文本处理以及freetype的使用

1. 字符编码

编码 解释 GBK(国标扩展码) 英文字符用一个字节进行表示，值小于等于 127。汉字用两个字节进行表示，对应的区位码由国家标准指定 UTF-8 变长编码，中文文字编码开头的 1 的个数是指该文字用多少个字节进行表示，第一个字节从 0 开始后面的位与往后字节后 6 位组合在一起就是该文字的 Unicode 码。英文字符用 0-127 表示 UTF-16LE 定长编码，用两个字节表示该字符的 Unicode 码，小端存储 UTF-16BE 变长编码，用两个字节表示该字符的 Unicode 码，大端存储 Unicode 国际码映射表，指定了文字与数值之间的对照关系，并不指定编码的长度 BIG5 台湾繁体字编码

例子：黄

编码     十六进制    二进制UTF-8    e9bb84    1110 1001 10 111011 10 000100UTF-16LE c49e      11000100 10011110UTF-16BE 9ec4      10011110 11000100GBK      bbc6

GBK 编码与 Unicode 码没有直接的转换关系，只能靠映射表进行一对一的转换

2. freetype 库的使用

freetype 的作用

• 打印矢量字体，也就是字体的大小可以改变。
• 对字体进行特殊处理，旋转字体等等

freetype 的移植

• 下载
  https://www.freetype.org/download.html

• 编译

   ./configure --host=arm-linux make mkdir tmp make DESTDIR=$PWD/tmp install

• 拷贝库以及头文件到交叉编译工具链里面

  sudo cp /work/testfile/digital_prj/freetype/arm-freetype-2.6.5/tmp/usr/local/lib/* ./arm-none-linux-gnueabi/lib/ -drfsudo cp /work/testfile/digital_prj/freetype/arm-freetype-2.6.5/tmp/usr/local/include/* ./arm-none-linux-gnueabi/include/ -drfsudo cp /work/testfile/digital_prj/freetype/arm-freetype-2.6.5/tmp/usr/local/bin/* ./arm-none-linux-gnueabi/bin/ -drf

• 编译测试文件

arm-linux-gcc -o example1 example1.c -I /work/tools/opt/FriendlyARM/toolschain/4.4.3/arm-none-linux-gnueabi/include/freetype2 -lfreetype -lm    

• 拷贝库文件到开发板上面，运行测试
  

  cp arm-freetype-2.6.5/tmp/usr/local/lib/so  /lib/ -d 
  ./example1 abc 
  

freetype 的使用：一个字符显示的流程

• 初始化一个freetype库

FT_Init_FreeType( &library ); //创建一个freetype库实例并且初始化 它的处理库

• 加载字体样式

error = FT_New_Face( library, filename, 0, &face ); //从外部的文件里面加载一个字体样式，然后将这个库对象返回到face中，以待使用

• 设置字体的大小

    FT_Set_Pixel_Sizes(face, 24, 0);    //通过像素设置    error = FT_Set_Char_Size( face, 16 * 64, 0, 300, 0 );   //通过设置长宽范围设置    error = FT_Set_Char_Size(          face,    /* 字体对象句柄           */          0,       /* 字宽单位是 1/64 的点  */          16*64,   /* 字高单位是 1/64 的点 */          300,     /* 水平方向分辨率    */          300 );   /* 竖直方向分辨率    */

一个点指的是物理的 1/72 英寸
常用分辨率是 72或者96 dot-per-inch,也就是每英寸是 72个或者96 个像素
- 设置坐标
- 设置字框
- 设置字体矩阵
- 设置参考原点
- 字形到矩阵

    FT_Set_Transform( face, &matrix, &pen );    //设置转换矩阵    error = FT_Load_Char( face, text[n], FT_LOAD_RENDER );  //加载每一个字，加载出来之后就会有一个bitmap结构体，里面的buffer里面存储的是八位的像素点数据，按照字宽以行进行排列，要求已经转化为位图了，这里是用1个字节表示一个像素。如果加上 FT_LOAD_MONOCHROME 的话就是1位表示一个像素    //freetype是按照Unicode码来进行索引的，而utf8是Unicode码的变体，经过变换可以得到Uincode码    //单色位图节省空间，生成的单色位图是整个字框，但是字不一定有字框那么大，我们在描绘的时候仅仅把能包含字的最小字框给描画出来，并不把整个字框范围给描绘出来，这样更加节省空间

• 描画数据

    draw_bitmap( &slot->bitmap, slot->bitmap_left, target_height - slot->bitmap_top );  //描点。不断循环    //这个描点要求要知道这个字的原点位置，知道这个字体的宽度以及其左上角的坐标，上面函数后两个参数就分别是最左边坐标和最上面坐标

• 打印到显示设备上面并且结束

    show_image();   //打印    FT_Done_Face    ( face );   //销毁创建的各个变量    FT_Done_FreeType( library );

实例：

#include <stdio.h>#include <string.h>#include <math.h>#include <ft2build.h>#include FT_FREETYPE_H#define WIDTH   50#define HEIGHT  50/* origin is the upper left corner */unsigned char image[HEIGHT][WIDTH];/* Replace this function with something useful. */voiddraw_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;  for ( i = x, p = 0; i < x_max; i++, p++ )  {    for ( j = y, q = 0; j < y_max; j++, q++ )    {      if ( i < 0      || j < 0       ||           i >= WIDTH || j >= HEIGHT )        continue;      image[j][i] |= bitmap->buffer[q * bitmap->width + p];    }  }}voidshow_image( void ){  int  i, j;  for ( i = 0; i < HEIGHT; i++ )  {    for ( j = 0; j < WIDTH; j++ )      putchar( image[i][j] == 0 ? ' '                                : image[i][j] < 128 ? '+'                                                    : '*' );    putchar( '\n' );  }}intmain( int     argc,      char**  argv ){  FT_Library    library;  FT_Face       face;  FT_GlyphSlot  slot;  FT_Matrix     matrix;                 /* transformation matrix */  FT_Vector     pen;                    /* untransformed origin  */  FT_Error      error;  char*         filename;  char*         text;  double        angle;  int           target_height;  int           n, num_chars;  wchar_t *chinese_str = L"叮当猫";  unsigned int *chinese_ptr = (wchar_t *)chinese_str;  if ( argc != 3 )  {    fprintf ( stderr, "usage: %s font sample-text\n", argv[0] );    exit( 1 );  }  filename      = argv[1];                           /* first argument     */  text          = argv[2];                           /* second argument    */  num_chars     = strlen( text );  angle         = ( 0.0 / 360 ) * 3.14159 * 2;      /* use 25 degrees     */  target_height = HEIGHT;  error = FT_Init_FreeType( &library );              /* initialize library */  /* error handling omitted */  error = FT_New_Face( library, filename, 0, &face );/* create face object */  /* error handling omitted */#if 0  /* use 50pt at 100dpi */  error = FT_Set_Char_Size( face, 50 * 64, 0,                            100, 0 );                /* set character size */#else  error = FT_Set_Pixel_Sizes(face, 24, 0);#endif  /* error handling omitted */  slot = face->glyph;  /* set up matrix */  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 );  /* the pen position in 26.6 cartesian space coordinates; */  /* start at (300,200) relative to the upper left corner  */  pen.x = 0 * 64;  pen.y = ( target_height - 25 ) * 64;  for ( n = 0; n < 12; n++ )  {    /* set transformation */    FT_Set_Transform( face, &matrix, &pen );    /* load glyph image into the slot (erase previous one) */    error = FT_Load_Char( face, chinese_str[n], FT_LOAD_RENDER );    if ( error )      continue;                 /* ignore errors */    /* now, draw to our target surface (convert position) */    draw_bitmap( &slot->bitmap,                 slot->bitmap_left,                 target_height - slot->bitmap_top );    /* increment pen position */    pen.x += slot->advance.x;    pen.y += slot->advance.y;  }  show_image();  FT_Done_Face    ( face );  FT_Done_FreeType( library );  return 0;}