百问LCD Framebuffer应用开发 - freetype搭建与使用

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百问LCD Framebuffer应用开发 - freetype搭建与使用 [复制链接]

 

## 1.5 搭建freetype相关环境 ### 1.5.1 交叉编译freetype，并安装 ①解压freetype源文件 ```c tar xjf freetype-2.4.10.tar.bz2 ``` ②进入解压后的freetype-2.4.10目录 ```c cd freetype-2.4.10 ``` ③配置freetype-2.4.10 ```c ./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/ ``` ④建个目录，避免后面安装出错提示缺少这个internal目录 ```c mkdir /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/freetype2/freetype/internal -p ``` ④编译 ```c make ``` ⑤安装 ```c make install ``` ⑥移动freetype头文件，避免以后编译总是需要指定头文件路径 ```c mv /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/freetype2/freetype /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/ ``` #### 1.5.2 freetype库，头文件移植至开发板 ​ 由于100ask开发板已经有freetype相关的库和头文件，因此不需要移植，如果开发板没有freetype库和头文件就需要按以下方法移植 /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/* 复制到开发板的头文件目录中 /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/*so* 复制到开发板的库文件目录中 注：链接文件需要保持它的链接属性（即加-d选项）。 ## 1.6 使用freetype ### 1.5.1 矢量字体引入 ​ 点阵显示英文字母，汉字时，大小固定，如果放大会有锯齿出现，为了解决这个问题，引用矢量字体。 矢量字体形成分三步，若干的关键点，数学曲线（贝塞尔曲线），填充颜色组合而成。 ①假设A字母的关键点如图中的黄色圈圈，确定关键点。  ②用数学曲线将关键点都连接起来，成为封闭的曲线。  ③最后把封闭空间填满颜色，就显示出一个A字母。  ​ 如果需要放大或者缩小字体，关键点的相对位置是不变的，跟进放大比例放大或缩小，但是相对位置不变，好像分数中的1/2 和 2/4，比例是不变的，但是值却大了，类似这个味道。 ### 1.5.2 Freetype理论介绍 ​ 开源的Freetype字体引擎库它提供统一的接口来访问多种字体格式文件，从而实现矢量字体显示。我们只需要移植这个字体引擎，调用对应的API接口，提供字体关键点，就可以让freetype库帮我们实现闭合曲线，填充颜色，达到显示矢量字体的目的。 关键点（glyph）存在字体文件中，Windows使用的字体文件在FONTS目录下，扩展名为TTF的都是矢量字库，本次使用实验使用的是新宋字体simsun.ttc。  字体文件结构如上图 ​ Charmaps表示字符映射表，字体文件可能支持哪一些编码，GBK，UNICODE，BIG5还是别的编码，如果字体文件支持该编码，跟进编码，通过charmap，找到对应的glyph，一般而言都支持UNICODE码。 有了以上基础，我们想象一个文字的显示过程 - ①给定一个文字吗‘A’（0x41），‘中’（GBK，UNICODE ,BIG5）可以确定它的编码值； - ②跟进编码值，从枝头文件中通过charmap找到对应的关键点（glyph）； - ③设置字体大； - ④用某些函数把关键点（glyph）缩放为我们设置的字体大小； - ⑤转换为位图点阵 - ⑥在LCD上显示出来  ​ 如上图，参照step1，step2，step3里的内容，可以学习如何使用freetype库，大致总结下，为如下步骤。 ①初始化：FT_InitFreetype ②加载（打开）字体Face：FT_New_Face ③设置字体大小：FT_Set_Char_Sizes 或 FT_Set_Pixel_Sizes ④选择charmap：FT_Select_Charmap ⑤根据编码值charcode找到glyph : glyph_index = FT_Get_Char_Index（face，charcode） ⑥根据glyph_index取出glyph：FT_Load_Glyph（face，glyph_index） ⑦转为位图：FT_Render_Glyph ⑧移动或旋转:FT_Set_Transform ### 1.5.2 在LCD上显示一个矢量字体  我们可以参考上图位置的c程序，编写程序。 ①初始化freetype库 程序文件：freetype_show_font.c ```c 4872 error = FT_Init_FreeType( &library ); /* initialize library */ ``` ②用freetype库中的FT_New_Face函数创建一个face字体文件对象，保存在&face中 程序文件：freetype_show_font.c ```c 4875 error = FT_New_Face( library, argv[1], 0, &face ); /* create face object */ ``` ③提取face对象中的glyph，即关键点集 程序文件：freetype_show_font.c ```c 4877 slot = face->glyph; ``` ④设置像素点大小，24*24 程序文件：freetype_show_font.c ```c 4879 FT_Set_Pixel_Sizes(face, 24, 0); ``` ⑤确定坐标 ​ 目前我们前面所用的都是LCD的坐标系对应的x与y坐标，然后在freetype上却是使用的笛卡尔坐标系，因此我们还需要转换x与y坐标。  我们将要显示的是‘繁’字，根据上图可知，先计算在lcd坐标系的情况下‘繁’字 的左下角的x坐标与y坐标，因为在笛卡尔坐标中左下角为字符的原点，‘A’是的左上角为整个屏幕的中心点，即（xres/2，yres/2）。 - lcd_x = var.xres/2 + 8 + 16；lcd_y = var.yres/2 + 16 - 则笛卡尔座标系:x = lcd_x = var.xres/2 + 8 + 16 ； y = var.yres - lcd_y = var.yres/2 – 16 - 单位是1/64像素，所以需要乘以64 程序文件：freetype_show_font.c ```c 4888 pen.x = (var.xres/2 + 8 + 16) * 64; 4889 pen.y = (var.yres/2 - 16) * 64; 4890 4891 /* set transformation */ 4892 FT_Set_Transform( face, 0, &pen); ``` ⑥找到glyph的位置，然后取出，并转换为位图 ```c 4895 error = FT_Load_Char( face, chinese_str[0], FT_LOAD_RENDER ); 4896 if (error) 4897 { 4898 printf("FT_Load_Char error\n"); 4899 return -1; 4900 } ```  FT_Load_Char函数调用替代了上图这3步。 最后把转换出来的位图打印出来，也是参考example1.c编写 程序文件：freetype_show_font.c ```c 4902 draw_bitmap( &slot->bitmap, 4903 slot->bitmap_left, 4904 var.yres - slot->bitmap_top); ``` 程序文件：example1.c  修改上图3处位置 - Width宽度：因为在LCD上显示，宽度自然就是x方向的像素点数，var.xres； - Height高度：因为在LCD上显示，高度自然就是y方向的像素点数，var.yres； - 用点阵实验中的的描点函数lcd_put_pixel替代image数组 lcd_put_pixel(i, j, bitmap->buffer[q * bitmap->width + p]); ⑥编译C程序文件freetype_show_font.c 编译命令：arm-linux-gnueabihf-gcc -finput-charset=GBK -fexec-charset=GBK -o freetype_show_font freetype_show_font.c -lfreetype -lm ⑦将编译好的freetype_show_font的文件与simsun.ttc字体文件拷贝至开发板，simsun.ttc字体文件放在freetype_show_font执行文件的上一层目录下，执行以下命令。 执行命令：./freetype_show_font ../simsun.ttc 如果实验成功，我们将看到屏幕中间会比之前实验多出一个蓝色的‘繁’字。 ### 1.5.3 在LCD上令矢量字体旋转某个角度 在实现显示一个矢量字体后，我们可以添加让该字旋转某个角度的功能。 我们根据输入的第二个参数，判断其旋转角度，主要代码还是参照example1.c  根据上图，增加旋转角度功能，旋转的角度由执行命令的第二个参数指定。 程序文件：freetype_show_font_angle.c ```c /* use 25 degrees */ 4894 angle = ( 1.0 * strtoul(argv[2], NULL, 0) / 360 ) * 3.14159 * 2; 4895 /* set up matrix */ 4896 matrix.xx = (FT_Fixed)( cos( angle ) * 0x10000L ); 4897 matrix.xy = (FT_Fixed)(-sin( angle ) * 0x10000L ); 4898 matrix.yx = (FT_Fixed)( sin( angle ) * 0x10000L ); 4899 matrix.yy = (FT_Fixed)( cos( angle ) * 0x10000L ); 4900 4901 /* set transformation */ 4902 FT_Set_Transform( face, &matrix, &pen); ``` 最后编译，在开发板上运行 编译命令如下： 编译命令：arm-linux-gnueabihf-gcc -finput-charset=GBK -fexec-charset=GBK -o freetype_show_font_angle freetype_show_font_angle.c -lfreetype -lm 编译出的文件名为freetype_show_font_angle，将文件拷贝至开发板 在含有该文件的目录下执行以下命令，以下命令正确执行前提是执行文件freetype_show_font在此目录，而且字体文件simsun.ttc，在上一级目录： 执行命令：./freetype_show_font_angle ../simsun.ttc 90 如果实验成功，我们将看到屏幕中间的蓝色‘繁’字，旋转了90度。

Jacktang

在LCD上令矢量字体旋转某个角度这个牛叉，厉害

wangerxian

Freetype有那么些意思，可以做艺术字了。