NeHe OpenGL教程 （十五）

第15课
  
  图形字体的纹理映射:

这一课，我们将在上一课的基础上创建带有纹理的字体，它真的很简单。
 
 在发布了前两篇关于位图字体和轮廓字体的教程以后，我收到很多邮件，很多读者都想知道如何才能给字体赋予纹理贴图。你可以使用自动纹理坐标生成器。它会为字体上的每一个多边形生成纹理坐标。
一个小注释，这段代码是专门针对Windows写的，它使用了Windows的wgl函数来创建字体，显然，Apple机系统有agl，X系统有glx来支持做同样事情的，不幸的是，我不能保证这些代码也是容易使用的。如果哪位有能在屏幕上显示文字且独立于平台的代码，请告诉我，我将重写一个有关字体的教程。

我们将使用第14课的代码来创作纹理字体的演示。如果程序中哪部分的代码有变化，我会重写那部分的所有代码以便看出我做的改动。

 我们还要添加一个叫做texture[]的整型变量。它用于保存纹理。后面3行是第14课中的代码，本课不做改动。
 
 下面的部分做了一些小改动。我打算在这课使用wingdings字体来显示一个海盗旗（骷髅头和十字骨头）的标志。如果你想显示文字的话，就不用改动第14课中的代码了，也可以选择另一种字体。
有些人想知道如何使用wingdings字体，这也是我不用标准字体的一个原因。wingdings是一种符号字体，使用它时需要做一些改动。告诉Windows使用wingdings字体并不太简单。如果你把字体的名字改为wingdings，你会注意到字体其实并没有选到。你必须告诉Windows这种字体是一种符号字体而不是一种标准字符字体。后面会继续解释。

GLvoid BuildFont(GLvoid)                        // 创建位图字体
{
    GLYPHMETRICSFLOAT    gmf[256];                    // 记录256个字符的信息
    HFONT    font;                        // 字体句柄

    base = glGenLists(256);                    // 创建256个显示列表
    font = CreateFont(    -12,                    // 字体高度
                0,                // 字体宽度
                0,                // 字体的旋转角度 Angle Of Escapement
                0,                // 字体底线的旋转角度Orientation Angle
                FW_BOLD,                // 字体的重量
                FALSE,                // 是否使用斜体
                FALSE,                // 是否使用下划线
                FALSE,                // 是否使用删除线

 这就是有魔力的那一行！不使用第14课中的ANSI_CHARSET，我们将使用SYMBOL_CHARSET。这会告诉Windows我们创建的字体并不是由标准字符组成的典型字体。所谓符号字体通常是由一些小图片（符号）组成的。如果你忘了改变这行，wingdings,webdings以及你想用的其它符号字体就不会工作。
 
                SYMBOL_CHARSET,            // 设置字符集

 下面几行没有变化。
 
                OUT_TT_PRECIS,            // 输出精度
                CLIP_DEFAULT_PRECIS,        // 裁剪精度
                ANTIALIASED_QUALITY,        // 输出质量
                FF_DONTCARE|DEFAULT_PITCH,        // Family And Pitch
  
 既然我们已经选择了符号字符集标识符，我们就可以选择wingdings字体了 
  
                "Wingdings");            // 字体名称
  
 剩下几行代码没有变化 
 
    SelectObject(hDC, font);                    // 选择创建的字体

    wglUseFontOutlines(    hDC,                // 设置当前窗口设备描述表的句柄
                0,                // 用于创建显示列表字体的第一个字符的ASCII值
                255,                // 字符数
                base,                // 第一个显示列表的名称

 我们允许有更多的误差，这意味着GL不会严格的遵守字体的轮廓线。如果你把误差设置为0.0f，你就会发现严格地在曲面上贴图存在一些问题。但是如果你允许一定的误差，很多问题都可以避免。
 
                0.1f,                // 字体的光滑度，越小越光滑，0.0为最光滑的状态

 下面三行代码还是相同的 
  
                0.2f,                // 在z方向突出的距离
                WGL_FONT_POLYGONS,            // 使用多边形来生成字符，每个顶点具有独立的法线
                gmf);                // 一个接收字形度量数据的数组的地址，每个数组元素用它对应的显示列表字符的数据填充
}

 在ReSizeGLScene()函数之前，我们要加上下面一段代码来读取纹理。你可能会认得这些前几课中的代码。我们创建一个保存位图的地方，读取位图，告诉Windows生成一个纹理，并把它保存在texture[0]中。
我们创建一种细化纹理（mipmapped texture），这样会看起来好些。纹理的名字叫做lights.bmp。
 
if (TextureImage[0]=LoadBMP("Data/Lights.bmp"))            // 载入位图

 下面四行代码将为我们绘制在屏幕上的任何物体自动生成纹理坐标。函数glTexGen非常强大，而且复杂，如果要完全讲清楚它的数学原理需要再写一篇教程。不过，你只要知道GL_S和GL_T是纹理坐标就可以了。默认状态下，它被设置为提取物体此刻在屏幕上的x坐标和y坐标，并把它们转换为顶点坐标。你会发现到物体在z平面没有纹理，只显示一些斑纹。正面和反面都被赋予了纹理，这些都是由glTexGen函数产生的。(X(GL_S)用于从左到右映射纹理，Y(GL_T)用于从上到下映射纹理。
GL_TEXTURE_GEN_MODE允许我们选择我们想在S和T纹理坐标上使用的纹理映射模式。你有3种选择：

GL_EYE_LINEAR - 纹理会固定在屏幕上。它永远不会移动。物体将被赋予处于它通过的地区的那一块纹理。

GL_OBJECT_LINEAR - 这种就是我们使用的模式。纹理被固定于在屏幕上运动的物体上。
GL_SPHERE_MAP - 每个人都喜欢。创建一种有金属质感的物体。

        // 设置纹理映射模式
        glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
        glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
        glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);                // 使用自动生成纹理
        glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);       
  
 在InitGL()的最后有几行新代码。BuildFont()被放到了读取纹理的代码之后。glEnable(GL_COLOR_MATERIAL) 这行被删掉了，如果你想使用glColor3f(r,g,b)来改变纹理的颜色，那么就把glEnable(GL_COLOR_MATERIAL)这行重新加到这部分代码中。 
  
int InitGL(GLvoid)                            // 此处开始对OpenGL进行所有设置
{
    if (!LoadGLTextures())                    // 载入纹理
    {
        return FALSE;                    // 失败则返回
    }
    BuildFont();                        // 创建字体显示列表

    glShadeModel(GL_SMOOTH);                    // 启用阴影平滑
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);            // 黑色背景
    glClearDepth(1.0f);                    // 设置深度缓存
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);                    // 启用深度测试
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);                    // 所作深度测试的类型
    glEnable(GL_LIGHT0);                    // 使用第0号灯
    glEnable(GL_LIGHTING);                    // 使用光照
    glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);        // 告诉系统对透视进行修正
  
 启动2D纹理映射，并选择第一个纹理。这样就把第一个纹理映射到我们绘制在屏幕上的3D物体上了。如果你想加入更多的操作，可以按自己的意愿启动或禁用纹理映射。 
  
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);                    // 使用二维纹理
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);            // 选择使用的纹理
    return TRUE;                        // 初始化成功
}

 重置大小的代码没有变化，但DrawGLScene这部分代码有变化。 
  
 这里是第一处变动。我们打算使用COS和SIN让物体绕着屏幕旋转而不是把它固定在屏幕中间。我们将把物体向屏幕里移动3个单位。在x轴，我们将移动范围限制在-1.1到+1.1之间。我们使用rot变量来控制左右移动。我们把上下移动的范围限制在+0.8到-0.8之间。同样使用rot变量来控制上下移动（最好充分利用你的变量）。 
  
    // 设置字体的位置
    glTranslatef(1.1f*float(cos(rot/16.0f)),0.8f*float(sin(rot/20.0f)),-3.0f);

 下面做常规的旋转。这会使符号在X，Y和Z轴旋转。 
  
    glRotatef(rot,1.0f,0.0f,0.0f);                // 沿X轴旋转
    glRotatef(rot*1.2f,0.0f,1.0f,0.0f);                // 沿Y轴旋转
    glRotatef(rot*1.4f,0.0f,0.0f,1.0f);                // 沿Z轴旋转

 我们将物体相对观察点向左向下移动一点，以便于把符号定位于每个轴的中心。否则，当我们旋转它的时候，看起来就不像是在围绕它自己的中心在旋转。-0.35只是一个能让符号正确显示的数。我也试过一些其它数，因为我不知道这种字体的宽度是多少，可以适情况作出调整。我不知道为什么这种字体没有一个中心。 
  
    glTranslatef(-0.35f,-0.35f,0.1f);                // 移动到可以显示的位置

 最后，我们绘制海盗旗的符号，然后增加rot变量，从而使这个符号在屏幕中旋转和移动。如果你不知道我是如何从字母‘N’中得到海盗旗符号的，那就打开Microsoft Word或是写字板。在字体下拉菜单中选择Wingdings字体。输入大写字母‘N’，就会显示出海盗旗符号了。 
  
    glPrint("N");                        // 绘制海盗旗符号
    rot+=0.1f;                        // 增加旋转变量

 最后要做的事就是在KillGLWindow()的最后添加KillFont()函数，如下所示。添加这行代码很重要。它将在我们退出程序之前做清理工作。
 
 尽管我没有讲的细致入微，但我想你应该很好的理解了如何让OpenGL为你生成纹理坐标。在给你的字体或者是同类物体赋予纹理映射时，应该没有问题了，而且只需要改变两行代码，你就可以启用球体映射了，它的效果简直酷毙了！