使用 OpenGL 渲染 FreeType/2

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引言

本文将解释如何通过封装 FreeType 库将 TrueType 文本渲染到 OpenGL 表面；使用开源工具和技术；这些包括 Mono、SDL、TAO 和 FreeType/2 软件包。

背景

当开始使用 3D 图形时，您想完成的第一件事之一就是能够渲染 TrueType 文本；这并不像听起来那么容易……在 3D 空间中，您需要为字体中的每个字符创建一组四边形；四边形定义了每个字符在 TrueType 字体中的笔画或轮廓。 在 Windows 平台上，函数 wglUseFontOutlines 被绑定到设备上下文；这很好，但在 Linux 上没有 wglUseFontOutlines 或设备上下文之类的东西；所有 TrueType 文本渲染都由一个名为 FreeType 的库管理。

经过多天的网络浏览，我最终得出结论，在 .NET 平台上不存在一个像样的 FreeType 封装器；很多人让我发布代码，所以我决定把它放在这里。

Using the Code

您需要在 Linux 上安装以下软件包

• Mono & Mono-Develop
• Tao-Framework .NET
• SDL.NET
• FreeType/2

如果您的 /etc/mono/config 文件中还没有类似下面这样的一行，请确保有；有关更多信息，请参阅 mono 文档。

 <dllmap dll="opengl32.dll" target="libGL.so">
 <dllmap dll="freetype.dll" target="libfreetype.so">

我们的 FreeTypeWrap 命名空间定义了原生 FreeType API 的封装器；在其中，我们定义了一组类；它们是使用 sequential 属性定义的；这样它们在内存中出现的顺序与我们在代码中定义它们的顺序相同；默认情况下，.NET 运行时有时会打乱类成员的顺序，以便优化内存使用；当涉及到编组原生代码时，这绝对不是您想要的。 有些类成员包含 static 方法，这些方法是上下文相关的，因此在使用它时更容易阅读和理解。

值得一提的是，这个封装器是 FreeType 本身的本地封装器，并没有封装自定义构建库（如 SDL 的情况）；它基本上直接融入了 FreeType ，而不是一个自定义构建库；我使用的版本是 9.8.3 (freetype-config --version)。

 [StructLayout (LayoutKind.Sequential)]
 public class Library {
 public System.IntPtr memory;
 ...

我们主要使用 System.IntPtr 进行内存指针；如果 FreeType 分配内存，则会通过一个 out 运算符传递它，该运算符告诉 .NET 运行时，内存不是我们进程的一部分，而是属于外部进程；我们只有一个指向它的指针（它是 void* 的 C# 版本）。

 [DllImport ("freetype.dll")]
 public static extern int FT_Init_FreeType( out System.IntPtr lib );

请注意，我们的 FreeTypeWrap 命名空间仅定义了我们需要将 TrueType 文本渲染到 OpenGL 表面所需的类；它远不是整个 FreeType API 的完整表示；这是巨大的；但请记住，它可以很容易地扩展以支持遵循相同基本原则的整个 API。

Font3D 是发生大部分有趣事情的地方；它是一个实用程序类，可以实例化，因此您可以一次创建多个字体；构造函数接受要从中加载的字体文件的名称和通用点大小。 从这里开始，它会创建一个 3D 纹理和字体中前 128 个字符的四边形集合。

我们的 print 方法会将文本打印到当前的 OpenGL 表面，它这样做不会扰乱当前的模型和视图矩阵设置。

extent 方法用于计算特定文本字符串的距离；当您需要居中对齐文本时，这很好用。

示例应用程序将在屏幕上旋转一些文本，它依赖于 SDL 进行事件和视频处理，并使用 TAO.Gl 进行渲染。

我希望这能帮助到某人。

历史

• 2006 年 3 月 3 日：首次发布