让OGRE支持中文（二）

----支持TTF字体了

0.还是前言

如果你希望能看懂这篇文章，请先确定你已经看到了《让OGRE支持中文》，因为本文是在上一篇文章的基础上写的，并且假设文件都已经按照上一篇文章进行了手术。但是如果你只想简单的使用TTF字体，只要下载本文附带的文件，重新编译就可以了。

1.检讨

正如上回说的，我们已经实现了一个位图的字体。但是当冷静下来思考时，就能发现这种方法的诸多缺陷。读入一个2048*2048的位图，等于在显存中保存一个2048*2048的贴图，不说是否所有显卡都支持这么大的贴图，单是每个Font字体类吃显存的胃口，就足以令人心惊肉跳。如果定义足够多的字体类，我想你的游戏的配置要求，在某些方面足以超过《DOOM3》了。

而且这并不是唯一的缺陷，文字大小相对于位图大小比例相差太大，导致浮点数的文字位置误差很大，你可以在一个文字旁边看到其他文字的影子。（虽然可以通过增加文字间距来解决。）还有点阵字体本身的缺陷，就是字形单一，不适合放大缩小，一些文字边缘的马赛克，足以熄灭任何玩家的投入感。

似乎TTF是唯一的解决之道。

2．基本知识

（1）TTF字体。

TTF是一种矢量字库。我们经常可以听到矢量这个词，像是FLASH中的矢量图形，在100*100分辨率下制作的flash，就算它放大为全屏，显示出的画面也不会出现马赛克。所谓矢量，其实说白了就是用点和线来描述图形，这样，在图形需要放大的时候，只要把所有这个图形的点和线放大相应的倍数就可以了。而且，在网站上有很多的TTF字库可以下载，或者你可以去买一些专门的字库光盘。然后在你发行你精心制作的游戏时，可以顺便捎上这些后缀为.ttf的文件就行了。包括Quake这样的惊世之作，也都是用的TTF字库。

（2）FreeType2库

在http://www.freetype.org，有一个FreeType的免费库，而且是OpenSource的。它目前有2个版本：1.0和2.0。其区别在于，1.0只能读取TTF格式的，而2.0支持更多的文件格式，在使用它之前请详细阅读所要遵循的Licence，以下是摘自FreeType2.0对字库的支持列表：

TrueType fonts (and collections)

Type 1 fonts

CID-keyed Type 1 fonts

CFF fonts

OpenType fonts (both TrueType and CFF variants)

SFNT-based bitmap fonts

X11 PCF fonts

Windows FNT fonts

（3）“主体思想”

请参照炎龙工作室的《游戏中汉字显示的实现与技巧》这篇文章，可惜使用的是Windows API，作者千里马肝，上网上搜一下吧。

附带说一句，上面两条都是直接从这文章中剪切下来的，>_< 不要骂我啊，不知道算不算侵权呢。

3．动手术---比你想象的要麻烦

（1）

首先要告诉字体类，我们下一次渲染需要哪些字。以便字体类可以在需要的时候释放不使用的字体。

在Font类中~

a.增加数据 bool mUsing[OGRE_NUM_GLYPHS]; 用来标记文字是否使用。

b.增加函数

inline void setUsing(std::vector<unsigned long>& caption)

{

memset(this->mUsing,0,sizeof(this->mUsing));

std::vector<unsigned long>::iterator it;

for(it=caption.begin();it!=caption.end();++it)

{

if(OGRE_GLYPH_INDEX(*it)<OGRE_NUM_GLYPHS)

this->mUsing[OGRE_GLYPH_INDEX(*it)]=1;//标记文字为使用

}

并在 void TextAreaGuiElement::updateGeometry() 中调用这个函数。

（2）

然后是修改void Font::createTextureFromFont(void);

Font类是通过void Font::createTextureFromFont(void)来把通过FreeType2分析好的英文字画在一个2^n*2^n的贴图上，然后再保存英文字的位置。

我们需要修改的是：

a.从函数中分离并保存画字的FreeType2和辅助变量。我们通过一个类来保存和处理这些变量。

class TTFMsg

{

class Max//类中类,用来保存几个"最大",

{

int nothing;//这个是用来占位的，没意义，反正没他就运行出错，可能和数据对齐有关吧。

public:

int height;//文字最大高度

int width;//最大宽度

int bear;//最大空隙？

};

public:

FT_Library ftLibrary;//FreeType2用

FT_Face face;//FreeType2接口？

uint char_spacer;//文字空隙

SDDataChunk ttfchunk;//数据块，用来保存ttf信息

FT_F26Dot6 ftSize;//FreeType2字体大小

std::pair<uint,uint> point;//在位图上画字的点

SDDataChunk imgchunk;//数据块，用来保存位图信息

bool dirty;//标记,看是否需要更新贴图

Max max;//几个最大

inline bool init(Font* font) //这个是初始化函数在void Font::createTextureFromFont(void);中调用.

{

//以下都是初始化,大部分都是从void Font::createTextureFromFont(void);移植过来的

dirty=false;

if( FT_Init_FreeType( &ftLibrary ) )

Except( Exception::ERR_INTERNAL_ERROR, "Could not init FreeType library!",

"Font::Font");

char_spacer= 5;

FontManager::getSingleton()._findResourceData(font->mSource,ttfchunk);

if( FT_New_Memory_Face( ftLibrary, ttfchunk.getPtr(), (FT_Long)ttfchunk.getSize() , 0, &face ) )

Except( Exception::ERR_INTERNAL_ERROR,

"Could not open font face!", "Font::createTextureFromFont" );

ftSize = (FT_F26Dot6)(font->mTtfSize * (1 << 6));

if( FT_Set_Char_Size( face, ftSize, 0, font->mTtfResolution, 0 ) )

Except( Exception::ERR_INTERNAL_ERROR,

"Could not set char size!", "Font::createTextureFromFont" );

return true;

}

inline bool done()

{

//在Font的解构函数中调用的，本来应该调用下面两个函数，但是不知道为什么一调用就出错，不用倒没事。

//FT_Done_Face(face);

//FT_Done_FreeType(ftLibrary);

return true;

}

inline bool getRect(Image::Rect & rect)//这个函数以后用的，是用来找到可以画字的贴图的空的位置

{

if(511<point.second+max.height+char_spacer)

{

rect.right=rect.top=rect.left=rect.bottom=-1;

return false;

}

if(511<point.first+max.width+char_spacer)

{

point.second+=max.width+char_spacer;

point.first=0;

if(511<point.second+max.height+char_spacer)

{

rect.right=rect.top=rect.left=rect.bottom=-1;

return false;

}

rect.left=point.first;

rect.top=point.second;

rect.bottom=max.height;

rect.right=max.width;

point.first+=max.width+char_spacer;

return true;

}

};

上面的类定义在Font类中，在Font中增加 TTFMsg * mTTFMsg 数据，并在构造函数中 mTTFMsg=new TTFMsg;

正是修改void Font::createTextureFromFont(void);函数，主要几点，首先是分离出很多变量和构造到TTFMsg类中了，然后是贴图从2^n*2^n变成固定的512*512，为什么要这个数字呢，因为256太小（废话了）。能保证512*512大小的文本区不会出现不够画字的情况（所有英文+符号+没有重复的汉字），这个安全区域基本上是够用的。（什么，你要画满屏幕的汉字？那你自己看着改吧。）还有一个重要功能是，要找100个汉字，找出最高和最宽和最大空隙作参考。修改完成这个样子了~

void Font::createTextureFromFont(void)

{

mTTFMsg->init(this);//初始化FreeType2

uint i, l, m, n;

int j, k;

FILE *fo_def = stdout;//啥意思?我看不明白

int max_height = 0, max_width = 0, max_bear = 0;

uint startGlyph = 33;

uint endGlyph = 167;

// 找英文的找出最高和最宽和最大空隙

// Calculate maximum width, height and bearing

for( i = startGlyph, l = 0, m = 0, n = 0; i < endGlyph; i++ )

{

FT_Load_Char( mTTFMsg->face, i, FT_LOAD_RENDER );

//以后的 <<6和>>6都是FreeType2中的数据和我们使用的数据的转换

if( ( 2 * ( mTTFMsg->face->glyph->bitmap.rows << 6 ) - mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY ) > max_height )

max_height = ( 2 * ( mTTFMsg->face->glyph->bitmap.rows << 6 ) - mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY );

if( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY > max_bear )

max_bear = mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY;

if( (mTTFMsg->face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 ) > max_width)

max_width = (mTTFMsg->face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 );

}

//下面的for是找100个汉字，找出最高和最宽和最大空隙作参考。姑且认为最的汉字就在这一百个里了。

for( i = 20643, l = 0, m = 0, n = 0; i < 20743; i++ )

{

FT_Load_Char( mTTFMsg->face, i, FT_LOAD_RENDER );

if( ( 2 * ( mTTFMsg->face->glyph->bitmap.rows << 6 ) - mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY ) > max_height )

max_height = ( 2 * ( mTTFMsg->face->glyph->bitmap.rows << 6 ) - mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY );

if( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY > max_bear )

max_bear = mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY;

if( (mTTFMsg->face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 ) > max_width)

max_width = (mTTFMsg->face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 );

if( (mTTFMsg->face->glyph->advance.x ) + ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingX ) > mTTFMsg->max.width)

mTTFMsg->max.width = (mTTFMsg->face->glyph->advance.x ) + ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingX );

}

//下面几行行不需要了我们要512*512

size_t tex_side=512;//就是这个了 512

//定义数据宽度因为是32位的位图四个char为一个像素，为什么要位这么大呢，难道不能用8位的么，我尝试着改来着，不过改了之后就不透明了。望高手看看能不能改。

size_t data_width = tex_side * 4;

LogManager::getSingleton().logMessage("Font " + mName + "using texture size " +

StringConverter::toString(tex_side) + "x" + StringConverter::toString(tex_side));

uchar* imageData = new uchar[tex_side * tex_side * 4];//设置一个空间用来保存位图

// Reset content

memset(imageData, 0, tex_side * tex_side * 4);//清零

for( i = startGlyph, l = 0, m = 0, n = 0; i < endGlyph; i++ )//遍历每个字，

{

FT_Error ftResult;

// Load & render glyph

ftResult = FT_Load_Char( mTTFMsg->face, i, FT_LOAD_RENDER );//读取字体

if (ftResult)

{

// problem loading this glyph, continue

LogManager::getSingleton().logMessage("Info: cannot load character " +

StringConverter::toString(i) + " in font " + mName);

continue;//如果错误跳过

}

// 应该是字宽

FT_Int advance = (mTTFMsg->face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 );

// 得到FreeType2的位图

unsigned char* buffer = mTTFMsg->face->glyph->bitmap.buffer;

if (!buffer)

{

// Yuck, FT didn't detect this but generated a null pointer!

LogManager::getSingleton().logMessage("Info: Freetype returned null for character " +

StringConverter::toString(i) + " in font " + mName);

continue;//如果得不到跳过

}

// 得到y的空隙（最大空-空-本字空）就是说空出这些字底部就平了

int y_bearnig = ( max_bear >> 6 ) - ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY >> 6 );

for( j = 0; j < mTTFMsg->face->glyph->bitmap.rows; j++ )

{

int row = j + m + y_bearnig;//相对行+本字在位图的总行+空隙

int col = l;//列

uchar* pDest = &imageData[(row * data_width) + l * 4];//找起点

for( k = 0; k < mTTFMsg->face->glyph->bitmap.width; k++ )//画图

{

if (mAntialiasColour)//看不大懂，难道是灰色字体？

{

// Use the same greyscale pixel for all components RGBA

*pDest++= *buffer;

}

else

{

// Clamp colour to full white or off

if (*buffer > 0)

{

*pDest++= 0xFF;

}

else

{

*pDest++= 0;

}

// Always use the greyscale value for alpha

*pDest++= *buffer++;//alpha！我是一点不了解了为什么是这个？

}

this->setGlyphTexCoords( i,

(Real)l / (Real)tex_side, // u1

(Real)m / (Real)tex_side, // v1

(Real)( l + ( mTTFMsg->face->glyph->advance.x >> 6 ) ) / (Real)tex_side, // u2

(Real)( m + ( max_height >> 6 ) ) / (Real)tex_side // v2

);//设置坐标

// Advance a column

l += (advance + mTTFMsg->char_spacer);

//l+= 本字宽+字空

// If at end of row

//如果到头容不下一个字

if( tex_side - 1 < l + ( advance ) )

{

m += ( max_height >> 6 ) + mTTFMsg->char_spacer;

l = n = 0;

}

// 把信息存到我们的mTTFMsg中 >_<

if(l)

mTTFMsg->point.second = m + ( max_height >> 6 ) + mTTFMsg->char_spacer;

else

mTTFMsg->point.second = m;

mTTFMsg->point.first = 0;//另起一行

//下面是保存几个最大。

mTTFMsg->max.height = max_height >> 6;

mTTFMsg->max.bear=max_bear >> 6;

mTTFMsg->max.width=max_width;

mTTFMsg->imgchunk.allocate( tex_side * tex_side * 4,imageData);

//不知道为什么要设置img这个中间变量，似乎可以直接从chunk创建贴图

//--Image img;

//img.loadRawData( imgchunk, tex_side, tex_side, PF_A8R8G8B8 );

//贴图名

String texName = mName + "Texture";

// Load texture with no mipmaps

// 把从img创建位图改成直接从chunk创建贴图

//TextureManager::getSingleton().loadImage( texName , img, TEX_TYPE_2D, 0 );

TextureManager::getSingleton().loadRawData ( texName , mTTFMsg->imgchunk,tex_side, tex_side,PF_A8R8G8B8, TEX_TYPE_2D, 0 );

TextureUnitState* t = mpMaterial->getTechnique(0)->getPass(0)->createTextureUnitState( texName );

// Allow min/mag filter, but no mip

t->setTextureFiltering(FO_LINEAR, FO_LINEAR, FO_NONE);

// SDDatachunk will delete imageData

}

你应该对照一下以前的函数，改了很多的。

（3）

然后最重要的是动态的申请和画字。

首先最重要的是我们要一个方法得到汉字的unicode码，我们用到了unicodeMap数组，提供了区位码到unicode码的转换工作，等一下提供这个表给你，好不容易从网上找到的阿，可惜这个表没有中文标点的对应，如果希望支持中文标点，就要努力找到unicode码并加进这个表了。这个表是这样的 char c[3]="邸";unicodeMap[94*(c[0]-0xa0-1)+c[1]-0xa0-1];就得到邸的unicode码，不知道为什么没有5165~5169的unicode码，是轮空么？

申请渲染（字）

{

if(有这个字)

返回位置

else

{

if(有空间)

画字

else

找不用的字//找不到就出错，没地方画了

删除在这个位置上画字

返回位置

}

上面很直观把，大体就这个意思了，申请渲染的函数是inline void getGlyphTexCoords(unsigned long id, Real& u1, Real& v1, Real& u2, Real& v2 ) const。去掉const改一改。得到

a.申请渲染

inline void getGlyphTexCoords(unsigned long id, Real& u1, Real& v1, Real& u2, Real& v2 )

{

unsigned long idx = OGRE_GLYPH_INDEX(id);

if(this->mType==FT_TRUETYPE)//ttf?

if(id>=161&&idx<OGRE_NUM_GLYPHS)//汉字?

if(!mTexCoords_v2[ idx ])//没有?

setChar(id);//画字去

u1 = mTexCoords_u1[ idx ];

v1 = mTexCoords_v1[ idx ];

u2 = mTexCoords_u2[ idx ];

v2 = mTexCoords_v2[ idx ];

}

b.画字等

bool Font::setChar(unsigned long dwChar)

{

int j,k;

uchar* pDest;//操作数据的指针

mProportion=0.8;//不知为什么,总觉得中文都太扁平了,所以设置这个参数,在《让OGRE支持中文》中创造的参数

Image::Rect rect;//画字的位置

if(!mTTFMsg->getRect(rect)/*回头看看这个函数吧*/)//如果得不到空位置

{

for(int i=161;i<OGRE_NUM_GLYPHS;++i)//寻找不用的字

{

if(!mUsing[i]&&mTexCoords_v2[i])

{

// 得到坐标

rect.left=mTexCoords_u1[i]*512;

rect.top=mTexCoords_v1[i]*512;

rect.bottom=mTTFMsg->max.height;

rect.right=mTTFMsg->max.width;

//擦除（这段代码没有试验过，等做完输入的类在检查吧）

for( j = 0; j < mTTFMsg->max.height; j++ )

{

pDest=mTTFMsg->imgchunk.getPtr();

pDest+=((j + rect.top)* (512*4)) + rect.left * 4;

memset(pDest,0,mTTFMsg->max.width*4);

}

mTexCoords_u1[i]=mTexCoords_v1[i]=mTexCoords_u2[i]=mTexCoords_v2[i]=0;

break;

}

if(rect.top==-1)//啊啊啊啊啊啊啊啊啊,贴图竟然都用完了,没办法了,出错了

{

LogManager::getSingleton().logMessage("你太贪婪了,用的汉字太多了,这是对你的惩罚.");

return false;

}

//以下画字的都是招葫芦画瓢的,

FILE *fo_def = stdout;

FT_Error ftResult;

// Load & render glyph

ftResult = FT_Load_Char( mTTFMsg->face, unicodeMap[dwChar-161], FT_LOAD_RENDER );//读取字体

if (ftResult)

{

// problem loading this glyph, continue

LogManager::getSingleton().logMessage("Info: cannot load character " +

StringConverter::toString(unicodeMap[dwChar-161]) + " in font " + mName);

return false;//如果错误跳过

}

unsigned char* buffer = mTTFMsg->face->glyph->bitmap.buffer;

// 位图指针

if (!buffer)

{

// Yuck, FT didn't detect this but generated a null pointer!

LogManager::getSingleton().logMessage("Info: 1111Freetype returned null for character " +

StringConverter::toString(unicodeMap[dwChar-161]) + " in font " + mName);

return false;//如果得不到跳过

}

int y_bearnig = ( mTTFMsg->max.bear) - ( mTTFMsg->face->glyph->metrics.horiBearingY >> 6 );

for( j = 0; j < mTTFMsg->face->glyph->bitmap.rows; j++ )

{

int row = j + rect.top+y_bearnig;

int col = rect.left;//列

pDest=mTTFMsg->imgchunk.getPtr();

pDest+=(row * (512*4)) + col * 4;

for( k = 0; k < mTTFMsg->face->glyph->bitmap.width; k++ )//每行的点

{

if (mAntialiasColour)

{

// Use the same greyscale pixel for all components RGBA

*pDest++= *buffer;

}

else

{

// Clamp colour to full white or off

if (*buffer > 0)

{

*pDest++= 0xFF;

}

else

{

*pDest++= 0;

}

// Always use the greyscale value for alpha

// LogManager::getSingleton().logMessage(StringConverter::toString(*buffer)+"is cool");

*pDest++= *buffer++;

}

// 设置位置

this->setGlyphTexCoords( dwChar,

(Real)rect.left / 512.0f, // u1

(Real)rect.top / 512.0f, // v1

(Real)( rect.left + (mTTFMsg->face->glyph->advance.x >> 6) ) / 512.0f, // u2

(Real)( rect.top + rect.bottom ) / 512.0f // v2

);

mTTFMsg->dirty=true;//贴图需要更新

return true;

}

（4）

松口气吧，繁重的工作都做完了，就是更新贴图了。

Font类中~

inline void write()

{

if(mTTFMsg->dirty)

{

// 重新载入贴图，顺便说一句，类似功能的函数还有

//virtual void blitToTexture (const Image &src, unsigned uStartX, unsigned uStartY)=0

//和virtual void blitImage (const Image &src, const Image::Rect imgRect, const Image::Rect texRect)

//不过blitToTexture()在ogre-win32-v0-14-0之前没有实现，没有尝试使用。 blitImage()就算到现在也没有实现。

TextureManager::getSingleton().unload ( mName + "Texture");

TextureManager::getSingleton().loadRawData ( mName + "Texture" , mTTFMsg->imgchunk,512, 512,PF_A8R8G8B8, TEX_TYPE_2D, 0 );

mTTFMsg->dirty=false;

}

在 void TextAreaGuiElement::updateGeometry() 中调用这个函数。

4．结果。

好长阿，写了好长。虽然多是代码，但写注释也很累啊。重温了这些天的工作结果。就像上一篇一样“在OpenGL和DX9.0中成功的支持了中文，但是DX7.0中竟然出现了运行错误，具体问题还不清楚，还望各位高手指教。”。不过本来OGRE就不怎么支持DX7的，不管了吧。OpenGL中渲染的比DX9.0清晰，是我的显卡的原因么？以上的winXp+vs2003.net+艾尔沙980se通过~。。

顺便说两句，上次发表了拙作，没想到好多朋友和高人们找到了我。甚至联系到了一个南方的公司，说要做一个引擎支持中文的方面。但是卖完400多的火车票之后竟然因为住房问题作废了，5555，退票少了80元啊。还是自己差阿，如果再多学点可能就能要我了把~。努力吧，争取写《让OGRE支持中文》三部曲。

下一篇应该是《可以输入中文了》。

也可能写不出来的~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~