【OpenGL】显示字符

很多时候，我们需要在创建的窗口上显示一些提示信息。这个时候我们可用的一种常用方法就是加载一幅包含常用字符的bmp图像作为纹理来实现。

下面介绍具体步骤：

（1）加载bmp图像作为纹理。

采用的bmp图像Font.bmp：

采用了glaux库。

具体实现参考：加载BMP图像为纹理

（2）创建显示列表

需要注意的是图像Font.bmp大小是256*256，包含两种格式的字符，总共256个字符，每行每列都是16个字符，每个字符宽高都是16像素。

我们计算字符在整个图像中的位置时，左上角是（0,0）。而指定纹理坐标时，（0,0）是左下角。纵向反过来了。这是需要注意的。

每绘制一个字符，需要向右平移一小段距离，否则后面绘制的字符会覆盖前一个字符。

（3）编写绘制字符串的函数

这里使用了可变参数。

它接受一个格式字符串，并且后面跟随任意指定的参数，根据实际需要而确定入参的个数。实际上它的实现要依赖于一个标准 C 库 <stdarg.h> ，standard argument(标准参数 ) 的意思。下面先稍为介绍一下 <stdarg.h>，或者在 C++ 中的 <cstdarg> 的功效：　　这实际上是一组初始化和调用可变参数的宏，下面先介绍一下可变参数表的调用形式以及原理：
首先是参数的内存存放格式：

参数存放在内存的堆栈段中，在执行函数的时候，从最后一个开始入栈。因此栈底高地址，栈顶低地址。

举个例子如下：　　void func(int x, float y, char z);　　

那么，调用函数的时候，实参 char z 先进栈，然后是 float y，最后是 int x，因此在内存中变量的存放次序是 x->y->z，

因此，从理论上说，我们只要探测到任意一个变量的地址，并且知道其他变量的类型，通过指针移位运算，则总可以顺藤摸瓜找到其他的输入变量。　　

然后是可变入参表格式，省略的参数用 ... 代替，但必须注意：　　
1. 只能有一个 ... 并且它必须是最后一个参数；　　
2. 不要只用一个 ... 作为所有的参数，因为从后面可以知道，这样你无法确定入参表的地址。　　
举个例子，声明函数如下：　　

void func(int x, int y, ...);　　

然后调用：func(3, 5, 'c', 2.1f, 6);　　

于是在调用参数的时候，编译器则不会检查实际输入的是什么参数，只管把所有参数按照上面描述的方法，变成实参堆放在内存中，在本例中，内存中依次存放 x=3, y=5, 'c', 2.1f, 6　　但是有一个需要注意的地方，这些东西只是紧挨着堆放在内存中，于是想要正确调用这些参数，必须知道他们确切的类型，并且我们也关心这个参数表实际的长度，然而不幸的是，这些我们无从得知。因此，这个解决办法决不是高明的，从某种程度上说，这甚至是一个严重的漏洞。因此，C++ 很不提倡去使用它。　　

不过缺点归缺点，万不得已的时候我们还是得用，但是我们对里面输入变量的时候，应该对入参的类型有一个清醒的认识，否则这样的操作是很危险的。　
　
下面是 <stdarg.h> 对上面这一个思路的实现，里面重要的几个宏定义如下：　　
typedef char* va_list;　　
void va_start ( va_list ap, prev_param ); /* ANSI version */ 　　
type va_arg ( va_list ap, type );　　
void va_end ( va_list ap );　　
其中，va_list 是一个字符指针，可以理解为指向当前参数的一个指针，取参必须通过这个指针进行。


使用<stdarg.h>步骤
<Step 1>
　　在调用参数表之前，应该定义一个 va_list 类型的变量，以供后用(下面假设这个 va_list 类型变量被定义为 ap)；
<Step 2>
　　然后应该对 ap 进行初始化，让它指向可变参数表里面的第一个参数，这是通过 va_start 来实现的，第一个参数是 ap 本身，第二个参数是在变参表前面紧挨着的一个变量；
<Step 3>
　　然后是获取参数，调用 va_arg，它的第一个参数是 ap，第二个参数是要获取的参数的指定类型，然后返回这个指定类型的值，并且把 ap 的位置指向变参表的下一个变量位置；
<Step 4>
　　获取所有的参数之后，我们有必要将这个 ap 指针关掉，以免发生危险，方法是调用 va_end，他是输入的参数 ap 置为 NULL ，应该养成获取完参数表之后关闭指针的习惯。


例子
　　例如开始的例子 int max(int n, ...); 其函数内部应该如此实现：　　
int max(int n, ...) { // 定参 n 表示后面变参数量，定界用，输入时切勿搞错　　 //定义一个 va_list 指针来访问参数表　　 va_list ap; // va_start(ap, n); //初始化 ap ，让它指向第一个变参　　 int maximum = -0x7FFFFFFF; // 这是一个最小的整数　　 int temp; 　　 for(int i = 0; i < n; i++) { 　　 temp = va_arg(ap, int); // 获取一个 int 型参数，并且 ap 指向下一个参数 　　 if(maximum < temp) maximum = temp; } 　　va_end(ap); // 善后工作，关闭 ap 　 　　return maximum ; 　　 } // 在主函数中测试 max 函数的行为 (C++ 格式) int main() { 　　 cout << max(3, 10, 20, 30) << endl; 　　 cout << max(6, 20, 40, 10, 50, 30, 40) << endl; 　　 }
详细代码：

#pragma comment(lib,"GLAUX.LIB") #include <GL/glut.h> #include <GL/glaux.h> #include <iostream> #define NUM_DISPLAYLIST 256//number of font display list using namespace std; GLuint texture[2];//textures for font and background const char *BmpFile[2] = {"Data/Font.bmp","Data/Image.bmp"}; GLuint base;//base of font display list const float SizeCharacterTex = 0.0625;// 1/ 256 int loop1,loop2;//for loop //read bmp image file AUX_RGBImageRec *LoadBMP(const char *FileName) { FILE *File = NULL; if(!FileName) return NULL; File = fopen(FileName,"r"); if (File) { fclose(File); return auxDIBImageLoad(FileName); } return NULL; } //load the bitmap and convert it into a texture int LoadGLTextures() { int Status = FALSE; //AUX_RGBImageRec *TextureImage[6] = new AUX_RGBImageRec[6];//create storage for the texture AUX_RGBImageRec *TextureImage[2] = {NULL,NULL}; for(int i = 0;i < 2;++i) { //memset(TextureImage[i],0,sizeof(void*) * 1);//set the point to NULL if (TextureImage[i] = LoadBMP(BmpFile[i])) { Status = TRUE; glGenTextures(1,&texture[i]);//命名纹理对象 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[i]);//绑定纹理 glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGB,TextureImage[i]->sizeX, TextureImage[i]->sizeY,0,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[i]->data);//指定纹理 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);//指定过滤模式 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR); } if (TextureImage[i]) { if (TextureImage[i]->data) free(TextureImage[i]->data); free(TextureImage[i]); } } return Status; } //build our font display list void BuildFont() { base = glGenLists(NUM_DISPLAYLIST); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]); for (loop1 = 0;loop1 < NUM_DISPLAYLIST;++loop1) { float cx = float(loop1 % 16) / 16.0f;//X position of current character float cy = float(loop1 / 16) / 16.0f;//Y position of current character glNewList(base + loop1,GL_COMPILE); glBegin(GL_QUADS); //Note : texcoord！！！ //glTexCoord2f(cx,1.0f - cy - SizeCharacterTex); //glVertex2d(0,16);//top left //glTexCoord2f(cx + SizeCharacterTex,1.0f - cy - SizeCharacterTex); //glVertex2d(16,16); //glTexCoord2f(cx + SizeCharacterTex,1.0f - cy); //glVertex2d(16,0); //glTexCoord2f(cx,1 - cy); //glVertex2d(0,0); glTexCoord2f(cx,1.0f - cy); glVertex2d(0,16);//top left glTexCoord2f(cx + SizeCharacterTex,1.0f - cy); glVertex2d(16,16); glTexCoord2f(cx + SizeCharacterTex,1.0f - cy - SizeCharacterTex); glVertex2d(16,0); glTexCoord2f(cx,1.0f - cy - SizeCharacterTex); glVertex2d(0,0); glEnd(); glTranslated(15,0,0);//move right,draw next character glEndList(); } } void glPrint(GLint x,GLint y,int set,const char *fmt,...) //(x,y):position that we want to draw //set:0 or 1:choose font set { char text[256]; va_list ap; if (!fmt) { return; } va_start(ap,fmt); vsprintf(text,fmt,ap); va_end(ap); if (set > 1) { set == 1; } glEnable(GL_TEXTURE_2D); glLoadIdentity(); glTranslatef(x,y,0); glListBase(base - 32 + set * 128); if (!set)//set equals 0 { glScalef(1.5f,2.0f,1.0f); } glCallLists(strlen(text),GL_UNSIGNED_BYTE,text); glDisable(GL_TEXTURE_2D); } //delete font display list void KillFont() { glDeleteLists(base,NUM_DISPLAYLIST); } void init() { if (!LoadGLTextures()) { return; } BuildFont(); glShadeModel(GL_SMOOTH); glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f); glClearDepth(1.0f); glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT,GL_NICEST); } void reshape(int w,int h) { if (!h) { h = 1; } glViewport(0,0,(GLsizei)w,(GLsizei)h); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); glOrtho(0.0f,(GLsizei)w,0.0f,(GLsizei)h,-1.0f,1.0f); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); } void display() { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); glPrint(207,564,0,"Hello,guys!"); glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); glPrint(240,544,1,"I am from China"); //glEnable(GL_TEXTURE_2D); //glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[1]); //glBegin(GL_QUADS); // glTexCoord2f(0.0f,1.0f); // glVertex2d(0,40); // glTexCoord2f(1.0f,1.0f); // glVertex2d(40,40); // glTexCoord2f(1.0f,0.0f); // glVertex2d(40,0); // glTexCoord2f(0.0f,0.0f); // glVertex2d(0,0); //glEnd(); //glDisable(GL_TEXTURE_2D); glutSwapBuffers(); } int main(int argc,char** argv) { glutInit(&argc,argv); glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE); glutInitWindowPosition(0,0); glutInitWindowSize(600,600); glutCreateWindow("My Game"); init(); glutDisplayFunc(display); glutReshapeFunc(reshape); glutMainLoop(); }
运行结果：