Linux下利用FreeType2的API实现字符的显示

文章由LinuxBoy分享于2019-03-31 11:03:26热评（280）

Linux下利用FreeType2的API实现字符的显示

网上的FreeType2例子太少，能显示汉字的比较难找，C语言代码写的更难找，能找到的，基本上是被转载了N遍的同一个示例代码，基本上解决不了我的问题。

于是乎，花费了不少时间才完成了这些代码；

主要功能是：

将传入的GB2312编码的char型字符串转换成图片数组并输出。

主要原理是：

将GB2312编码的char型字符串，转换成unicode编码的wchar_t型字符串；

之后，利用FreeType2的API获取汉字的字体位图。

代码看似不怎么复杂，之前找char转wchar_t的代码，没找到一个合适的，最后呢，东拼西凑，就得到了想要的代码；

还有，输出的是记录每个像素点的256级灰度的数组，也就是和png图片中alpha通道一样，0 - 255表示透明度， 0为完全透明，255为不透明；

想要将这些文字贴到图片上，有个公式：

r2 = (r1 * alpha + r2 * (255 - alpha)) /255;
g2 = (g1 * alpha + g2 * (255 - alpha)) /255;
b2 = (b1 * alpha + b2 * (255 - alpha)) /255;

r、g、b表示图片的red、green、blue三种颜色，这三种颜色通过组合可以变成不同的颜色；

alpha是文字位图的alpha通道；

r2、b2、g2是图片重叠后该像素点显示的颜色；
r1、b1、g1是文字位图的每个像素点显示的颜色。

相关信息请参考这篇文章：

有需要这些代码的人的话，请把代码改一下，因为这是从我的LCUI图形库的代码中复制过来的，不能直接使用。

[cpp]

#include "LCUI_Build.h"
#include LCUI_MAIN_H
#include LCUI_FONTS_H
#include "all.h"
/*代码转换:从一种编码转为另一种编码*/
int code_convert(char *from_charset,char *to_charset,const char *inbuf,unsigned int inlen,
unsigned char *outbuf,unsigned int outlen)
{
iconv_t cd;
const char **pin = &inbuf;
unsigned char **pout = &outbuf;
cd = iconv_open(to_charset,from_charset);
if (cd==0) return -1;
memset(outbuf,0,outlen);
if (iconv(cd,(char**)pin,&inlen,(char**)pout,&outlen)==-1) return -1;
iconv_close(cd);
return 0;
}
/*GB2312码转为utf-8码*/
int GB2312_To_UTF8(const char *inbuf,unsigned int inlen,unsigned char *outbuf,unsigned int outlen)
{
return code_convert("gb2312","utf-8",inbuf,inlen,outbuf,outlen);
}
unsigned short Get_Unicode(char *in_gb2312)
{
unsigned char out[256];
int rc;
unsigned int length_gb2312;
/* gb2312码转为utf8码 */
length_gb2312 = strlen(in_gb2312);
rc = GB2312_To_UTF8(in_gb2312,length_gb2312,out,256);
/* utf8转unicode码 */
unsigned short unicode;
unicode = out[0];
if (unicode >= 0xF0) {
unicode = (unsigned short) (out[0] & 0x07) << 18;
unicode |= (unsigned short) (out[1] & 0x3F) << 12;
unicode |= (unsigned short) (out[2] & 0x3F) << 6;
unicode |= (unsigned short) (out[3] & 0x3F);
} else if (unicode >= 0xE0) {
unicode = (unsigned short) (out[0] & 0x0F) << 12;
unicode |= (unsigned short) (out[1] & 0x3F) << 6;
unicode |= (unsigned short) (out[2] & 0x3F);
} else if (unicode >= 0xC0) {
unicode = (unsigned short) (out[0] & 0x1F) << 6;
unicode |= (unsigned short) (out[1] & 0x3F);
}
return unicode;
}
int Show_Font_Bitmap(Font_Bitmap_Data *in_fonts)
/* 功能：在屏幕上以0和1表示字体位图 */
{
int x,y;
for(y=0;y<in_fonts->height;++y){
for(x=0;x<in_fonts->width;++x){
if(in_fonts->text_alpha[y*in_fonts->width+x]>0)
printf("1");
else printf("0");
}
printf("\n");
}
printf("\n");
return 0;
}
int Get_Fonts_Bitmap(
char *font_file, /* 字体文件路径 */
char *in_text, /* 输入的字符串 */
int fonts_pixel_size, /* 字体大小 */
int space, /* 间距 */
Font_Bitmap_Data *out_fonts /* 输出的位图数据,Pic_Data是结构体 */
)
/* ****************************************** */
/* 根据传入的字体库路径、字符串、字体尺寸，输 */
/* 出该字符串的位图数组 */
/* 本函数使用了freetype2的API */
/* ****************************************** */
{
FT_Library p_FT_Lib = NULL; /* 库的句柄 */
FT_Face p_FT_Face = NULL; /* face对象的句柄 */
FT_Error error = 0;
FT_Bitmap bitmap;
FT_BitmapGlyph bitmap_glyph;
FT_Glyph glyph;
FT_GlyphSlot slot;
int i , j ,temp,num,bg_height;
char error_str[200];
error = FT_Init_FreeType( & p_FT_Lib); /* 初始化FreeType库 */
if (error) /* 当初始化库时发生了一个错误 */
{
p_FT_Lib = 0 ;
printf(FT_INIT_ERROR);
return - 1 ;
}
/* 从字体库文件中获取字体 */
error = FT_New_Face(p_FT_Lib, font_file , 0 , & p_FT_Face);
if ( error == FT_Err_Unknown_File_Format )
{
printf(FT_UNKNOWN_FILE_FORMAT); /* 未知文件格式 */
return - 1 ;
}
else if (error)
{
printf(FT_OPEN_FILE_ERROR);/* 打开错误 */
perror("FreeeType2");
return - 1 ;
}
j = 0;
wchar_t *unicode_text;/* 用于存储unicode字符 */
char ch[256];
unicode_text = (wchar_t*)calloc(1,sizeof(wchar_t)*(strlen(in_text)*2));/* 申请内存 */
for(i=0;i<strlen(in_text);++i){
memset(ch,0,sizeof(ch)); /* 所有元素置零 */
ch[0] = in_text[i]; /* 获取in_text中的第i个元素 */
if(ch[0] < 0) {
/* GB2312编码的汉字，每byte是负数，因此，可以用来判断是否有汉字 */
if(i < strlen(in_text)-1){/* 如果没有到字符串末尾 */
ch[1] = in_text[i+1];
++i;
}
else break;
}
unicode_text[j] = Get_Unicode(ch); /* 开始转换编码 */
++j;
}
num = j; /* 记录字符的数量 */
int start_x = 0,start_y = 0;
int ch_height = 0,ch_width = 0;
int k,text_width = 0;
size_t size = 0;
unsigned char **text_alpha;
bg_height = fonts_pixel_size+5; /* 背景图形的高度，这个高度要大于字体的高度，所以是+5 */
/* 分配内存，用于存储字体背景图的数据 */
text_alpha = (unsigned char**)malloc(sizeof(unsigned char*)*bg_height);
for(i=0;i<bg_height;++i){
/* 预先为背景图的每一行分配内存 */
text_alpha[i] = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char)*1);
}
FT_Select_Charmap(p_FT_Face,FT_ENCODING_UNICODE); /* 设定为UNICODE，默认的也是 */
FT_Set_Pixel_Sizes(p_FT_Face,0,fonts_pixel_size); /* 设定字体大小 */
slot = p_FT_Face->glyph;
for(temp=0;temp<num;++temp){
/* 开始遍历unicode编码的字符串中的每个元素 */
/* 这个函数只是简单地调用FT_Get_Char_Index和FT_Load_Glyph */
error = FT_Load_Char( p_FT_Face, unicode_text[temp], FT_LOAD_RENDER | FT_LOAD_NO_AUTOHINT);
if(!error){
/* 从插槽中提取一个字形图像 */
/* 请注意，创建的FT_Glyph对象必须与FT_Done_Glyph成对使用 */
error = FT_Get_Glyph(p_FT_Face -> glyph, &glyph);
if (!error)
{
if(unicode_text[temp] == ' ') {
/* 如果有空格 */
k = 0;
ch_width = (fonts_pixel_size -2)/2;
ch_height = fonts_pixel_size;
text_width = start_x + ch_width;
start_y = 0;
for(i=0;i<bg_height;++i){
text_alpha[i] = (unsigned char*)realloc(text_alpha[i],sizeof(unsigned char)*text_width);
for(j=start_x-space;j<text_width;++j) text_alpha[i][j] = 0;
}
for ( i = 0 ; i < ch_height; ++i)
{
for ( j = 0 ; j < ch_width; ++j)
{
text_alpha[start_y + i][start_x + j] = 0;
++k;
}
}
start_x += (ch_width+space); /* 画笔向右边移动 */
}
else{
/* 256级灰度字形转换成位图 */
FT_Glyph_To_Bitmap(&glyph, FT_RENDER_MODE_NORMAL, 0 ,1);
/* FT_RENDER_MODE_NORMAL 这是默认渲染模式，它对应于8位抗锯齿位图。 */
bitmap_glyph = (FT_BitmapGlyph)glyph;
bitmap = bitmap_glyph -> bitmap;
k = 0;
start_y = fonts_pixel_size - slot->bitmap_top + 2; /* 获取起点的y轴坐标 */
if(start_y < 0) start_y = 0;
if(bitmap.rows > bg_height) ch_height = fonts_pixel_size;
else ch_height = bitmap.rows;
if(ch_height+start_y > bg_height) ch_height = bg_height - start_y;
ch_width = bitmap.width;
text_width = start_x + bitmap.width;
for(i=0;i<bg_height;++i){
/* 动态扩增存储字体位图的背景图形占用的空间 */
text_alpha[i] = (unsigned char*)realloc(text_alpha[i],sizeof(unsigned char)*text_width);
for(j=start_x-space;j<text_width;++j) text_alpha[i][j] = 0;/* 多出来的空间全部置零 */
}
/* 开始将字体位图贴到背景图形中 */
for(i = 0; i < bg_height; ++i){
for(j = 0;j < ch_width; ++j){
if(i >= start_y && i < start_y + ch_height){
/* 如果在字体位图的范围内 */
text_alpha[i][start_x + j] = bitmap.buffer[k];
++k;
}
else text_alpha[i][start_x + j] = 0;/* 否则就置零 */
}
}
start_x += (ch_width+space); /* 画笔向右边移动 */
/* 释放字形占用的内存 */
FT_Done_Glyph(glyph);
glyph = NULL;
}
}
else{
sprintf(error_str,"FreeType2 错误[%d]",error);
perror(error_str);
}
}
else{
sprintf(error_str,"FreeType2 错误[%d]",error);
perror(error_str);
}
}
/* 释放face占用的内存 */
FT_Done_Face(p_FT_Face);
p_FT_Face = NULL;
/* 释放FreeType Lib占用的内存 */
FT_Done_FreeType(p_FT_Lib);
p_FT_Lib = NULL;
temp = 0;
out_fonts->width = text_width; /* 要输出的位图的宽度 */
out_fonts->height = bg_height; /* 要输出的位图的高度 */
if(out_fonts->malloc == IS_TRUE) free(out_fonts->text_alpha);
size = sizeof(unsigned char) * text_width * bg_height;
out_fonts->text_alpha = (unsigned char*)calloc(1,size); /* 申请内存用来存储 */
k = 0;
for ( i = 0 ; i < bg_height; ++i)
{
for ( j = 0 ; j < text_width; ++j)
{
out_fonts->text_alpha[k] = text_alpha[i][j];
++k;
}
}
out_fonts->malloc = IS_TRUE;
/* 释放内存 */
for(i=0;i<bg_height;++i){
free(text_alpha[i]);
}
free(text_alpha);
free(unicode_text);
return 0;
}

这些代码在我的工程里的运行效果：

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