嵌入式Linux—FreeType矢量字体

时间：2023-02-23 12:13:14

freetype矢量字体

常用API

1.FT_Init_FreeType函数是FreeType库中的一个函数，其作用是初始化FreeType库，并返回一个指向FT_Library对象的指针。下面是该函数的参数详解：

FT_Error FT_Init_FreeType(FT_Library *alibrary);
  • alibrary: 一个指向FT_Library对象指针的指针，用于存储初始化后的FreeType库对象。在函数调用结束后，该指针指向的对象将包含已初始化的FreeType库信息。如果函数调用成功，返回值为0，否则为一个非零的错误代码。

需要注意的是，FT_Init_FreeType函数不需要任何其他参数，因为它的作用是初始化FreeType库，而库的信息是固定的。该函数将初始化FreeType库，使其准备好用于后续的字体渲染和其他操作。

2.FT_New_Face函数是FreeType库中的一个函数，用于创建一个新的字体面对象，其参数详解如下：

FT_Error FT_New_Face(FT_Library library, const char* filepathname, FT_Long face_index, FT_Face *aface);
  • library: 一个已经初始化的FT_Library对象，指向已经初始化的FreeType库。
  • filepathname: 字体文件的路径和文件名。该参数可以是绝对路径，也可以是相对于当前工作目录的相对路径。注意，该路径必须是一个字符串。
  • face_index: 字体文件中的字体面索引，通常为0。当字体文件包含多个字体时，可以通过指定索引来选择特定的字体面。
  • aface: 一个指向FT_Face对象指针的指针，用于存储新创建的字体面对象。在函数调用结束后，该指针指向的对象将包含有关字体面的信息。如果函数调用成功，返回值为0，否则为一个非零的错误代码。

需要注意的是，FT_New_Face函数将根据提供的字体文件路径和文件名创建一个新的字体面对象，并将其存储在*aface指针中。该函数还可以通过face_index参数指定要选择的字体面。如果要加载字体数据的内存中，可以使用FT_New_Memory_Face函数来代替FT_New_Face函数，并提供字体数据的指针和大小作为参数。

3.FT_Set_Pixel_Sizes函数是FreeType库中的一个函数，用于设置字体面的像素尺寸，其参数详解如下：

FT_Error FT_Set_Pixel_Sizes(FT_Face face, FT_UInt pixel_width, FT_UInt pixel_height);
  • face: 一个已经初始化的FT_Face对象，指向一个已经加载的字体面。
  • pixel_width: 字体面的像素宽度，以像素为单位。通常，应用程序应该选择一个合适的像素大小，以便于在屏幕上或其他设备上正确呈现字体。
  • pixel_height: 字体面的像素高度，以像素为单位。与pixel_width类似，应用程序应该选择一个适当的像素大小以便于正确呈现字体。

需要注意的是，FT_Set_Pixel_Sizes函数将根据提供的像素宽度和高度，将字体面的像素尺寸设置为所需的大小。这对于在屏幕上呈现字体是非常重要的，因为字体必须与其他元素在屏幕上正确协调。函数调用成功返回0，否则返回一个非零错误代码。

显示单个字符并旋转实例代码：

#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;    //文件描述符
int screen_size;  //屏幕总字节数(framebuffer的大小)
struct fb_var_screeninfo var;
unsigned char *fb_base;
unsigned int line_width;   //行字节
unsigned int pixel_width;  //像素字节

void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color) {
	unsigned char *add_8 = fb_base + y*line_width + x*pixel_width; //像素点对应的内存地址
	unsigned short *add_16;
	unsigned int *add_32;

	unsigned int red, green, blue;

	add_16 = (unsigned short*)add_8;  //8位转换为16位
	add_32 = (unsigned int*) add_8;

	switch(var.bits_per_pixel) 
	{
		case 8:
			{
				/*代码*/
				break;
			}
		case 16:
			{
				/* 32位转换为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);  //组合为16bit
				*add_16 = color;   //像素点对应的地址空间赋值
				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库对象
	FT_Error error;      //错误信息
	FT_Face face;        //字体面对象
	FT_GlyphSlot slot;   //关键点
	int font_size = 24; 
	FT_Vector pen;       //字符原点
	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; //角度转弧度

	if(argc == 4) {
		font_size = strtoul(argv[3], NULL, 0);  //提取数字(字符)
	}

	/* 1.获取framebuffer描述符 */
	fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);  //可读可写
	if(fd_fb == -1) {
		printf("can not open /dev/fb0\n");
		return -1;
	}

	/* 2.获取屏幕可变参数 */
	if(ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) { //结构体名不是地址，需要取地址
		printf("can not get var\n");
		return -1;
	} 

	/* 3.计算framebuffer空间大小 **/
	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;  //单位：字节
	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: 全部设为白色 */
	memset(fb_base, 0, screen_size);

	error = FT_Init_FreeType(&library);   //freetype库初始化
	error = FT_New_Face(library, argv[1], 0, &face); //创建字体面对象
	slot = face->glyph;     //从字体面对象中获取关键点
	error = FT_Set_Pixel_Sizes(face, font_size, 0);  //设置字体面像素尺寸

	/* 确定座标 */
	pen.x = 0;
	pen.y = 0;

	/* 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 );

    /* 设置形状 */
    FT_Set_Transform( face, &matrix, &pen);

	error = FT_Load_Char(face, chinese_str[0], FT_LOAD_RENDER); //提取字渲染位图，字符的位图被存在slot->bitmap里 

	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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