嵌入式应用实例→电子产品量产工具→字符显示系统(可支持多种字符显示,但这里只用了FreeType一种)代码分析和上板测试记录

头文件include\font_manager.h中定义的重要结构体

结构体FontBitMap

typedef struct FontBitMap {
   
   
	Region tRegion;
	int iCurOriginX;
	int iCurOriginY;
	int iNextOriginX;
	int iNextOriginY;
	unsigned char *pucBuffer;
}FontBitMap, *PFontBitMap;

结构体Region tRegion表示这个字符的显示区域，结构体tRegion的定义如下：

typedef struct Region {
   
   
	int iLeftUpX;
	int iLeftUpY;
	int iWidth;
	int iHeigh;
}Region, *PRegion;

其中(iLeftUpX, iLeftUpY)表示这个区域的左上顶点的坐标， iWidth表示这个区域的宽度，iHeigh表示这个区域的高度。

用FreeType矢量字库来显示每一个字符，则还需当前字符的基点坐标(iCurOriginX, iCurOriginY)，即上图中的origin点的坐标，下一个字符的基点坐标(iNextOriginX, iNextOriginY)，具体如下图所示：

那我们怎么得一个字符的FontBitMap信息呢？可以定义名叫“FontOpr”的结构体来进行与字库相关的操作，通过调用它里边的成员函数GetFontBitMap，就可以得一个字符的FontBitMap信息，介绍如下。

结构体DispOpr

typedef struct FontOpr {
   
   
	char *name;
	int (*FontInit)(char *aFineName);
	int (*SetFontSize)(int iFontSize);
	int (*GetFontBitMap)(unsigned int dwCode, PFontBitMap ptFontBitMap);
	struct FontOpr *ptNext;
}FontOpr, *PFontOpr;

这个结构体叫字库操作结构体，通过它，可以得到字库的一系列操作方法。
成员函数FontInit 表示字库的初始化函数，其参数aFineName表示字库的名字。
成员函数SetFontSize用于设置字库的字体大小。
成员函数GetFontBitMap用于获得某个字符的位图信息。

文件font\freetype.c的分析

文件font\freetype.c的主要功能

文件font\freetype.c主要是用来实现对fretype字库的相关操作。

定义一个结构体FontOpr的全局实例

static FontOpr g_tFreetypeOpr = {
   
   
	.name          = "freetype",
	.FontInit      = FreeTypeFontInit,
	.SetFontSize   = FreeTypeSetFontSize,
	.GetFontBitMap = FreeTypeGetFontBitMap,
};

这没什么好说的，在这个C文件中，我们关键是要实现这个实例中需要的各成员函数。

freetype的初始化函数FreeTypeFontInit()

static int FreeTypeFontInit(char *aFineName)
{
   
   
    FT_Library    library;
    int error;

    error = FT_Init_FreeType( &library );                 /* initialize library */    
	if (error)
	{
   
   
		printf("FT_Init_FreeType err\n");
		return -1;
	}
	
    error = FT_New_Face(library, aFineName, 0, &g_tFace ); /* create face object */
	if (error)
	{
   
   
		printf("FT_New_Face err\n");
		return -1;
	}

    FT_Set_Pixel_Sizes(g_tFace, g_iDefaultFontSize, 0);

	return 0;
}

代码error = FT_New_Face(library, aFineName, 0, &g_tFace );

这段代码中调用了 FreeType 库的 FT_New_Face 函数，用于加载字体文件并创建一个新的字体对象。在嵌入式 Linux 开发中，使用 FreeType 通常与文字渲染有关，尤其是在需要显示不同字体样式或动态文本的场景下。

以下是对这段代码的详细分析：

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函数原型

FT_EXPORT(FT_Error) FT_New_Face(
    FT_Library   library,
    const char*  filepathname,
    FT_Long      face_index,
    FT_Face*     aface
);

参数解析

1. library

   • 类型：FT_Library
   • 描述：FreeType 库的实例，通常在初始化时通过 FT_Init_FreeType(&library) 创建。它是管理 FreeType 资源的上下文对象。

2. filepathname (代码中 aFineName)

   • 类型：const char*
   • 描述：字体文件的路径，通常是 .ttf, .otf, .pfa, 或其他支持的字体格式文件。
   • 作用：指定加载的字体文件。

3. face_index

   • 类型：FT_Long
   • 描述：指定字体文件中要加载的字体索引，通常为 0（表示加载字体文件的第一个字体）。
   • 作用：某些字体文件可能包含多个字体，这个参数用于指定要加载哪一个。

4. aface (代码中 g_tFace)

   • 类型：FT_Face*
   • 描述：指向 FT_Face 的指针，用于接收新加载的字体对象。
   • 作用：FT_Face 包含了字体的元信息（如字符映射、轮廓信息、度量信息等）以及用于文本渲染的资源。

返回值

• 返回类型：FT_Error
• 描述：函数调用的状态码，返回值为 0 表示成功，否则表示失败并包含错误代码。

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代码FT_Set_Pixel_Sizes(g_tFace, g_iDefaultFontSize, 0);

这段代码使用 FreeType 的 FT_Set_Pixel_Sizes 函数设置字体的像素大小，以便后续渲染文本。它与字体的显示尺寸和渲染效果直接相关。

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函数原型

FT_EXPORT(FT_Error) FT_Set_Pixel_Sizes(
    FT_Face  face,
    FT_UInt  pixel_width,
    FT_UInt  pixel_height
);

参数解析

1. face (代码中 g_tFace)

   • 类型：FT_Face
   • 描述：已经通过 FT_New_Face 加载的字体对象。
   • 作用：指定要设置尺寸的字体。

2. pixel_width (代码中 g_iDefaultFontSize)

   • 类型：FT_UInt
   • 描述：设置字符的宽度，以像素为单位。这里咱们设置为自定义的 g_iDefaultFontSize，如果设为 0，表示按照 pixel_height 计算宽度，保持字符比例。
   • 作用：在等宽字体中使用较多，或者需要强制设置字体宽度时使用。

3. pixel_height (代码中的 0)

   • 类型：FT_UInt
   • 描述：设置字符的高度，以像素为单位。如果设为 0，高度将根据 pixel_w