转载:OpenGL显示文字

转载:OpenGL显示文字
2010年07月03日
　　本课我们来谈谈如何显示文字。
　　OpenGL并没有直接提供显示文字的功能，并且，OpenGL也没有自带专门的字库。因此，要显示文字，就必须依赖操作系统所提供的功能了。
　　各种流行的图形操作系统，例如Windows系统和Linux系统，都提供了一些功能，以便能够在OpenGL程序中方便的显示文字。
　　最常见的方法就是，我们给出一个字符，给出一个显示列表编号，然后操作系统由把绘制这个字符的OpenGL命令装到指定的显示列表中。当需要绘制字符的时候，我们只需要调用这个显示列表即可。
　　不过，Windows系统和Linux系统，产生这个显示列表的方法是不同的（虽然大同小异）。作为我个人，只在Windows系统中编程，没有使用Linux系统的相关经验，所以本课我们仅针对Windows系统。
　　OpenGL版的“Hello, World!”
　　写完了本课，我的感受是：显示文字很简单，显示文字很复杂。看似简单的功能，背后却隐藏了深不可测的玄机。
　　呵呵，别一开始就被吓住了，让我们先从“Hello, World!”开始。
　　前面已经说过了，要显示字符，就需要通过操作系统，把绘制字符的动作装到显示列表中，然后我们调用显示列表即可绘制字符。
　　假如我们要显示的文字全部是ASCII字符，则总共只有0到127这128种可能，因此可以预先把所有的字符分别装到对应的显示列表中，然后在需要时调用这些显示列表。
　　Windows系统中，可以使用wglUseFontBitmaps函数来批量的产生显示字符用的显示列表。函数有四个参数：
　　第一个参数是HDC，学过Windows GDI的朋友应该会熟悉这个。如果没有学过，那也没关系，只要知道调用wglGetCurrentDC函数，就可以得到一个HDC了。具体的情况可以看下面的代码。
　　第二个参数表示第一个要产生的字符，因为我们要产生0到127的字符的显示列表，所以这里填0。
　　第三个参数表示要产生字符的总个数，因为我们要产生0到127的字符的显示列表，总共有128个字符，所以这里填128。
　　第四个参数表示第一个字符所对应显示列表的编号。假如这里填1000，则第一个字符的绘制命令将被装到第1000号显示列表，第二个字符的绘制命令将被装到第1001号显示列表，依次类推。我们可以先用glGenLists申请128个连续的显示列表编号，然后把第一个显示列表编号填在这里。
　　还要说明一下，因为wglUseFontBitmaps是Windows系统特有的函数，所以在使用前需要加入头文件：#include 。
　　现在让我们来看具体的代码：
　　#include
　　// ASCII字符总共只有0到127，一共128种字符
　　#define MAX_CHAR        128
　　void drawString(const char* str) {
　　static int isFirstCall = 1;
　　static GLuint lists;
　　if( isFirstCall ) { // 如果是第一次调用，执行初始化
　　// 为每一个ASCII字符产生一个显示列表
　　isFirstCall = 0;
　　// 申请MAX_CHAR个连续的显示列表编号
　　lists = glGenLists(MAX_CHAR);
　　// 把每个字符的绘制命令都装到对应的显示列表中
　　wglUseFontBitmaps(wglGetCurrentDC(), 0, MAX_CHAR, lists);
　　}
　　// 调用每个字符对应的显示列表，绘制每个字符
　　for(; *str!='\0'; ++str)
　　glCallList(lists + *str);
　　}
　　显示列表一旦产生就一直存在（除非调用glDeleteLists销毁），所以我们只需要在第一次调用的时候初始化，以后就可以很方便的调用这些显示列表来绘制字符了。
　　绘制字符的时候，可以先用glColor*等指定颜色，然后用glRasterPos*指定位置，最后调用显示列表来绘制。
　　void display(void) {
　　glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
　　glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
　　glRasterPos2f(0.0f, 0.0f);
　　drawString("Hello, World!");
　　glutSwapBuffers();
　　}
　　效果如图：
　　指定字体
　　在产生显示列表前，Windows允许选择字体。
　　我做了一个selectFont函数来实现它，大家可以看看代码。
　　void selectFont(int size, int charset, const char* face) {
　　HFONT hFont = CreateFontA(size, 0, 0, 0, FW_MEDIUM, 0, 0, 0,
　　charset, OUT_DEFAULT_PRECIS, CLIP_DEFAULT_PRECIS,
　　DEFAULT_QUALITY, DEFAULT_PITCH | FF_SWISS, face);
　　HFONT hOldFont = (HFONT)SelectObject(wglGetCurrentDC(), hFont);
　　DeleteObject(hOldFont);
　　}
　　void display(void) {
　　selectFont(48, ANSI_CHARSET, "Comic Sans MS");
　　glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
　　glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
　　glRasterPos2f(0.0f, 0.0f);
　　drawString("Hello, World!");
　　glutSwapBuffers();
　　}
　　最主要的部分就在于那个参数超多的CreateFont函数，学过Windows GDI的朋友应该不会陌生。没有学过GDI的朋友，有兴趣的话可以自己翻翻MSDN文档。这里我并不准备仔细讲这些参数了，下面的内容还多着呢:(
　　如果需要在自己的程序中选择字体的话，把selectFont函数抄下来，在调用glutCreateWindow之后、在调用wglUseFontBitmaps之前使用selectFont函数即可指定字体。函数的三个参数分别表示了字体大小、字符集（英文字体可以用ANSI_CHARSET，简体中文字体可以用GB2312_CHARSET，繁体中文字体可以用CHINESEBIG5_CHARSET，对于中文的Windows系统，也可以直接用DEFAULT_CHARSET表示默认字符集）、字体名称。
　　效果如图：
　　显示中文
　　原则上，显示中文和显示英文并无不同，同样是把要显示的字符做成显示列表，然后进行调用。
　　但是有一个问题，英文字母很少，最多只有几百个，为每个字母创建一个显示列表，没有问题。但是汉字有非常多个，如果每个汉字都产生一个显示列表，这是不切实际的。
　　我们不能在初始化时就为每个字符建立一个显示列表，那就只有在每次绘制字符时创建它了。当我们需要绘制一个字符时，创建对应的显示列表，等绘制完毕后，再将它销毁。
　　这里还经常涉及到中文乱码的问题，我对这个问题也不甚了解，但是网上流传的版本中，使用了MultiByteToWideChar这个函数的，基本上都没有出现乱码，所以我也准备用这个函数:)
　　通常我们在C语言里面使用的字符串，如果中英文混合的话，例如“this is 中文字符.”，则英文字符只占用一个字节，而中文字符则占用两个字节。用MultiByteToWideChar函数，可以转化为所有的字符都占两个字节（同时解决了前面所说的乱码问题:)）。
　　转化的代码如下：
　　// 计算字符的个数
　　// 如果是双字节字符的（比如中文字符），两个字节才算一个字符
　　// 否则一个字节算一个字符
　　len = 0;
　　for(i=0; str!='\0'; ++i)
　　{
　　if( IsDBCSLeadByte(str) )
　　++i;
　　++len;
　　}
　　// 将混合字符转化为宽字符
　　wstring = (wchar_t*)malloc((len+1) * sizeof(wchar_t));
　　MultiByteToWideChar(CP_ACP, MB_PRECOMPOSED, str, -1, wstring, len);
　　wstring[len] = L'\0';
　　// 用完后记得释放内存
　　free(wstring);
　　加上前面所讲到的wglUseFontBitmaps函数，即可显示中文字符了。
　　void drawCNString(const char* str) {
　　int len, i;
　　wchar_t* wstring;
　　HDC hDC = wglGetCurrentDC();
　　GLuint list = glGenLists(1);
　　// 计算字符的个数
　　// 如果是双字节字符的（比如中文字符），两个字节才算一个字符
　　// 否则一个字节算一个字符
　　len = 0;
　　for(i=0; str!='\0'; ++i)
　　{
　　if( IsDBCSLeadByte(str) )
　　++i;
　　++len;
　　}
　　// 将混合字符转化为宽字符
　　wstring = (wchar_t*)malloc((len+1) * sizeof(wchar_t));
　　MultiByteToWideChar(CP_ACP, MB_PRECOMPOSED, str, -1, wstring, len);
　　wstring[len] = L'\0';
　　// 逐个输出字符
　　for(i=0; i<len; ++i)
　　{
　　wglUseFontBitmapsW(hDC, wstring, 1, list);
　　glCallList(list);
　　}
　　// 回收所有临时资源
　　free(wstring);
　　glDeleteLists(list, 1);
　　}
　　注意我用了wglUseFontBitmapsW函数，而不是wglUseFontBitmaps。wglUseFontBitmapsW是wglUseFontBitmaps函数的宽字符版本，它认为字符都占两个字节。因为这里使用了MultiByteToWideChar，每个字符其实是占两个字节的，所以应该用wglUseFontBitmapsW。
　　void display(void) {
　　glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
　　selectFont(48, ANSI_CHARSET, "Comic Sans MS");
　　glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
　　glRasterPos2f(-0.7f, 0.4f);
　　drawString("Hello, World!");
　　selectFont(48, GB2312_CHARSET, "楷体_GB2312");
　　glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
　　glRasterPos2f(-0.7f, -0.1f);
　　drawCNString("当代的中国汉字");
　　selectFont(48, DEFAULT_CHARSET, "华文仿宋");
　　glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
　　glRasterPos2f(-0.7f, -0.6f);
　　drawCNString("