第三阶段应用层——1.6 数码相册—使用FreeType在LCD上显示多行文字
数码相册——使用FreeType在LCD上显示多行文字
- 硬件平台：韦东山嵌入式Linxu开发板（S3C2440.v3）
- 软件平台：运行于VMware Workstation 12 Player下UbuntuLTS16.04_x64 系统
- 参考资料：《嵌入式Linux应用开发手册》、《嵌入式Linux应用开发手册第2版》、【FreeType官方教程—管理字形】、
- 开发环境：Linux 3.4.2内核、arm-linux-gcc 4.3.2工具链
- 源码仓库：https://gitee.com/d_1254436976/Embedded-Linux-Phase-3
目录
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数码相册——使用FreeType在LCD上显示多行文字 - 一、FreeType的字形指标
- 1、为什么要引用字形指标
- 2、什么是字形指标
- 二、在LCD中从左到右显示多行文字
- 1、先确定该行origin坐标并进行显示，后计算出边框
- 2、代码
- 3、编译与运行
- 三、在LCD中居中显示多行文字
- 1、先计算出该行字体的边框，确定其origin坐标后描绘
- 2、代码
- 3、编译与运行
一、FreeType的字形指标
1、为什么要引用字形指标
- 为了准确的描述每个字形的信息，呈现更好的显示效果。
- 为了更好的兼容各国的文字，呈现更好的显示效果。
2.1 对于汉字，它是方框字，类似于小时候我们在田字格上汉字，给定一个矩形范围，我们可以在这个范围内写出很工整的汉字。
2.2 对于英文，它的字形大小没有固定的大小范围，类似于小时候我们是在四线格中写英文，对于其的高矮宽细无法用一个很好的矩形去总的描绘。
2.3 对于其他国家的文字也存在上述的问题。
2、什么是字形指标
字形指标是与每个字形关联的特定距离，以描述如何使用它来布局文本。
对于单个字形，通常有两组度量：用于在水平文本布局（拉丁，西里尔字母，阿拉伯语，希伯来语等）中设置字形的度量，以及用于在垂直文本布局中对字形进行布局的度量（中文，日语） ，韩文等）。
这里针对水平布局来进行介绍：
- origin自己定义：
FT_Vector pen;
pen.x = 10;
pen.y = 10;
- height、width获取：
width = bbox.xMax - bbox.xMin;
height = bbox.yMax - bbox.yMin; - advance获取：
FT_Library library;
FT_Face face;
FT_GlyphSlot slot;
FT_Vector pen;
error = FT_Init_FreeType( &library );
error = FT_New_Face( library, argv[1], 0, &face );
FT_Set_Pixel_Sizes(face, 24, 0);
slot = face->glyph;
pen.x += slot->advance.x;
pen.y += slot->advance.y;
- xMin、yMin、xMin、yMin存储：
typedef struct FT_BBox_
{
FT_Pos xMin, yMin;
FT_Pos xMin, yMin;;
} FT_BBox;
二、在LCD中从左到右显示多行文字
1、先确定该行origin坐标并进行显示，后计算出边框
FreeType所使用的坐标是笛卡尔坐标，与LCD使用的坐标不一样：
在这里，我们需要显示两行文字，具体步骤如下：
- 确定第一行origin的LCD坐标，后根据公式转换为笛卡尔坐标
- 显示该行每个字符的时候origin.x坐标 + 上一个字符的advance;
- 在显示第一行的时候，找寻该行最大的字符的height，即最小的yMin，最大的yMax
- 确定第二行的origin的LCD坐标（其x坐标 == 第一行的origin.lcd_x，其y坐标 == 3步骤中得到的height+ origin.lcd_y == （yMax - yMin）+ origin.lcd_y））
2、代码
#include \n" , argv[0]);
return -1;
}
/* 打开设备：支持读写 */
fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);
if (fd_fb < 0) {
printf("can not open /dev/fb0 , err code :%d\n", fd_fb);
return -1;
}
/* 获得可变信息 */
if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) {
printf("can not get var\n");
return -1;
}
/* 获得固定信息 */
if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_FSCREENINFO, &fix)) {
printf("can not get var\n");
return -1;
}
/* 直接映射到内存的Framebuffer */
screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8; // 屏幕总像素所占的字节数
line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8; // 每行像素所占的字节数
pixel_width = var.bits_per_pixel / 8; // 每个像素所占字节数
fbmem = (unsigned char *)mmap(NULL, screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);
if (fbmem == (unsigned char *)-1) {
printf("can not mmap\n");
return -1;
}
/* 清屏 */
memset(fbmem, 0, screen_size);
/* 显示矢量字 */
/* 初始化库 */
error = FT_Init_FreeType(&library);
/* 装载字体文件 */
error = FT_New_Face(library, argv[1], 0, &face);
slot = face->glyph;
/* 设置大小：24*24 */
FT_Set_Pixel_Sizes(face, 24, 0);
/* 设置旋转角度 */
angle = (1.0 * strtoul(argv[2], NULL, 0) / 360) * 3.14159 * 2; /* use 25 degrees */
/* 设置矩阵 */
matrix.xx = (FT_Fixed)( cos( angle ) * 0x10000L);
matrix.xy = (FT_Fixed)(-sin( angle ) * 0x10000L);
matrix.yx = (FT_Fixed)( sin( angle ) * 0x10000L);
matrix.yy = (FT_Fixed)( cos( angle ) * 0x10000L);
/* 确定座标:
* lcd_x = 0
* lcd_y = 24
* 笛卡尔座标系:
* x = lcd_x = 0
* y = var.yres - lcd_y = var.yres - 24
*/
pen.x = 0 * 64;
pen.y = (var.yres - 24) * 64;
/* 显示第一行文字 */
for (i = 0; i < wcslen(wstr1); i++) {
/* 设置转换方法 */
FT_Set_Transform(face, &matrix, &pen);
/* 根据给定的文字信息，加载文字 */
error = FT_Load_Char(face, wstr1[i], FT_LOAD_RENDER);
if (error) {
printf("FT_Load_Char error\n");
return -1;
}
/* 从插槽中取出face->glyph，存到glyph中 */
error = FT_Get_Glyph(face->glyph, &glyph);
if (error) {
printf("FT_Get_Glyph error!\n");
return -1;
}
/* 得到相关字体参数信息 */
FT_Glyph_Get_CBox(glyph, FT_GLYPH_BBOX_TRUNCATE, &bbox);
/* 寻该行最大的字符的height，即最小的yMin，最大的yMax */
if (line_box_ymax < bbox.yMax) line_box_ymax = bbox.yMax;
if (line_box_ymin > bbox.yMin) line_box_ymin = bbox.yMin;
/* 描绘位图信息 */
draw_bitmap(&slot->bitmap, slot->bitmap_left, var.yres - slot->bitmap_top);
/* 打印位图信息 */
printf("Unicode: 0x%x\n", wstr1[i]);
printf("origin.x/64 = %d, origin.y/64 = %d\n", pen.x/64, pen.y/64);
printf("xMin = %d, xMax = %d, yMin = %d, yMax = %d\n", bbox.xMin, bbox.xMax, bbox.yMin, bbox.yMax);
printf("slot->advance.x/64 = %d, slot->advance.y/64 = %d\n", slot->advance.x/64, slot->advance.y/64);
/* 移动笔的位置：同一水平方向 */
pen.x += slot->advance.x;
}
/* 确定座标:
* lcd_x = 0
* lcd_y = line_box_ymax - line_box_ymin + 24
* 笛卡尔座标系:
* x = lcd_x = 0
* y = var.yres - lcd_y = var.yres - (line_box_ymax - line_box_ymin + 24)
*/
pen.x = 0 * 64;
pen.y = (var.yres - (line_box_ymax - line_box_ymin + 24)) * 64;
/* 显示第二行文字 */
for (i = 0; i < wcslen(wstr2); i++) {
/* 设置转换方法 */
FT_Set_Transform(face, &matrix, &pen);
/* 根据给定的文字信息，加载文字 */
error = FT_Load_Char(face, wstr2[i], FT_LOAD_RENDER);
if (error) {
printf("FT_Load_Char error\n");
return -1;
}
/* 从插槽中取出face->glyph，存到glyph中 */
error = FT_Get_Glyph(face->glyph, &glyph);
if (error) {
printf("FT_Get_Glyph error!\n");
return -1;
}
/* 得到相关字体参数信息 */
FT_Glyph_Get_CBox(glyph, FT_GLYPH_BBOX_TRUNCATE, &bbox);
/* 寻该行最大的字符的height，即最小的yMin，最大的yMax */
if (line_box_ymax < bbox.yMax) line_box_ymax = bbox.yMax;
if (line_box_ymin > bbox.yMin) line_box_ymin = bbox.yMin;
/* 描绘位图信息 */
draw_bitmap(&slot->bitmap, slot->bitmap_left, var.yres - slot->bitmap_top);
/* 打印位图信息 */
printf("Unicode: 0x%x\n", wstr1[i]);
printf("origin.x/64 = %d, origin.y/64 = %d\n", pen.x/64, pen.y/64);
printf("xMin = %d, xMax = %d, yMin = %d, yMax = %d\n", bbox.xMin, bbox.xMax, bbox.yMin, bbox.yMax);
printf("slot->advance.x/64 = %d, slot->advance.y/64 = %d\n", slot->advance.x/64, slot->advance.y/64);
/* 移动笔的位置：同一水平方向 */
pen.x += slot->advance.x;
}
return 0;
}
3、编译与运行
- 执行
arm-linux-gcc -finput-charset=GBK -o show_line_left show_line_left.c -lfreetype -lm
- 把
show_line_left可执行文件传到开发板，执行./show_line_left ./simsun.ttc运行
三、在LCD中居中显示多行文字
1、先计算出该行字体的边框，确定其origin坐标后描绘
在这里，我们需要显示两行文字，具体步骤如下：
- 执行函数
Get_Glyphs_Form_Wstr()：根据字符串得到每个字符的glyph，并把glyph存储到Glyphs数组中 - 执行函数
compute_string_bbox()：根据上述得到的Glyphs数组，计算得到该字符串的边框 - 确定第一行字符串的origin坐标，注意此时是笛卡尔坐标。
- 进行描绘
- 描绘第二行的时候重复上述步骤。
2、代码
根据官方文档资料 【5.高级文本渲染：转换，居中和紧缩】进行编写
#include 3、编译与运行
- 执行
arm-linux-gcc -finput-charset=GBK -o show_line_center show_line_center.c -lfreetype -lm
- 把
show_line_center可执行文件传到开发板，执行./show_line_center ./simsun.ttc运行