嵌入式Linux—FreeType向量字型

Tayoou發表於2023-02-23
Linux

freetype向量字型

常用API

1.FT_Init_FreeType函式是FreeType庫中的一個函式，其作用是初始化FreeType庫，並返回一個指向FT_Library物件的指標。下面是該函式的引數詳解：

FT_Error FT_Init_FreeType(FT_Library *alibrary);
  • alibrary: 一個指向FT_Library物件指標的指標，用於儲存初始化後的FreeType庫物件。在函式呼叫結束後，該指標指向的物件將包含已初始化的FreeType庫資訊。如果函式呼叫成功，返回值為0，否則為一個非零的錯誤程式碼。

需要注意的是，FT_Init_FreeType函式不需要任何其他引數，因為它的作用是初始化FreeType庫，而庫的資訊是固定的。該函式將初始化FreeType庫，使其準備好用於後續的字型渲染和其他操作。

2.FT_New_Face函式是FreeType庫中的一個函式，用於建立一個新的字型面物件，其引數詳解如下：

FT_Error FT_New_Face(FT_Library library, const char* filepathname, FT_Long face_index, FT_Face *aface);
  • library: 一個已經初始化的FT_Library物件，指向已經初始化的FreeType庫。
  • filepathname: 字型檔案的路徑和檔名。該引數可以是絕對路徑，也可以是相對於當前工作目錄的相對路徑。注意，該路徑必須是一個字串。
  • face_index: 字型檔案中的字型面索引，通常為0。當字型檔案包含多個字型時，可以透過指定索引來選擇特定的字型面。
  • aface: 一個指向FT_Face物件指標的指標，用於儲存新建立的字型面物件。在函式呼叫結束後，該指標指向的物件將包含有關字型面的資訊。如果函式呼叫成功，返回值為0，否則為一個非零的錯誤程式碼。

需要注意的是，FT_New_Face函式將根據提供的字型檔案路徑和檔名建立一個新的字型面物件，並將其儲存在*aface指標中。該函式還可以透過face_index引數指定要選擇的字型面。如果要載入字型資料的記憶體中，可以使用FT_New_Memory_Face函式來代替FT_New_Face函式，並提供字型資料的指標和大小作為引數。

3.FT_Set_Pixel_Sizes函式是FreeType庫中的一個函式，用於設定字型面的畫素尺寸，其引數詳解如下：

FT_Error FT_Set_Pixel_Sizes(FT_Face face, FT_UInt pixel_width, FT_UInt pixel_height);
  • face: 一個已經初始化的FT_Face物件，指向一個已經載入的字型面。
  • pixel_width: 字型面的畫素寬度，以畫素為單位。通常，應用程式應該選擇一個合適的畫素大小，以便於在螢幕上或其他裝置上正確呈現字型。
  • pixel_height: 字型面的畫素高度，以畫素為單位。與pixel_width類似，應用程式應該選擇一個適當的畫素大小以便於正確呈現字型。

需要注意的是，FT_Set_Pixel_Sizes函式將根據提供的畫素寬度和高度，將字型面的畫素尺寸設定為所需的大小。這對於在螢幕上呈現字型是非常重要的，因為字型必須與其他元素在螢幕上正確協調。函式呼叫成功返回0，否則返回一個非零錯誤程式碼。

顯示單個字元並旋轉例項程式碼：

#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/fb.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <wchar.h>
#include <ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H
#include FT_GLYPH_H

int fd_fb;    //檔案描述符
int screen_size;  //螢幕總位元組數(framebuffer的大小)
struct fb_var_screeninfo var;
unsigned char *fb_base;
unsigned int line_width;   //行位元組
unsigned int pixel_width;  //畫素位元組

void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color) {
	unsigned char *add_8 = fb_base + y*line_width + x*pixel_width; //畫素點對應的記憶體地址
	unsigned short *add_16;
	unsigned int *add_32;

	unsigned int red, green, blue;

	add_16 = (unsigned short*)add_8;  //8位轉換為16位
	add_32 = (unsigned int*) add_8;

	switch(var.bits_per_pixel) 
	{
		case 8:
			{
				/*程式碼*/
				break;
			}
		case 16:
			{
				/* 32位轉換為RGB565 */
				red = (color >> 16) & 0xff;   //保留17-24位
				green = (color >> 8) & 0xff;  //保留8-16位
				blue = (color >> 0) & 0xff;   //保留0-8位
				color = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3);  //組合為16bit
				*add_16 = color;   //畫素點對應的地址空間賦值
				break;
			}
		case 32:
			{
				*add_32 = color;
				break;
			}
		default:
			printf("can't surport %dbpp\n", var.bits_per_pixel);
			break;
	}

}

void draw_bitmap( FT_Bitmap*  bitmap, FT_Int x, FT_Int y)
{
	FT_Int  i, j, p, q;
	FT_Int  x_max = x + bitmap->width;
	FT_Int  y_max = y + bitmap->rows;

	//printf("x = %d, y = %d\n", x, y);

	for ( j = y, q = 0; j < y_max; j++, q++ )
	{
		for ( i = x, p = 0; i < x_max; i++, p++ )
		{
			if ( i < 0      || j < 0       ||
				i >= var.xres || j >= var.yres )
			continue;

			//image[j][i] |= bitmap->buffer[q * bitmap->width + p];
			lcd_put_pixel(i, j, bitmap->buffer[q * bitmap->width + p]);
		}
	}
}


int main(int argc, char **argv)
{
	wchar_t *chinese_str = L"樊";

	FT_Library library;  //freetype庫物件
	FT_Error error;      //錯誤資訊
	FT_Face face;        //字型面物件
	FT_GlyphSlot slot;   //關鍵點
	int font_size = 24; 
	FT_Vector pen;       //字元原點
	FT_Matrix matrix;				  /* transformation matrix */
	double angle;        //角度

	if(argc < 3) {
		printf("Usage : %s <font_file> <angle> [font_size]\n", argv[0]);
		return -1;
	}

	angle  = ( 1.0* strtoul(argv[2], NULL, 0) / 360 ) * 3.14159 * 2; //角度轉弧度

	if(argc == 4) {
		font_size = strtoul(argv[3], NULL, 0);  //提取數字(字元)
	}

	/* 1.獲取framebuffer描述符 */
	fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);  //可讀可寫
	if(fd_fb == -1) {
		printf("can not open /dev/fb0\n");
		return -1;
	}

	/* 2.獲取螢幕可變引數 */
	if(ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) { //結構體名不是地址，需要取地址
		printf("can not get var\n");
		return -1;
	} 

	/* 3.計算framebuffer空間大小 **/
	line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8;
	pixel_width = var.bits_per_pixel / 8;
	screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8;  //單位：位元組
	fb_base = (unsigned char*)mmap(NULL, screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);
	if(fb_base == (unsigned char*)-1) {
		printf("can not mmap\n");
		return -1;
	}

	/* 清屏: 全部設為白色 */
	memset(fb_base, 0, screen_size);

	error = FT_Init_FreeType(&library);   //freetype庫初始化
	error = FT_New_Face(library, argv[1], 0, &face); //建立字型面物件
	slot = face->glyph;     //從字型面物件中獲取關鍵點
	error = FT_Set_Pixel_Sizes(face, font_size, 0);  //設定字型面畫素尺寸

	/* 確定座標 */
	pen.x = 0;
	pen.y = 0;

	/* 設定矩陣 */
	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 );

    /* 設定形狀 */
    FT_Set_Transform( face, &matrix, &pen);

	error = FT_Load_Char(face, chinese_str[0], FT_LOAD_RENDER); //提取字渲染點陣圖，字元的點陣圖被存在slot->bitmap裡 

	if(error) {
		printf("FT_Load_Char error");
		return -1;
	}

	draw_bitmap(&slot->bitmap, var.xres/2, var.yres/2);

	munmap(fb_base , screen_size);
	close(fd_fb);

	return 0;
}

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