例如simkai.tff通过加载,变为一个FT_Face句柄。而广义上的字体可能是多个Face的组合,例如“Palatino”字体,包含“Palatino常规”、“Palatino斜体”两个不同的Face,它们是分离的文件。所以我们约定术语字体(font)为单个Face,而一套字体包含多个文件我们称为字体集合(font collection)

2.字符图像和字符表

        字符的图像称为字形(glyphs),而一个字符可以有多个字形。而一个字形,也可用于多个字符(不同的字符,写法可能一样)。

        我们可以只关注两个概念:一个字体文件包含多个字形,每一个都可以储存为位图、矢量、或其他任何方案。而我们通过字形索引访问。

        其二,字体文件包含一到多个表,称为字符表(character maps)。它可以将字符编码(ASCII、Unicode、GB2312、BIG5等)转为字形索引。(通过字形索引就能获取到字形,便可获得字符的图像)

3.字符和字体指标

        每个字形图像都含有各种指标(Metrics ,这些指标描述了在呈现文本时如何放置和管理。指标包含字形位置光标前进文本布局

        可拓展格式还包含全局指标,以字体单位,描述同一Face所有字形的属性。例如最大字形边框、字体的上升、下降和文本高度。

        不可拓展的格式,也包含一些指标。仅适用于一组给定字符的尺寸、分辨率。一般以像素为单位。

三、字形轮廓

        Freetype不是通过像素来存储字形,而是通过字符的形状,我们称之为轮廓(outlines)。它使用点为单位,以下公式计算转换到像素单位:

        pixel_size = point_size * resolution / 72

        其中resolution为分辨率,以dpi(每英寸点数)为单位。

        存储在文件内的数据称为主轮廓,以点作为单位。在转换为位图时,需要进行缩放,这个步骤需要进行网格拟合(grid-fitting)得到图像,它有几种不同的算法,不过我们简单理解一下概念即可。

四、字形指标

1.基线、笔和布局

        基线(baseline)是一条假象的线,比如作业本上的横线,使我们方便对齐位置。它可以是横的,也可以是竖的。而笔尖位于基线上的一点,用于定位字形。

        水平布局:字形在基线之上(有可能超过基线下方,比如字母q),通过向左或向右增加笔的位置来定位字形。

        两个连续笔尖位置(下图线上的小黑方块)的距离与字形有关,称为步进宽度(advance width)。它始终是正数,即使阿拉伯语是从右往左写的(我们排版的时候再进行处理)。

        另外笔的位置始终在基线上。

        而垂直布局基线在字形的中央,如下图所示:

2.排版指标和边界框

        为字体所有字形定义的各种Face指标:

  • Ascent:从基线到最高轮廓点的距离。正值,因为Y轴向上
  • Descent:从基线到最低轮廓点的距离。负值,但有些字体是正值。
  • Linegap:必须放置在两行文本之间的距离。

        两条基线之间的距离(标准行间距):linespace = ascent - descent + linegap

  • 边界框(bounding box):由xMin、yMin、xMax、yMax表示的包围盒,能够包含所有字形。简写为“bbox”。
  • Internal leading:用于传统排版,计算公式为:internal leading = ascent - descent - EM_size
  • External leading:与Linegap相同。

        (注意这里的大小均是字点单位,通过face可以访问,与我们设置的像素大小无关。要获得指定字体像素大小相关的数据,需要先调用FT_Set_Char_Size,然后再通过ft_face->size->metrics获得FT_Size_Metrics。不过最终我没有这么做,而是简单使用字体像素大小作为基本行间距)

3.方位与步进

        每个字形有属于自己的方位(bearing)步进(advance)。实际值和布局有关,水平和垂直布局是不同的值。

  • 左侧方位:笔尖到字形左侧bbox的水平距离。通常水平布局才存在。在FreeType中叫bearingX,简称“lsb”。
  • 顶侧方位:基线到字形bbox顶部的垂直距离。通常水平布局为正,垂直布局为负。在FreeType中叫bearingY
  • 步进宽度:渲染自身后,笔尖应该偏移的水平距离(从右向左则是减它)。垂直布局它始终为0。在FreeType中叫advanceX
  • 步进高度:渲染自身后,笔尖应该减少的垂直距离(它为正值,因为Y轴向上,而写字是向下)。水平布局为0。在FreeType中叫advanceY
  • 字形宽度:glyph width = bbox.xMax - bbox.xMin
  • 字形高度:glyph height = bbox.yMax - bbox.yMin
  • 右侧方位:步进到bbox右侧的距离,仅用于水平布局,一般为正值。缩写为“rsb”。

        大家可以仔细对照下图,以便写出正确的代码来实现预期的排版:

水平布局
垂直布局

4.网格拟合的效果

        网格拟合为了使字形的控制点与像素对齐,可能会修改调整字符图像的尺寸,从而影响字形指标。

5.文本宽度与边界框

        字形的对齐(origin)点即是笔尖在基线的位置。此对齐点通常不在字形的bbox上。而步进宽度与字形宽度也不是一回事。

        对于整个字符串来说:

  • 整个字符串包围盒不包含文本光标,并且它也不会在角上。
  • 字符串的步进宽度与包围盒无关。特别的是,前后存在空格、制表符。
  • 类似字距调整等附加处理,会使整体尺寸与单个字形指标无关。

五、代码实现

        包含头文件。如果需要获得字体描边图像,还需包含FT_STROKER

#include <ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H
#include FT_STROKER_H

        定义封装类FreeType,其中FT_Library为基本句柄,FT_Face为单个文件的句柄:

class FreeType
{
public:

private:
	FT_Library _library;
	vector<FT_Face> _vecFace;
};

         初始化与释放,使用FT_Init_FreeTypeFT_Done_FreeType,FT_Face通过FT_Done_Face释放(如果你不再使用某字体,则可以提前释放FT_Face):

FreeType()
{
	if (FT_Init_FreeType(&_library))
	{
		debug_err("FreeType初始化失败!");
		_library = nullptr;
	}
}

~FreeType()
{
	for (auto& iter : _vecFace)
		FT_Done_Face(iter);
	FT_Done_FreeType(_library);
}

        加载字体文件,使用FT_New_Face,并保存FT_Face到容器,它所在的位置即是它的id:

//! 加载字体文件,返回编号,-1为失败
size_t LoadFace(string_view path_name)
{
	FT_Face face;
	if (FT_New_Face(_library, String::cvt_u8_mb(path_name).c_str(), 0, &face))
	{
		debug_err("字体文件加载失败: " + string{path_name});
		return -1;
	}
	//从内存加载
	//FT_New_Memory_Face(library, (FT_Byte*)buffer, size, 0, &face.face)

	_vecFace.push_back(face);
	return _vecFace.size() - 1;
}

        我们定义接口的两个类,一个输入CharInfo、一个输出CharImage,通过CharInfoHash可以定义哈希表,用于保存到CharSprite对应关系,避免重复生成精灵(不过我们这里暂时不需要用到CharInfoHash和CharSprite):

unordered_map<CharInfo, CharSprite, CharInfoHash> _hashCharImage;
//! 字符信息
struct CharInfo
{
	size_t _font;//字体id
	utf_char _ch;//我这里是char32_t,可以替换为wchar_t
	size_t _size;//字体大小
	size_t _outline;//描边大小
	bool operator==(const CharInfo& b) const
	{
		return _font == b._font
			&& _ch == b._ch
			&& _size == b._size
			&& _outline == b._outline;
	}
};

//! CharInfo的哈希函数
struct CharInfoHash
{
	//8 + 16 + 8 + 32
	size_t operator()(const CharInfo& info) const
	{
		uint64_t n = ((uint64_t)info._font << 56)
			| ((uint64_t)info._size << 40)
			| ((uint64_t)info._outline << 32)
			| ((uint64_t)info._ch);
		return std::hash<uint64_t>()(n);
	}
};

//! 字符图像数据
struct CharImage
{
	Image* _image;
	Image* _imageOutline;
	Vector2 _pos;			//! 锚点
	float _advance;			//! 水平步进
	~CharImage();
};

        所以核心的封装函数即是GetChar,由于我们要取得字体描边图像,代码便会复杂许多(官方代码修改而来):

CharImage* GetChar(const CharInfo& info);

        首先检查传入参数,并给传入的参数取个简化名字:

//错误输出
auto fn_debug = [&](string_view str)
{
	debug_err(format("{}:{},{},{},{}",
		str, info._font, to_string(info._ch), info._size, info._outline));
};

if (info._font >= _vecFace.size())
{
	fn_debug("字体id越界");
	return nullptr;
}

const char32_t& ch = info._ch;
const size_t& size = info._size;
const size_t& outline = info._outline;

        设置编码表,通常设为FT_ENCODING_UNICODE,即unicode编码:

FT_Face ft_face = _vecFace[info._font];
if (FT_Select_Charmap(ft_face, FT_ENCODING_UNICODE))
{
	fn_debug("设置编码失败");
	return nullptr;
}

        设置字体大小,我们的size单位是像素,需要如下转换:

if (FT_Set_Char_Size(ft_face, FT_F26Dot6(size << 6), FT_F26Dot6(size << 6), 72, 72))
{
	fn_debug("设置字体大小失败");
	return nullptr;
}

        获取字形,标记FT_LOAD_NO_BITMAP设置不生成位图(后面我们再生成):

FT_UInt gindex = FT_Get_Char_Index(ft_face, ch);
if (FT_Load_Glyph(ft_face, gindex, FT_LOAD_NO_BITMAP))
{
	fn_debug("字形加载失败");
	return nullptr;
}

        获取字形属性是否支持描边,没有我们简单返回错误(这里可以自行改进,一般来说都支持):

if (ft_face->glyph->format != FT_GLYPH_FORMAT_OUTLINE)
{
	fn_debug("不支持描边");
	return nullptr;
}

        接下来比较麻烦,我们需要示例代码定义的4个东西,首先是Span类,表示水平连续且颜色相同的一段像素,其中xy是位置,w是宽度,而coverage是颜色。coverage的范围是[0, 255],表示透明度。最终我们需要生成一个白色的带透明通道的字符图像,进行染色便可实现不同颜色的字体:

//表示水平的一段连续数据
struct Span
{
	int _x;
	int _y;
	int _w;
	int _coverage;//为uint8_t透明度

	Span(){}
	Span(int x, int y, int w, int coverage): 
		_x(x), _y(y), _w(w), _coverage(coverage)
	{}
};

        还需要一个函数与回调,后面我们调用两次RenderSpans会生成两个Spans,一个是普通图像,一个是描边图像:

//渲染器回调,写入Span
static void RasterCallback(int y, int count, const FT_Span* spans, void* user)
{
	vector<Span>* sptr = (vector<Span>*)user;
	for (int i = 0; i < count; ++i)
		sptr->push_back(Span(spans[i].x, y, spans[i].len, spans[i].coverage));
}
// 设置光栅参数,且渲染描边
void RenderSpans(FT_Library& library, FT_Outline* outline, vector<Span>* spans)
{
	FT_Raster_Params params;
	memset(&params, 0, sizeof(params));
	params.flags = FT_RASTER_FLAG_AA | FT_RASTER_FLAG_DIRECT;
	params.gray_spans = RasterCallback;
	params.user = spans;

	FT_Outline_Render(library, outline, &params);
}

        最后一个类是类似于Rect的概念,用于计算两个图像公用的包围盒:

struct CharRect
{
	float _xMin;
	float _xMax;
	float _yMin;
	float _yMax;

	CharRect() {}
	CharRect(float left, float top, float right, float bottom): 
		_xMin(left), _xMax(right), _yMin(top), _yMax(bottom) 
	{}

	void Include(int x, int y)
	{
		_xMin = min(_xMin, float(x));
		_yMin = min(_yMin, float(y));
		_xMax = max(_xMax, float(x));
		_yMax = max(_yMax, float(y));
	}

	float Width() { return _xMax - _xMin + 1; }
	float Height() { return _yMax - _yMin + 1; }
};

        好了,终于可以回到我们的GetChar函数了,首先渲染到普通spans

//渲染到 spans
vector<Span> spans;
RenderSpans(_library, &ft_face->glyph->outline, &spans);

        然后设置画笔,并渲染到spans_outline,其中outline是描边的像素大小:

//接下来渲染到 spans_outline
vector<Span> spans_outline;

//设置画笔
FT_Stroker stroker;
FT_Stroker_New(_library, &stroker);
FT_Stroker_Set(stroker,
	(int)(outline * 64),
	FT_STROKER_LINECAP_ROUND,
	FT_STROKER_LINEJOIN_ROUND,
	0);

FT_Glyph glyph;
if (FT_Get_Glyph(ft_face->glyph, &glyph))
{
	fn_debug("获取字形失败");
	return nullptr;
}

FT_Glyph_StrokeBorder(&glyph, stroker, 0, 1);
if (glyph->format == FT_GLYPH_FORMAT_OUTLINE)
{
	//绘制outline到 outline_spans
	FT_Outline* o =
		&reinterpret_cast<FT_OutlineGlyph>(glyph)->outline;
	RenderSpans(_library, o, &spans_outline);
}

        现在数据已经保存到spans中,可以清理资源了,然后我们检查一下spans是否为空,有些情况会返回空(例如空白字符):

//清理后面无需用到的资源
FT_Stroker_Done(stroker);
FT_Done_Glyph(glyph);

if (spans.empty())
{
	fn_debug("spans为空(或许打印了控制字符)");
	return nullptr;
}

        然后如下计算包围盒:

//计算二者包围盒(描边更大)
CharRect rect(
	float(spans.front()._x),
	float(spans.front()._y),
	float(spans.front()._x),
	float(spans.front()._y));
for (Span& s : spans)
{
	rect.Include(s._x, s._y);
	rect.Include(s._x + s._w - 1, s._y);
}
for (Span& s : spans_outline)
{
	rect.Include(s._x, s._y);
	rect.Include(s._x + s._w - 1, s._y);
}

        然后复制数据到Image,首先以包围盒大小生成两个无色的图像(一个用于正常、一个用于描边),然后以白色+透明度写入对应的数据,如下所示:

//获得必要的属性
unsigned img_w = (unsigned)rect.Width();
unsigned img_h = (unsigned)rect.Height();


//分配图像内存,以0颜色
Image* img_outline = Image::Create({ img_w ,img_h}, ColorDef::NONE);
Image* img = Image::Create({ img_w ,img_h }, ColorDef::NONE);

//这里取得image buffer指针来赋值
uint32_t* p_lock = img_outline->GetData();

//复制到img_outline
for (Span& s : spans_outline)
{
	for (int w = 0; w < s._w; ++w)
	{
		size_t y = img_h - 1 - (s._y - rect._yMin);
		size_t index = y * img_w + s._x - rect._xMin + w;
		p_lock[index] = uint32_t(s._coverage) << 24 | 0x00ffffff;
	}
}
//复制到img
p_lock = img->GetData();
for (Span& s : spans)
{
	for (int w = 0; w < s._w; ++w)
	{
		size_t y = img_h - 1 - (s._y - rect._yMin);
		size_t index = y * img_w + s._x - rect._xMin + w;
		p_lock[index] = uint32_t(s._coverage) << 24 | 0x00ffffff;
	}
}

        最后返回必要的数据,完成了最后的操作:

float bearingX = float(ft_face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6);
float bearingY = float(ft_face->glyph->metrics.horiBearingY >> 6);
float advance = float(ft_face->glyph->advance.x >> 6);

CharImage* ret = new CharImage;

ret->_advance = advance;
ret->_pos[0] = -bearingX;
ret->_pos[1] = bearingY;
ret->_image = img;
ret->_imageOutline = img_outline;

return ret;

        完整代码最后列出

六、使用实例

        首先加载字体,然后调用GetChar返回指定大小的字符图像:

g_factory->LoadFont("font/syht.otf");

CharImage* ci = g_factory->GetChar({0, U'中', 72, 2});
ci->_image->SaveToFile("temp/ch.png");
ci->_imageOutline->SaveToFile("temp/ch_outline.png");

        为了方便观察,我在ps内加以黑色背景,并放置在一起对比:

七、合并缓存优化

        当然,我们需要反复的使用同一个字符图像,实际工程我们需要进行缓存并且合并到一张纹理上。

        我使用以下动态装箱算法,源码文件为DND.TexturePack.ixx,其中还有一个静态装箱算法,可以用于已知所有图片合并为一张大图。而我们这里使用动态装箱,当取得一个字符图像时,就放入合适的位置,当然不能提前知道所有的字符:

//! 动态装箱(DH为2时,32、31、30会放到同一行)
template<unsigned DH>
class Dynamic
{
public:
	//! 按高度存储 每一行
	struct Line
	{
		unsigned _y;//! 所在y
		unsigned _h;//! 最大高度
		unsigned _x;//! 当前x
		bool _free;//! 是否有空位标记
	};

	/**
	* @brief 清空初始化 或 再次使用
	* @param[in] size 箱子大小
	*/
	void Reset(const Size& size)
	{
		_size = size;
		_regY = 0;
		_bFull = false;

		_vecLine.clear();
	}

	/**
	* @brief 添加一个,失败返回false
	* @param[in] size 装入大小
	* @param[out] rect 成功则返回位置
	*/
	bool Add(const Size& size, RectU& rect)
	{
		if (_bFull)
			return false;

		unsigned w = size[0];
		unsigned h = size[1];
		//找到一个h比自己大的,但又不能超过DH(然后还能放得下x)
		auto iter = find_if(_vecLine.begin(), _vecLine.end(), [&](Line& line)
			{
				if (line._free
					&& line._h >= h // 30 >= 28
					&& line._h <= h + DH) // 30 <= 28 + 2   {28,29,30}
				{
					if (line._x + w > _size[0])
					{
						line._free = false;
						return false;
					}
					else
						return true;
				}
				return false;
			});

		if (iter == _vecLine.end())
		{//没有就创建一个
			if (h + _regY > _size[1])
			{
				_bFull = true;
				return false;
			}

			Line line;
			line._h = h;
			line._y = _regY;
			line._x = 0;
			line._free = true;

			_regY += h;
			_vecLine.push_back(line);

			iter = _vecLine.end() - 1;
		}

		rect = { iter->_x, iter->_y, iter->_x + w , iter->_y + h };

		iter->_x += w;

		//越界检查
		assert(rect[2] <= _size[0] && rect[3] <= _size[1]);

		return true;
	}

private:
	Size _size;
	unsigned _regY;//当前y
	bool _bFull;//满了标记
	vector<Line> _vecLine;
};

        最后会产生如下纹理(我在ps内添加了黑色背景方便观察):

         从FreeType取得字符图像后,再写入到纹理,我们便能显示文本了。对文本进行排版是另外一件事,这里我就不详细说明了,也比较麻烦,可以参考我的源码DND.Text.ixx,最后效果如下:

        其中DND.FactoryImp.ixx有以下成员,思路即是用到哪个字符,就生成字符图像,然后reg_image注册到纹理,生成uv,成为精灵。通过Text类管理多个字符精灵,进行布局:

//字符精灵
struct CharSprite
{
	struct
	{
		size_t _idTex;
		RectU _rect;//在大图区域
		Vector2 _uv[4];//计算出的uv
	}_data[2];//非描边 和 描边
	Vector2 _anchor;//锚点(相对于基线)
	float _advance;//步进
};
//CharInfo -> CharSprite
unordered_map<CharInfo, CharSprite, CharInfoHash> _hashCharImage;

using TexPack = TexturePack::Dynamic<2>;
//动态纹理使用区域
vector<TexPack> _allTexPack;

//注册一个图像(内部使用)
//返回tex_id和纹理区域,不存在rect_id
//绘制之前批量提交
bool _reg_image(Image* image, size_t& id_tex, RectU& rect);

        源码位置:DND: 应用程序框架。

        觉得有用,点赞、收藏、关注一下吧。 

        与FreeType相关的完整代码:

/**
* @file		DND.FreeType.ixx
* @brief	基于Freetype2的字体解析
*
*
* @version	1.0
* @author	lveyou
* @date		22-09-10
*
*/
module;
#include <ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H
#include FT_STROKER_H
export module DND.FreeType;

import DND.Std;
import DND.Debug;
import DND.Color;
import DND.CodeCvt;
export import DND.Font;

export namespace dnd
{ 

class FreeType
{
public:
	//表示水平的一段连续数据
	struct Span
	{
		int _x;
		int _y;
		int _w;
		int _coverage;//为uint8_t透明度

		Span(){}
		Span(int x, int y, int w, int coverage): 
			_x(x), _y(y), _w(w), _coverage(coverage)
		{}
	};
	//渲染器回调,写入Span
	static void RasterCallback(int y, int count, const FT_Span* spans, void* user)
	{
		vector<Span>* sptr = (vector<Span>*)user;
		for (int i = 0; i < count; ++i)
			sptr->push_back(Span(spans[i].x, y, spans[i].len, spans[i].coverage));
	}
	// 设置光栅参数,且渲染描边
	void RenderSpans(FT_Library& library, FT_Outline* outline, vector<Span>* spans)
	{
		FT_Raster_Params params;
		memset(&params, 0, sizeof(params));
		params.flags = FT_RASTER_FLAG_AA | FT_RASTER_FLAG_DIRECT;
		params.gray_spans = RasterCallback;
		params.user = spans;

		FT_Outline_Render(library, outline, &params);
	}
	struct CharRect
	{
		float _xMin;
		float _xMax;
		float _yMin;
		float _yMax;

		CharRect() {}
		CharRect(float left, float top, float right, float bottom): 
			_xMin(left), _xMax(right), _yMin(top), _yMax(bottom) 
		{}

		void Include(int x, int y)
		{
			_xMin = min(_xMin, float(x));
			_yMin = min(_yMin, float(y));
			_xMax = max(_xMax, float(x));
			_yMax = max(_yMax, float(y));
		}

		float Width() { return _xMax - _xMin + 1; }
		float Height() { return _yMax - _yMin + 1; }
	};

	FreeType()
	{
		if (FT_Init_FreeType(&_library))
		{
			debug_err("FreeType初始化失败!");
			_library = nullptr;
		}
	}
	//! 加载字体文件,返回编号,-1为失败
	size_t LoadFace(string_view path_name)
	{
		FT_Face face;
		if (FT_New_Face(_library, CodeCvt::cvt_u8_mb(path_name).c_str(), 0, &face))
		{
			debug_err("字体文件加载失败: " + string{path_name});
			return -1;
		}
		assert(FT_IS_SCALABLE(face));
		//从内存加载
		//FT_New_Memory_Face(library, (FT_Byte*)buffer, size, 0, &face.face)

		//打印一些属性
		debug_msg(format("成功加载一个字体:{},{}", _vecFace.size(), path_name));
		debug(format("名称:{}", face->family_name));
		debug(format("字形数:{}", face->num_glyphs));
		//debug(format("包围盒:({}, {}),({}, {})",
		//	face->bbox.xMin, face->bbox.xMax,
		//	face->bbox.yMin, face->bbox.yMax));
		
		_vecFace.push_back(face);
		return _vecFace.size() - 1;
	}

	CharImage* GetChar(const CharInfo& info)
	{
		//错误输出
		auto fn_debug = [&](string_view str)
		{
			debug_err(format("{}:{},{},{},{}",
				str, info._font, to_string(info._ch), info._size, info._outline));
		};

		if (info._font >= _vecFace.size())
		{
			fn_debug("字体id越界");
			return nullptr;
		}

		const char32_t& ch = info._ch;
		const size_t& size = info._size;
		const size_t& outline = info._outline;

		FT_Face ft_face = _vecFace[info._font];
		if (FT_Select_Charmap(ft_face, FT_ENCODING_UNICODE))
		{
			fn_debug("设置编码失败");
			return nullptr;
		}

		if (FT_Set_Char_Size(ft_face, FT_F26Dot6(size << 6), FT_F26Dot6(size << 6), 72, 72))
		{
			fn_debug("设置字体大小失败");
			return nullptr;
		}
		

		FT_UInt gindex = FT_Get_Char_Index(ft_face, ch);
		if (FT_Load_Glyph(ft_face, gindex, FT_LOAD_NO_BITMAP))
		{
			fn_debug("字形加载失败");
			return nullptr;
		}
		if (ft_face->glyph->format != FT_GLYPH_FORMAT_OUTLINE)
		{
			fn_debug("不支持描边");
			return nullptr;
		}
		//渲染到 spans
		vector<Span> spans;
		RenderSpans(_library, &ft_face->glyph->outline, &spans);

		//接下来渲染到 spans_outline
		vector<Span> spans_outline;

		//设置画笔
		FT_Stroker stroker;
		FT_Stroker_New(_library, &stroker);
		FT_Stroker_Set(stroker,
			(int)(outline * 64),
			FT_STROKER_LINECAP_ROUND,
			FT_STROKER_LINEJOIN_ROUND,
			0);

		FT_Glyph glyph;
		if (FT_Get_Glyph(ft_face->glyph, &glyph))
		{
			fn_debug("获取字形失败");
			return nullptr;
		}

		FT_Glyph_StrokeBorder(&glyph, stroker, 0, 1);
		if (glyph->format == FT_GLYPH_FORMAT_OUTLINE)
		{
			//绘制outline到 outline_spans
			FT_Outline* o =
				&reinterpret_cast<FT_OutlineGlyph>(glyph)->outline;
			RenderSpans(_library, o, &spans_outline);
		}

		//清理后面无需用到的资源
		FT_Stroker_Done(stroker);
		FT_Done_Glyph(glyph);

		if (spans.empty())
		{
			fn_debug("spans为空(或许打印了控制字符)");
			return nullptr;
		}
		//计算二者包围盒(描边更大)
		CharRect rect(
			float(spans.front()._x),
			float(spans.front()._y),
			float(spans.front()._x),
			float(spans.front()._y));
		for (Span& s : spans)
		{
			rect.Include(s._x, s._y);
			rect.Include(s._x + s._w - 1, s._y);
		}
		for (Span& s : spans_outline)
		{
			rect.Include(s._x, s._y);
			rect.Include(s._x + s._w - 1, s._y);
		}

		//获得必要的属性
		unsigned img_w = (unsigned)rect.Width();
		unsigned img_h = (unsigned)rect.Height();


		//分配图像内存,以0颜色
		Image* img_outline = Image::Create({ img_w ,img_h}, ColorDef::NONE);
		Image* img = Image::Create({ img_w ,img_h }, ColorDef::NONE);

		//这里取得image buffer指针来赋值
		uint32_t* p_lock = img_outline->GetData();

		//复制到img_outline
		for (Span& s : spans_outline)
		{
			for (int w = 0; w < s._w; ++w)
			{
				size_t y = img_h - 1 - (s._y - rect._yMin);
				size_t index = y * img_w + s._x - rect._xMin + w;
				p_lock[index] = uint32_t(s._coverage) << 24 | 0x00ffffff;
			}
		}
		//复制到img
		p_lock = img->GetData();
		for (Span& s : spans)
		{
			for (int w = 0; w < s._w; ++w)
			{
				size_t y = img_h - 1 - (s._y - rect._yMin);
				size_t index = y * img_w + s._x - rect._xMin + w;
				p_lock[index] = uint32_t(s._coverage) << 24 | 0x00ffffff;
			}
		}
			
		float bearingX = float(ft_face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6);
		float bearingY = float(ft_face->glyph->metrics.horiBearingY >> 6);
		float advance = float(ft_face->glyph->advance.x >> 6);


		CharImage* ret = new CharImage;

		ret->_advance = advance;
		ret->_bearingX = bearingX;
		ret->_bearingY = bearingY;
		ret->_image = img;
		ret->_imageOutline = img_outline;

		return ret;
	}


	size_t GetFontSize()
	{
		return _vecFace.size();
	}

	~FreeType()
	{
		for (auto& iter : _vecFace)
			FT_Done_Face(iter);
		FT_Done_FreeType(_library);
	}
private:
	FT_Library _library;
	vector<FT_Face> _vecFace;
};

FreeType* g_freetype;

}

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

【C++】字体文件解析(FreeType) 的相关文章

随机推荐

  • 两个非递减顺序表合并成一个非递减顺序表

    两个非递减顺序表合并成一个非递减顺序表 引入 以下这个例题的描述是关于合并两个有序的数组 然后合并之后同样也是一个非递减的顺序排列 但是我名这里讲的不是顺序表 而是封装成一个顺序表 但是我们这里的顺序表其实底层同样是一个数组 所以解题的思路
  • 脚踏实地《数据结构第二章》第一节:线性表的定义和基本操作

    考点分析 一 线性表的定义 数据结构三要素 逻辑结构 定义 线性表是具有相同数据类型的n n gt 0 个数据元素的有限序列 其中n为表长 当n 0时线性表是一个空表 相同 每个数据元素所占空间一样大 帮助计算机快速找到某一个具体的元素 序
  • Deepin(Linux)下安装tensorflow-gpu(2019-5-28)

    2019 9 7更新 六 6中安装tensorflow gpu不要采用pip install tensorflow gpu 1 9 直接用conda install channel https conda anaconda org anac
  • Spring MVC案例

    文章目录 Spring MVC 基于XML配置与注解的方式使用Spring MVC 一 创建项目SpringMVCDemo01 二 在pom xml中添加依赖 三 添加项目web功能 四 创建登录页面 登录成功页面 登录失败页面 五 创建登
  • 网安之web攻防第三十天

    知识点 1 数据库堆叠注入 根据数据库类型决定是否支持多条语句执行 2 数据库二次注入 应用功能逻辑涉及上导致的先写入后组合的注入 3 数据库Dnslog注入 解决不回显 反向连接 SQL注入 命令执行 SSRF等 4 黑盒模式分析以上 二
  • airpodspro窃听模式_AirPods Pro实时收听怎么关闭? AirPods Pro实时收听的使用方法

    苹果全新AirPods Pro增加了许多新功能 首先 是控制播放 苹果在AirPods Pro中放弃了敲击手势 并用杆上的力传感器取代了它 控制音乐或视频只需要简单的短按即可 一次按压即可播放或暂停当前播放 两次按压将跳至下一曲目 而三次挤
  • 2019-07-11T09:15:41.000+0000类似时间转换

    let a 2019 07 11T09 15 41 000 0000 new Date a
  • (个人)AR电子书系统创新实训第一周(2)

    了解ZXing Net 想要在unity上实现下载资源的功能 我首先需要确认二维码扫描系统在unity上的可行性 如果要自行开发一套二维码扫描系统 不仅需要知道二维码生成和解码的原理 而且应该还需要用到一些图形学相关的代码库 如opencv
  • Android中为layout创建子文件夹

    在开发Android项目的时候 往往都有一大批java文件和layout文件 java文件分类比较简单 直接方法创建文件夹就行 但layout还需要多一步配置 看最后的文件结构图 实现步骤 1 创建相应的文件夹结构 需要注意的是 无论如何
  • ‘float‘ object has no attribute ‘decode‘

    错误代码 weibo df pd read csv Users dl Desktop 情感分析论文 词云图 微博文本数据 原始数据 原数据 表格 微博文本内容 csv print weibo df head 在读取csv或者excel文件时
  • Python基础—文件操作

    Python基础 文件操作 文件操作 文件是指为了重复使用或长期使用的目的 以文本或二进制形式存放于外部存储器 硬盘 U盘 光盘等 中的数据保存形式 文件是信息交换的重要途径 也是利用程序解决实际问题的重要媒介 程序对数据读取和处理都是在内
  • 单片机裸机环境下编写AT指令程序

    1 写在前面 AT指令在各种WIFI模块 2G 4G模块以及一些无线通讯模块中应用广泛 但是用过的朋友都知道 这种方式对于单片机编程来说 并不友好 本篇文章将以ESP8266 WIFI模块为例介绍在单片机裸机环境下编写AT指令程序的一种方式
  • 高精地图在无人驾驶中的应用

    转自 http 36kr com p 5060994 html 编者按 本文来自 程序员 作者 陈辰 刘少山 36氪经授权发布 高精地图是无人驾驶核心技术之一 精准的地图对无人车定位 导航与控制 以及安全至关重要 本文是 无人驾驶技术系列
  • PHP操作Redis LIST ,SET, HASH 的相关命令 (一)

    博客搬家 请访问 PHP操作Redis LIST SET HASH 的相关命令 一 PHP操作Redis KEY String 的相关命令 二 PHP操作Redis 有序集 Sorted Set 的相关命令 三
  • HttpServletRequest.getServletContext()一直提示找不到,而引出的问题

    开发j2ee项目的时候 需要用到servlet api 如果使用了maven web项目可以在pom xml中手动加入所需jar包 达到与依赖j2ee libarary同样的功能 可问题来了 1 问题描述 最近使用myeclipse10 7
  • 2023华为OD机试真题【打印机队列/排序】

    题目内容 有5台打印机打印文件 每台打印机有自己的待打印队列 因为打印的文件内容有轻重缓急之分 所以队列中的文件有1 10不同的代先级 其中数字越大优先级越高 打印机会从自己的待打印队列中选择优先级最高的文件来打印 如果存在两个优先级一样的
  • Struts框架(一)——简介

    引言 Struts 一个web应框架 概述 Struts基于MVC的一个web开源框架 也是一个表示层的框架 只能用于Web项目 内容 一 优缺点 1 优点 1 这是一个开源框架 能让开发人员更深入的了解其内部实现机制和原理 2 框架自带的
  • Spring之AOP的实现

    文章目录 什么是AOP jdk动态代理实现AOP spring实现AOP 什么是AOP AOP Aspect Oriented Programming 意为面向切面编程 我们所熟悉的是面向对象编程 OOP 将程序中所有参与模块都抽象成对象
  • vue2、3复习02-组件的生命周期,父子组件、兄弟组件、后代之间组件的数据共享,vuex,全局配置axious,使用ref引用dom元素,使用ref引用组件的方法,this.$nextTick

    1 组件的运行过程 声明周期函数 略 2 父子组件中的数据共享 父向子共享数据 子向父共享数据 父子之间双向数据同步 1 父组件向子组件共享数据 父组件通过v bind属性想子组件共享数据 子组件使用props接收数据 2 子组件向父组件共
  • 【C++】字体文件解析(FreeType)

    目录 字体文件解析 一 前言 二 基本排版概念 1 字体文件 2 字符图像和字符表 3 字符和字体指标 三 字形轮廓 四 字形指标 1 基线 笔和布局 2 排版指标和边界框 3 方位与步进 4 网格拟合的效果 5 文本宽度与边界框 五 代码