Linux下矢量字库应用
Linux下矢量字库应用
1.FreeType简介
FreeType 库是一个完全免费（开源）的、高质量的且可移植的字体引擎，它提供统一的接口来访问多种字体格式文件，可以非常方便我们开发字体显示相关的程序功能。它支持单色位图、反走样位图的渲染。 FreeType库是高度模块化的程序库，虽然它是使用 ANSI C 开发，但是采用面向对象的思想，因此， FreeType 的用户可以灵活地对它进行裁剪。关于 freetype 的详细信息可以参考 freetype 的官方网站：https://www.freetype.org/来获取更多相关的信息。
FreeType为访问字体文件提供了一套统一的、独立于字体文件类型的、简单而易用的API。另外，一些特别类型的API可以用来访问字体文件里的特殊数据。
与大多数同类的字库不同，FreeType 2 生来就支持类似TrueType 或者 Type 1的可缩放字体类型，并且可以将字体的大纲数据（控件介绍/提示）返回给各户应用程序。
FreeType的设计是基于模块的，这些模块可以在编译时被静态链接到库中或者在运行时根据需要加载。模块可以用来支持特殊的字体格式，或者甚至是新的符号图像类型!
FreeType特意使用嵌入式系统编写，这意味着它不使用静态可写数据（也就是说，它可以直接从ROM中运行），这样客户程序就可以只为他们自己提供内存管理和输入/输出流的实现。
客户程序自己的输入/输出流可以使你轻易地使用相同的API读取基于ROM或被压缩的或远程的字体文件。多个流实现可以并行的被一个FreeType 实例使用。
你可以只编译那些你的嵌入式工程或环境需要的模块，从而有效的减小FreeType 2 的代码大小
2.下载源码编译安装
Freetype下载地址：https://www.freetype.org/
编译平台：ubuntu18.06
编译器：arm-linux-gcc
开发板：基于Cortex-A9的Tiny4412
开发板内核：Linux3.5
freetype版本：2.4.10
[wbyq@wbyq src_pack]$ tar xvf /mnt/hgfs/ubuntu/software_pack/freetype-2.4.10.tar.bz2
[wbyq@wbyq src_pack]$ cd freetype-2.4.10/
[wbyq@wbyq freetype-2.4.10]$ ./configure --prefix=$PWD/_install --host=arm-linux
[wbyq@wbyq freetype-2.4.10]$ make && make install
[wbyq@wbyq freetype-2.4.10]$ tree _install/
_install/
├── bin
│ └── freetype-config
├── include
│ ├── freetype2
│ │ └── freetype
│ │ ├── config
│ │ │ ├── ftconfig.h
│ │ │ ├── ftheader.h
│ │ │ ├── ftmodule.h
│ │ │ ├── ftoption.h
│ │ │ └── ftstdlib.h
│ │ ├── freetype.h
│ │ ├── ftadvanc.h
│ │ ├── ftbbox.h
│ │ ├── ftbdf.h
│ │ ├── ftbitmap.h
│ │ ├── ftbzip2.h
│ │ ├── ftcache.h
│ │ ├── ftchapters.h
│ │ ├── ftcid.h
│ │ ├── fterrdef.h
│ │ ├── fterrors.h
│ │ ├── ftgasp.h
│ │ ├── ftglyph.h
│ │ ├── ftgxval.h
│ │ ├── ftgzip.h
│ │ ├── ftimage.h
│ │ ├── ftincrem.h
│ │ ├── ftlcdfil.h
│ │ ├── ftlist.h
│ │ ├── ftlzw.h
│ │ ├── ftmac.h
│ │ ├── ftmm.h
│ │ ├── ftmodapi.h
│ │ ├── ftmoderr.h
│ │ ├── ftotval.h
│ │ ├── ftoutln.h
│ │ ├── ftpfr.h
│ │ ├── ftrender.h
│ │ ├── ftsizes.h
│ │ ├── ftsnames.h
│ │ ├── ftstroke.h
│ │ ├── ftsynth.h
│ │ ├── ftsystem.h
│ │ ├── fttrigon.h
│ │ ├── fttypes.h
│ │ ├── ftwinfnt.h
│ │ ├── ftxf86.h
│ │ ├── t1tables.h
│ │ ├── ttnameid.h
│ │ ├── tttables.h
│ │ ├── tttags.h
│ │ └── ttunpat.h
│ └── ft2build.h
├── lib
│ ├── libfreetype.a
│ ├── libfreetype.la
│ ├── libfreetype.so -> libfreetype.so.6.9.0
│ ├── libfreetype.so.6 -> libfreetype.so.6.9.0
│ ├── libfreetype.so.6.9.0
│ └── pkgconfig
│ └── freetype2.pc
└── share└── aclocal└── freetype2.m49 directories, 56 files
3.Windows下矢量字体存放位置
4.tiny4412 开发板示例
4.1 freetype.c文件
本文件主要实现功能：
1.初始化矢量字库，打开矢量字库文件；
2.显示矢量字体位图信息；
3.调用矢量字库完成字符串显示；
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "freetype.h"
struct FREE_TYPE_CONFIG FreeTypeConfig;
/*
* LCD 显示矢量字体的位图信息
* bitmap : 要显示的字体的矢量位图
* x : 显示的 x 坐标
* y : 显示的 y 坐标
*image_w，image_h 要显示的缓冲区的宽和高
*src_buf --显示的缓冲区
*/
void LCD_DrawBitmap(FT_Bitmap* bitmap,FT_Int x,FT_Int y,int image_w,int image_h,char *src_buf)
{FT_Int i,j,p,q;FT_Int x_max=x+bitmap->width;FT_Int y_max=y+bitmap->rows;/* 将位图信息循环打印到屏幕上 */for(i=x,p=0;i<x_max;i++,p++){for(j=y,q=0;j<y_max;j++,q++){if((i>x_max)||(j>y_max)||(i<0)||(j<0))continue;if(bitmap->buffer[q*bitmap->width+p]!=0){LCD_DrawPoint(i,j,0xff0000);}else{}}}
}
/*
函数功能: 初始化 FreeType 配置
*/
int InitConfig_FreeType(char *font_file)
{FT_Error error;/*1. 初始化 freetype 库*/error=FT_Init_FreeType(&FreeTypeConfig.library);if(error){printf("freetype 字体库初始化失败.\n");return -1;}/*2. 打开加载的字体文件*/error=FT_New_Face(FreeTypeConfig.library,font_file,0,&FreeTypeConfig.face);if(error){printf("矢量字体文件加载失败.\n");return -2;}return 0;
}
/*
函数功能: 释放 FreeType 配置
*/
void FreeType_Config(void)
{FT_Done_Face(FreeTypeConfig.face);FT_Done_FreeType(FreeTypeConfig.library);
}
/*函数功能: 在 LCD 屏显示一串文本数据函数参数:u32 x 坐标位置u32 y 坐标位置u32 size 字体大小wchar_t *text 显示的文本数据image_w、image_h 显示缓冲区的宽和高src_buf --要显示的缓冲区
*/
int LCD_DrawText(u32 x,u32 y,u32 size,wchar_t *text,int image_w,int image_h,char *src_buf)
{FT_Error error;int i = 0;int bbox_height_min = 10000;int bbox_height_max = 0;printf("image_w=%d,image_h=%d\n",image_w,image_h);/*3. 设置字符的像素的大小为 size*size*/error=FT_Set_Pixel_Sizes(FreeTypeConfig.face,size,0);if(error){printf("字符的像素大小设置失败.\n");return -1;}/*4. 设置字体文件的轮廓的插槽*/FreeTypeConfig.slot=FreeTypeConfig.face->glyph;/* 设置坐标为原点坐标* 将 LCD 坐标转换成笛卡尔坐标* 单位是 1/64 Point*/FreeTypeConfig.pen.x=x*64;FreeTypeConfig.pen.y=(image_h-size-y)*64;/*5. 循环的将文字显示出来*/for(i=0;i<wcslen(text);i++){FT_Set_Transform(FreeTypeConfig.face,0,&FreeTypeConfig.pen); //设置字体的起始坐标位置/*装载字符编码，填充 face 的 glyph slot 成员*/error=FT_Load_Char(FreeTypeConfig.face,text[i],FT_LOAD_RENDER);if(error){printf("装载字符编码失败.\n");return -1;}/*通过 glyph slot 来获得 glyph*/FT_Get_Glyph(FreeTypeConfig.slot,&FreeTypeConfig.glyph);/*通过 glyph 来获得 cbox*/FT_Glyph_Get_CBox(FreeTypeConfig.glyph,FT_GLYPH_BBOX_TRUNCATE,&FreeTypeConfig.bbox);/*获得字体高度的最大值和最小值*/if(bbox_height_min>FreeTypeConfig.bbox.yMin)bbox_height_min=FreeTypeConfig.bbox.yMin;if(bbox_height_max<FreeTypeConfig.bbox.yMax)bbox_height_max=FreeTypeConfig.bbox.yMax;/*画点，把笛卡尔坐标转换成 LCD 坐标*/LCD_DrawBitmap(&FreeTypeConfig.slot->bitmap,FreeTypeConfig.slot->bitmap_left,image_h-FreeTypeConfig.slot->bitmap_top,image_w,image_h,src_buf);if(FreeTypeConfig.slot->bitmap_left+size*2>image_w){FreeTypeConfig.pen.x=0; //更新 X 坐标位置FreeTypeConfig.pen.y=(image_h-size-y-size)*64; //更新 Y 坐标位置}else{/* 更新原点坐标位置 */FreeTypeConfig.pen.x+=FreeTypeConfig.slot->advance.x;FreeTypeConfig.pen.y+=FreeTypeConfig.slot->advance.y;}} return 0;
}
// 将char类型转化为wchar
// src: 源
// dest: 目标
// locale: 环境变量的值，mbstowcs依赖此值来判断src的编码方式
void CharToWchar(char *src, wchar_t *dest)
{// 根据环境变量设置localesetlocale(LC_CTYPE,"zh_CN.utf8");// mbstowcs函数得到转化为需要的宽字符大小: 计算char转为wcchar存放时实际占用空间大小.// 也可以直接传入一个大数组代替//w_size=mbstowcs(NULL, src, 0) + 1;mbstowcs(dest, src, strlen(src)+1);
}
4.2 freetype.h文件
#ifndef _FREETYPE_H
#define _FREETYPE_H#include <math.h>
#include <wchar.h>
#include <ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H
#include FT_STROKER_H
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned int u32;
/*定义一个结构体存放矢量字体的配置*/
struct FREE_TYPE_CONFIG
{FT_Library library;FT_Face face;FT_GlyphSlot slot;FT_Vector pen; /* untransformed origin */FT_Error error;FT_BBox bbox;FT_Glyph glyph;
};
extern void LCD_DrawPoint(int x,int y,int c);
int InitConfig_FreeType(char *font_file);
void FreeType_Config(void);
int LCD_DrawText(u32 x,u32 y,u32 size,wchar_t *text,int image_w,int image_h,char *src_buf);
void CharToWchar(char *src, wchar_t *dest);
#endif
4.3 矢量字库调用示例
#include <stdio.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <linux/fb.h>
#include <string.h>
#include "freetype.h"
struct fb_var_screeninfo vinfo;/*可变参数结构体*/
struct fb_fix_screeninfo finfo;/*固定参数结构体*/
/*画点函数*/
void LCD_DrawPoint(int x,int y,int c)
{unsigned int *p=(unsigned int *)(lcd_p+finfo.line_length*y+x*vinfo.bits_per_pixel/8);*p=c;
}
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!=2){printf("格式:./app <dev/fb0>\n");return 0;}int fd=open(argv[1],2);if(fd<0){printf("文件打开失败\n");return 0;}if(InitConfig_FreeType("./simkai.ttf")){printf("初始化矢量字库失败\n");close(fd);return 0;}/*获取可变参数*/ioctl(fd,FBIOGET_VSCREENINFO,&vinfo);printf("屏幕尺寸:%d * %d\n",vinfo.xres,vinfo.yres);printf("颜色位数:%d\n",vinfo.bits_per_pixel);/*获取固定参数*/ioctl(fd,FBIOGET_FSCREENINFO,&finfo);printf("smem_len:%d\n",finfo.smem_len);printf("line_length:%d\n",finfo.line_length);lcd_p=mmap(NULL,finfo.smem_len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0); if(lcd_p==(void *)-1){printf("映射地址失败\n");}/*清空屏幕*/memset(lcd_p,0xff,finfo.smem_len);LCD_DrawText(300,50,55,L"TINY4412",vinfo.xres,vinfo.yres,lcd_p);LCD_DrawText(200,150,55,L"嵌入式驱动开发",vinfo.xres,vinfo.yres,lcd_p);LCD_DrawText(180,250,55,L"www.wanbangee.com",vinfo.xres,vinfo.yres,lcd_p);LCD_DrawText(100,350,55,L"北京万邦易嵌科技有限公司",vinfo.xres,vinfo.yres,lcd_p);FreeType_Config();munmap(lcd_p,finfo.smem_len);close(fd);
}
4.4 Makefile文件编写
CFLAGS= -lfreetype
CFLAGS+=-L/home/wbyq/src_pack/freetype-2.4.10/_install/lib -I/home/wbyq/src_pack/freetype-2.4.10/_install/include -I/home/wbyq/src_pack/freetype-2.4.10/_install/include/freetype2
all:arm-linux-gcc app.c freetype.c -o app $(CFLAGS)cp app /home/wbyq/src_pack/rootfs/coderm app -f
-I 为指定头文件路径
-L 为指定库路径
-l 为指定库名字
5.运行效果
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