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squirel
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openJDK字体渲染修正

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现在Java的字体渲染比以前进步多了,但最近装了个Monaco,却发现无论如何不能在idea中很好地显示,在eclipse里很正常,于是切换到eclipse,没用几下就放弃了,eclipse的Scala插件实在太不成熟了,简单的命名重构居然把我的代码改的面目全非,通不过编译了,相比之下idea的Scala插件虽然也有一些问题,但基本还是能用的。google看能不能在idea里正常显示monaco,于是找到这里,2010年的问题,看来这个问题已经存在很久了。

看了回复,大致是两个解决办法:
  1. 修改字体文件
  2. 修改jdk
先试简单的办法,用fontforge把字体的hints和Instructions去掉,一看,果然显示正常了,但一编辑,问题就来了,光标位置字符会出现重叠,根本不能用,看来不是这么简单可以解决的,于是试plan B,参考openJDK fontfix修改代码。

和Linux一样,openJDK也是用freeType2来渲染字体,但相比较,openJDK存在以下几点不同:
  • Linux下的fontconfig可以对单个字体配置不同的渲染参数,但openJDK只能全局设置,就是awt.useSystemAAFontSettings这个参数了,这造成了某些字体不能很好地显示,这可以说是最大的局限
  • 不能使用autohint
  • hintslight也不能用
  • lcdfilter没有开启
要解决这些问题,一种方法是在awt.useSystemAAFontSettings参数之外再为JDK增加字体配置信息,这就比较复杂了,改动太大;还是一种方法是直接读取系统的配置信息,这个简单一些,本文就采用这个方案,并且把系统限定为Linux,字体配置采用fontconfig,所以不能在windows下编译。

openJDK的字体渲染是在jdk/src/share/native/sun/font/freetypeScaler.c这个文件中完成的,只需要修改一个文件就行了。

第一步首先要读取Linux fontconfig的字体配置信息,增加下面两个函数:
static FcPattern* matchedPattern(const FcChar8* family, double ptSize) {
    FcPattern* fcPattern = 0;
    fcPattern = FcPatternCreate();
    FcValue fcValue;
    fcValue.type = FcTypeString;
    fcValue.u.s = family;
    FcPatternAdd(fcPattern, FC_FAMILY, fcValue, FcTrue);
    FcPatternAddBool(fcPattern, FC_SCALABLE, FcTrue);
    FcPatternAddDouble(fcPattern, FC_SIZE, ptSize);
    FcConfigSubstitute(0, fcPattern, FcMatchPattern);
    FcDefaultSubstitute(fcPattern);
    FcResult res;
    FcPattern *pattern = 0;
    pattern = FcFontMatch(0, fcPattern, &res);
    FcPatternDestroy(fcPattern);
    return pattern;
}

typedef struct {
    FT_Int32 loadFlags;
    FT_Render_Mode renderMode;
    FT_LcdFilter lcdFilter;
} RenderProperty;

static void readFontconfig(FTScalerInfo* scalerInfo, FTScalerContext* context, RenderProperty* rp) {

   FcPattern *pattern = matchedPattern((const FcChar8 *)scalerInfo->face->family_name, context->ptsz);

   FT_Int32 load_flags = FT_LOAD_DEFAULT;
   FT_Render_Mode render_mode = FT_RENDER_MODE_NORMAL;
   FT_LcdFilter lcd_filter = FT_LCD_FILTER_NONE;

   if (TEXT_AA_OFF == context->aaType) {
      load_flags = FT_LOAD_MONOCHROME | FT_LOAD_TARGET_MONO;
      render_mode = FT_RENDER_MODE_MONO;
   } else {
      FcBool hinting = FcTrue;
      FcPatternGetBool (pattern, FC_HINTING, 0, &hinting);

      FcBool autohint = FcFalse;
      FcPatternGetBool(pattern, FC_AUTOHINT, 0, &autohint);

      int hint_style = FC_HINT_FULL;
      FcPatternGetInteger(pattern, FC_HINT_STYLE, 0, &hint_style);

      if (!hinting || hint_style == FC_HINT_NONE) {
         load_flags |= FT_LOAD_NO_HINTING;
         if (autohint) load_flags |= FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT;
      } else if (FC_HINT_NONE < hint_style && hint_style < FC_HINT_FULL) {
         load_flags |= FT_LOAD_TARGET_LIGHT;
         render_mode = FT_RENDER_MODE_LIGHT;
      } else
         load_flags |= FT_LOAD_TARGET_NORMAL;
      
      switch (context->aaType) {  
      case TEXT_AA_LCD_HRGB:  
      case TEXT_AA_LCD_HBGR:  
         load_flags |= FT_LOAD_TARGET_LCD;  
         render_mode = FT_RENDER_MODE_LCD;  
         break;  
      case TEXT_AA_LCD_VRGB:  
      case TEXT_AA_LCD_VBGR:  
         load_flags |= FT_LOAD_TARGET_LCD_V;  
         render_mode = FT_RENDER_MODE_LCD_V;  
      }  
   }

   if (FT_RENDER_MODE_LCD_V == render_mode || FT_RENDER_MODE_LCD == render_mode) {
      int lcdfilter = FC_LCD_NONE;
      FcPatternGetInteger(pattern, FC_LCD_FILTER, 0, &lcdfilter);
      switch (lcdfilter) {
      case FC_LCD_NONE:
         lcd_filter = FT_LCD_FILTER_NONE;
         break;
      case FC_LCD_LIGHT:
         lcd_filter = FT_LCD_FILTER_LIGHT;
         break;
      case FC_LCD_LEGACY:
         lcd_filter = FT_LCD_FILTER_LEGACY;
         break;
      default:
         lcd_filter = FT_LCD_FILTER_DEFAULT;
      }
   }   

   FcPatternDestroy(pattern);

   rp->loadFlags = load_flags;
   rp->renderMode = render_mode;
   rp->lcdFilter = lcd_filter;
}

需要说明的是,虽然是想全部基于fontconfig的配置信息来渲染字体,但是java的AA设置不仅可以通过awt.useSystemAAFontSettings参数来设置,还可以在java程序内指定,java渲染字体的时候也会根据AA来做一些不同的处理,所以,不能简单地忽略AA设置,而全部采用fontconfig的配置,否则就可能导致显示不正常。最终的结果是fontconfig和awt.useSystemAAFontSettings合在一起来配置openJDK的字体。

awt.useSystemAAFontSettings有4个值:on,off,lcd,lcdv,就是要不要antialias,要的话用哪种antialias算法,它覆盖了fontconfig中的antialias,rgba这两个配置项和hintstyle的部分配置参数,所以读取fontconfig配置信息时,会忽略antialias和rgba这两个配置项,hintstyle的值也是优先采用awt.useSystemAAFontSettings的值,没有覆盖到的才会用fontconfig hintstyle中配置的值(hintslight)。

实际地渲染是在Java_sun_font_FreetypeFontScaler_getGlyphImageNative这个函数中完成的,修改如下:
    //先在函数开始的地方加上这一段,创建一个RenderProperty结构体,用来保存读取的字体配置信息
    RenderProperty* rp = NULL;
    rp = (RenderProperty*) calloc(1, sizeof(RenderProperty));
    if (NULL == rp) {
        return ptr_to_jlong(getNullGlyphImage());
    }

/**这段要注释掉
    if (context->aaType == TEXT_AA_OFF) {
        target = FT_LOAD_TARGET_MONO;
    } else if (context->aaType == TEXT_AA_ON) {
        target = FT_LOAD_TARGET_NORMAL;
    } else if (context->aaType == TEXT_AA_LCD_HRGB ||
               context->aaType == TEXT_AA_LCD_HBGR) {
        target = FT_LOAD_TARGET_LCD;
    } else {
        target = FT_LOAD_TARGET_LCD_V;
    }    
    renderFlags |= target;
*/    

    //读取配置,设置lcdfilter
    readFontconfig(scalerInfo, context, rp);
    renderFlags |= rp->loadFlags;    
    FT_Library_SetLcdFilter(scalerInfo->library, rp->lcdFilter);

    glyph_index = FT_Get_Char_Index(scalerInfo->face, glyphCode);

    error = FT_Load_Glyph(scalerInfo->face, glyphCode, renderFlags);

    ......

    if (ftglyph->format == FT_GLYPH_FORMAT_OUTLINE) {
        FT_Render_Glyph(ftglyph, rp->renderMode);//renderMode改成读取过来的
    }
    free(rp);

因为使用了fontconfig的函数,别忘了在文件头上加上#include <fontconfig/fontconfig.h>,同时Make文件也得改一下,具体参考openJDK fontfix。好了,重新build openJDK吧,如何build参考openJDK fontfix的build脚本或这里, build完再运行idea,看看字体是不是跟eclipse里一样了,这下不用羡慕eclipse漂亮的字体了吧。

最后再次说明一下,请注意freetypeScaler.c是放在share/native下的,也就是要求是跨平台的,但fontconfig.h是特定于linux的,所以这样改是破坏了跨平台性的,我只是改来自己用用。如果有需要,可以下载附件里patch,应用然后自己编译一下。



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评论
2 楼 squirel 2014-01-10  
那个没有源代码,改不了
1 楼 chhx 2013-12-01  
问下楼主 oraclejdk 怎么改呢?

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