OpenGL中文本的显示

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OpenGL中文本的显示

  

航天部二院 陈峰（cnfer@sina.com)

---- 本文详细讨论了在OpenGL中显示文本的几种方法。

----也许大多数程序员使用OpenGL更多的是将精力集中于动态三维图形应用，因此，OpenGL中的文本显示往往被忽视，使人有不见积薪之感。本文介绍了几种文本显示的方法，希望能对使用OpenGL的编程者有所帮助。

建立并修改程序
----建立一个MFC SDI Windows应用工程Text，除单文档属性外，使用其他的所有默认选择。在菜单Project打开Settings对话框，在Link属性页的 object/library modules编辑框中加入opengl32.lib glu32.lib glaux.lib三个GL库。我们利用这些库函数完成图形编辑工作。
----为使VC＋＋的AppWizard产生的SDI应用程序能使用 OpenGL绘图，还需要作一些修改，说明如下。

----1.介绍PreCreateWindow函数

---- OpenGL窗口必须具有WS_CLIPCHILDREN（创建父窗口使用的Windows风格，用于重绘时剪裁子窗口所覆盖的区域）和WS_CLIPIBLINGS（创建子窗口使用的Windows风格，用于重绘时剪裁其他子窗口所覆盖的区域）两种风格。此外，窗口类属性不能包括CS_PARENTDC风格。具体程序实现如下：

BOOL CTextView:reCreateWindow
(CREATESTRUCT＆ cs)
{
// TODO: Modify the Window class or styles here by modifying
// the CREATESTRUCT cs

//An OpenGL window must be created with the following flag
// and must not include CS_PARENTIDC for the class style.
cs.style|=WS_CLIPSIBLINGS|WS_CLIPCHILDREN;

return CView:reCreateWindow(cs);
}

----2.OnCreate函数中定义像素格式PIXELFORMAT和创建 RC

----要使窗口支持OpenGL绘图，必须对窗口进行初始化。其中包括定义像素格式PIXELFORMAT和创建RC，为OpenGL指定一个合适的像素格式，创建着色上下文并将它和窗口的设备上下文关联起来。着色上下文保存着当前着色环境的信息。可在OnCreate中调用一个自建视口成员函数SetupPixelFormat()，具体函数如下：

BOOL CTextView::SetupPixelFormat()
{
//Create a rendering context
CDC＊ m_pDC=GetDC();
if(m_pDC==NULL) //failure to get DC
{
MessageBox(“Could't get a valid DC.");
return FALSE;
}

//Default pixel format is a single－buffered,
//OpenGL support hardware－accelerated,RGBA mode format
PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd =
{
sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),//Structure size.
1,
// Structure version number.Property flags（特性标志）：
PFD_DRAW_TO_WINDOW | // support window
PFD_SUPPORT_OPENGL | // support OpenGL
PFD_DOUBLEBUFFER,
PFD_TYPE_RGBA, // RGBA type
24, // 32－bit color.
0, 0, 0, 0, 0, 0, // Not concerned with these:不涉及的属性
0, // No alpha ：无alpha缓存
0, // Shift bit ignored:忽略转换位
0, 0, 0, 0, 0,// No accum buffer：没有累积缓存
32, // 32－bit depth buffer.
0, // No stencil：无模板缓存
0, // No auxliliary buffers：无辅助缓存
PFD_MAIN_PLANE, // Main layer type.：主层类型
0, // Reserved.：保留结构数
0, 0, 0 // Unsupported.：不支持结构数
};
int nPixelFormat=
ChoosePixelFormat(m_pDC－>GetSafeHdc(),＆pfd);
if( nPixelFormat ==0)
{
MessageBox(“ChoosePixelFormat failed.");
return FALSE;
}

if(SetPixelFormat(m_pDC－>GetSafeHdc(),
nPixelFormat,＆pfd)==0)
{
MessageBox(“SetPixelFormat failed.");
return FALSE;
}

if( (m_hRC=wglCreateContext(m_pDC－>
GetSafeHdc())) ==0)
{
MessageBox(“wglCreateContext failed.");
return FALSE;
}
if( (wglMakeCurrent(m_pDC－>GetSafeHdc(),m_hRC)) ==0)
{
MessageBox(“wglMakeCurrent failed.");
return FALSE;
}

if(m_pDC) ReleaseDC(m_pDC);
return TRUE;
}

----3.在OnCreate()函数中调用初始化背景函数 InitializeOpenGL()

void CTextView::InitializeOpenGL()
{
glClearColor(0.2f,0.2f,0.2f,0.0f);
glClearDepth(1.0);
glDepthFunc(GL_LESS);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glShadeModel(GL_SMOOTH);
}

----4.在OnCreate()中启动动画定时器

SetTimer(0,40,NULL);

----5.在收到WM_SIZE消息时要重新计算场景尺寸，用OnSize 设置图形显示模式

----为了使物体能合适的显示，必须要经过投影和确定视口的工作。

void CTextView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
{
CView::OnSize(nType, cx, cy);

// TODO: Add your message handler code here
//Save the wide and height of the current window Client
GLsizei nWidth=(GLsizei)cx;
GLsizei nHeight=(GLsizei)cy;
ratio=(double)cx/(double)cy;

//Coupute the aspect ratio
GLdouble dAspect=(GLdouble)nWidth/(GLdouble)nHeight;

glViewport(0,0,nWidth,nHeight);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective
(FOV,dAspect,NEARPLANE,FARPLANE);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}

----6.在OnDraw()中简单调用DrawScene()以执行OpenGL函数

void CTextView::OnDraw(CDC＊ pDC)
{
CTextDoc＊ pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);

// TODO: add draw code for native data here
DrawScene();
//Invalidate();
}

----7.撤销视窗时删除上下文并撤销定时器

void CTextView::OnDestroy()
{
CView::OnDestroy();

// TODO: Add your message handler code here
//This call makes the current RC not current
if(wglMakeCurrent(0,0)==FALSE)
MessageBox(“wglMakeCurrent failed.");

//delete the RC
if(m_hRC ＆＆ (wglDeleteContext(m_hRC)==FALSE))
MessageBox(“wglDeleteContext fail.");
KillTimer(1);
}

----8.当40ms定时器时间到时，简单地将整个场景的客户区置无效，使之重画

void CTextView::OnTimer(UINT nIDEvent)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
Invalidate();
CView::OnTimer(nIDEvent);
}

修改界面
---- 删除菜单IDR_MAINFRAME中File下除去Exit菜单项外的所有选项，添加“显示GDI文字” “列表制作文字”“列表三维文字”三个菜单项，并给他们分配适当的ID。使用ClassWizard为这三个菜单项在视类中添加命令处理函数和界面更新函数，其中显示GDI文字的对应的函数如下：
void CTextView::OnGdiText()
{
// TODO: Add your command handler code here
m_iWhichText=0;
Invalidate();
}

void CTextView::OnUpdateGdiText(CCmdUI＊ pCmdUI)
{
// TODO: Add your command update UI handler code here
if(m_iWhichText==0) pCmdUI－>SetCheck();
else pCmdUI－>SetCheck(0);
}

----增加Draw3DText()、DrawListText()和DrawGdiText()三个函数用于三种不同的文本绘制方法。增加DrawScene()函数，它被OnDraw函数调用，用于绘制场景。在DrawScene()函数中，当m_iWhichText为0、1、2时，分别调用 DrawGdiText()、DrawListText()和Draw3DText()显示文本。具体函数实现如下：

void CTextView::OnDraw(CDC＊ pDC)
{
CTextDoc＊ pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);

// TODO: add draw code for native data here
DrawScene();
//Invalidate();
}

void CTextView:rawScene()
{
glClear
(GL_COLOR_BUFFERBIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glPushMatrix();
glTranslatef(0.0f,0.0f,－FARPLANE);
//TextureMap();
glPopMatrix();
glPushMatrix();
glTranslatef
(0.0f，0.0f,－(FARPLANE＋NEARPLANE)/2);

if(m_iWhichText==1) DrawListText();
if(m_iWhichText==2) Draw3DText();
glPopMatrix();
glFinish();
SwapBuffers(wglGetCurrentDC());

if(m_iWhichText==0) DrawGdiText();
}

GDI 显示文本
---- 调用wglGetCurrentDC()函数取得当前的设备上下文，使用TextOut函数显示文本，不过要注意在DoubleBuffer模式下，绘制函数要在glFinish()和 SwapBuffers(wglGetCurrentDC())函数之后调用，否则会产生闪烁，在绘制OpenGL结束之前使用GDI函数，要除去闪烁则只能使用SingleBuffer模式，具体函数如下：
void CTextView:rawGdiText()
{
HDC hdc=wglGetCurrentDC();
::SetBkMode( hdc, TRANSPARENT );
::SetTextColor( hdc, RGB(250,0,0) );

CString sState(“显示GDI文本。");
::TextOut(hdc,5,5,sState,sState.GetLength());
}

wglUseFontBitmaps
函数显示文字
----使用wglUseFontBitmaps()将ASCII字符装入显示列表，然后使用glCallLists()函数利用显示列表序列显示文本。wglUseFontBitmaps有四个参数，分别是当前使用的DC、从第几个ASCII字符起始装入列表、装入列表的ASCII字符数和起始的列表序号。glListBase()指定glCallLists执行的起始列表序列号。glCallLists()含有三个参数：执行列表序列的个数、列表值的类型和所要显示的文本。注意如果所要显示的文本是字符串，它所提供的信息是相对于起始装入ASCII字符的偏移量，因此最终所显示的ASCII字符是从glListBase()所指定的列表起始号在经过glCallLists()中偏移后的列表，因此wglUseFontBitmaps的从第几个ASCII字符起始装入列表参数、glListBase()指定的 glCallLists执行的起始列表序列号和glCallLists()中的所要显示的文本参数都可以影响最终显示结果。由于显示的是ASCII 字符，因此不能显示汉字。glRasterPos3f函数决定在 OpenGL视景体坐标系下的偏移。具体函数实现如下：
void CTextView:rawListText()
{
wglUseFontBitmaps(wglGetCurrentDC(),0,256,1000);
glListBase(1000);
glRasterPos3f(－5.0f,0.0f,0.0f);
glCallLists(20,GL_UNSIGNED
_BYTE,“Draw with List Text.");
}

wglUseFontOutlines
函数显示三维文字
----wglUseFontOutlines使得OpenGL可以显示三维文字。它的用法与wglUseFontBitmaps函数大致相同，但是多了内插计算参数、字体深度、显示方式和装载字模的缓存四个参数，且只能显示TrueType字体，显示前应该先选择字体类型。具体函数实现如下：
void CTextView:raw3DText()
{
GLYPHMETRICSFLOAT agmf[256];
// create display lists for glyphs 0 through 255
// with 0.1 extrusion and default deviation.
//The display list numbering starts at 1000
(it could be any number)
wglUseFontOutlines(wglGetCurrentDC(),
0,255,1000,0.3f,0.8f, WGL_FONT_LINES ,agmf);

// Set up transformation to draw the string
glTranslatef(－15.0f,0.0f,0.0f);
glScalef(4.0f, 4.0f, 4.0f);
// Display a string
glListBase(1000);
// Indicates the start of display lists for the glyphs
// Draw the characters in a string

glCallLists(26, GL_UNSIGNED_BYTE,
“Draw outline list 3D text.");
}