OpenGL で Unicode テキストを表示するにはどうすればよいですか?

https://stackoverflow.com/questions/7737

08-06-2019
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質問

Windows 上の opengl で Unicode テキストを表示する良い方法はありますか?たとえば、異なる言語を扱う必要がある場合です。最も一般的なアプローチは次のとおりです

#define FONTLISTRANGE 128
GLuint list;
list = glGenLists(FONTLISTRANGE);
wglUseFontBitmapsW(hDC, 0, FONTLISTRANGE, list);

すべての Unicode 文字に対して十分なリストを作成できないため、これでは役に立ちません。

解決

文字を言語ごとにグループ化することもできます。必要に応じて各言語テーブルをロードし、言語を切り替える必要がある場合は、前の言語テーブルをアンロードして、新しい言語テーブルをロードします。

他のヒント

もチェックしてください。 FTGLライブラリ.

FTGLは、Freetype2を使用してOpenGLアプリケーションでレンダリングフォントを簡素化する無料のクロスプラットフォームオープンソースC ++ライブラリです。FTGLは、ビットマップ、PIXMAP、テクスチャマップ、アウトライン、ポリゴンメッシュ、押し出しポリゴンレンダリングモードをサポートしています。

このプロジェクトはしばらく休止していましたが、最近開発が再開されました。最新バージョンを使用するようにプロジェクトを更新していませんが、確認してください。

これにより、任意の True Type フォントを使用できるようになります。フリータイプフォントライブラリ。

これを読むことをお勧めします OpenGL フォントのチュートリアル. 。これは D プログラミング言語用ですが、OpenGL でテキストをレンダリングするためのグリフキャッシュシステムの実装に関連するさまざまな問題についての優れた入門書です。このチュートリアルでは、Unicode への準拠、アンチエイリアス、およびカーニング技術について説明します。

D は C++ を知っている人なら誰でもかなり理解できるもので、記事の大部分は実装言語ではなく一般的なテクニックについてのものです。

上記ですでに推奨されているように FTGL をお勧めしますが、私は freetype/OpenGL レンダラーを自分で実装したので、この車輪を自分で再発明したい場合には、このコードが便利だと思います。ただし、使用する手間がはるかに少ないため、FTGL を強くお勧めします。:)

* glTextRender class by Semi Essessi
 *
 * FreeType2 empowered text renderer
 *
 */

#include "glTextRender.h"
#include "jEngine.h"

#include "glSystem.h"

#include "jMath.h"
#include "jProfiler.h"
#include "log.h"

#include <windows.h>

FT_Library glTextRender::ftLib = 0;

//TODO::maybe fix this so it use wchar_t for the filename
glTextRender::glTextRender(jEngine* j, const char* fontName, int size = 12)
{
#ifdef _DEBUG
    jProfiler profiler = jProfiler(L"glTextRender::glTextRender");
#endif
    char fontName2[1024];
    memset(fontName2,0,sizeof(char)*1024);
    sprintf(fontName2,"fonts\\%s",fontName);

    if(!ftLib)
    {
#ifdef _DEBUG
        wchar_t fn[128];
        mbstowcs(fn,fontName,strlen(fontName)+1);
        LogWriteLine(L"\x25CB\x25CB\x25CF Font: %s was requested before FreeType was initialised", fn);
#endif
        return;
    }

    // constructor code for glTextRender
    e=j;

    gl = j->gl;

    red=green=blue=alpha=1.0f;

    face = 0;

    // remember that for some weird reason below font size 7 everything gets scrambled up
    height = max(6,(int)floorf((float)size*((float)gl->getHeight())*0.001666667f));
    aHeight = ((float)height)/((float)gl->getHeight());

    setPosition(0.0f,0.0f);

    // look in base fonts dir
    if(FT_New_Face(ftLib, fontName2, 0, &face ))
    {
        // if we dont have it look in windows fonts dir
        char buf[1024];
        GetWindowsDirectoryA(buf,1024);
        strcat(buf, "\\fonts\\");
        strcat(buf, fontName);

        if(FT_New_Face(ftLib, buf, 0, &face ))
        {
            //TODO::check in mod fonts directory
#ifdef _DEBUG
            wchar_t fn[128];
            mbstowcs(fn,fontName,strlen(fontName)+1);
            LogWriteLine(L"\x25CB\x25CB\x25CF Request for font: %s has failed", fn);
#endif
            face = 0;
            return;
        }
    }

    // FreeType uses 64x size and 72dpi for default
    // doubling size for ms 
    FT_Set_Char_Size(face, mulPow2(height,7), mulPow2(height,7), 96, 96);

    // set up cache table and then generate the first 256 chars and the console prompt character
    for(int i=0;i<65536;i++) 
    {
        cached[i]=false;
        width[i]=0.0f;
    }

    for(unsigned short i = 0; i < 256; i++) getChar((wchar_t)i);
    getChar(CHAR_PROMPT);

#ifdef _DEBUG
    wchar_t fn[128];
    mbstowcs(fn,fontName,strlen(fontName)+1);
    LogWriteLine(L"\x25CB\x25CB\x25CF Font: %s loaded OK", fn);
#endif
}

glTextRender::~glTextRender()
{
    // destructor code for glTextRender
    for(int i=0;i<65536;i++)
    {
        if(cached[i])
        {
            glDeleteLists(listID[i],1);
            glDeleteTextures(1,&(texID[i]));
        }
    }

    // TODO:: work out stupid freetype crashz0rs
    try
    {
        static int foo = 0;
        if(face && foo < 1)
        {
            foo++;
            FT_Done_Face(face);
            face = 0;
        }
    }
    catch(...)
    {
        face = 0;
    }
}


// return true if init works, or if already initialised
bool glTextRender::initFreeType()
{
    if(!ftLib)
    {
        if(!FT_Init_FreeType(&ftLib)) return true;
        else return false;
    } else return true;
}

void glTextRender::shutdownFreeType()
{
    if(ftLib)
    {
        FT_Done_FreeType(ftLib);
        ftLib = 0;
    }
}

void glTextRender::print(const wchar_t* str)
{
    // store old stuff to set start position
    glPushAttrib(GL_TRANSFORM_BIT);
    // get viewport size
    GLint viewport[4];
    glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glPushMatrix();
    glLoadIdentity();

    gluOrtho2D(viewport[0],viewport[2],viewport[1],viewport[3]);
    glPopAttrib();

    float color[4];
    glGetFloatv(GL_CURRENT_COLOR, color);

    glPushAttrib(GL_LIST_BIT | GL_CURRENT_BIT  | GL_ENABLE_BIT | GL_TRANSFORM_BIT); 
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glPushMatrix();
    glLoadIdentity();

    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    //glDisable(GL_DEPTH_TEST);

    // set blending for AA
    glEnable(GL_BLEND);
    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

    glTranslatef(xPos,yPos,0.0f);

    glColor4f(red,green,blue,alpha);

    // call display lists to render text
    glListBase(0u);
    for(unsigned int i=0;i<wcslen(str);i++) glCallList(getChar(str[i]));

    // restore old states
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glPopMatrix();
    glPopAttrib();

    glColor4fv(color);

    glPushAttrib(GL_TRANSFORM_BIT);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glPopMatrix();
    glPopAttrib();
}

void glTextRender::printf(const wchar_t* str, ...)
{
    if(!str) return;

    wchar_t*    buf = 0;
    va_list  parg;
    va_start(parg, str);

    // allocate buffer
    int len = (_vscwprintf(str, parg)+1);
    buf = new wchar_t[len];
    if(!buf) return;
    vswprintf(buf, str, parg);
    va_end(parg);

    print(buf);

    delete[] buf;
}

GLuint glTextRender::getChar(const wchar_t c)
{
    int i = (int)c;

    if(cached[i]) return listID[i];

    // load glyph and get bitmap
    if(FT_Load_Glyph(face, FT_Get_Char_Index(face, i), FT_LOAD_DEFAULT )) return 0;

    FT_Glyph glyph;
    if(FT_Get_Glyph(face->glyph, &glyph)) return 0;

    FT_Glyph_To_Bitmap(&glyph, FT_RENDER_MODE_NORMAL, 0, 1);

    FT_BitmapGlyph bitmapGlyph = (FT_BitmapGlyph)glyph;
    FT_Bitmap& bitmap = bitmapGlyph->bitmap;

    int w = roundPow2(bitmap.width);
    int h = roundPow2(bitmap.rows);

    // convert to texture in memory
    GLubyte* texture = new GLubyte[2*w*h];

    for(int j=0;j<h;j++)
    {
        bool cond = j>=bitmap.rows;

        for(int k=0;k<w;k++)
        {
                texture[2*(k+j*w)] = 0xFFu;
                texture[2*(k+j*w)+1] = ((k>=bitmap.width)||cond) ? 0x0u : bitmap.buffer[k+bitmap.width*j];
        }
    }

    // store char width and adjust max height
    // note .5f
    float ih = 1.0f/((float)gl->getHeight());
    width[i] = ((float)divPow2(face->glyph->advance.x, 7))*ih;
    aHeight = max(aHeight,(.5f*(float)bitmap.rows)*ih);

    glPushAttrib(GL_LIST_BIT | GL_CURRENT_BIT  | GL_ENABLE_BIT | GL_TRANSFORM_BIT);

    // create gl texture
    glGenTextures(1, &(texID[i]));

    glEnable(GL_TEXTURE_2D);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID[i]);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);

    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, w, h, 0, GL_LUMINANCE_ALPHA, GL_UNSIGNED_BYTE, texture);

    glPopAttrib();

    delete[] texture;

    // create display list
    listID[i] = glGenLists(1);

    glNewList(listID[i], GL_COMPILE);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID[i]);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glPushMatrix();

    // adjust position to account for texture padding
    glTranslatef(.5f*(float)bitmapGlyph->left, 0.0f, 0.0f);
    glTranslatef(0.0f, .5f*(float)(bitmapGlyph->top-bitmap.rows), 0.0f);

    // work out texcoords
    float tx=((float)bitmap.width)/((float)w);
    float ty=((float)bitmap.rows)/((float)h);

    // render
    // note .5f
    glBegin(GL_QUADS);
        glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
        glVertex2f(0.0f, .5f*(float)bitmap.rows);
        glTexCoord2f(0.0f, ty);
        glVertex2f(0.0f, 0.0f);
        glTexCoord2f(tx, ty);
        glVertex2f(.5f*(float)bitmap.width, 0.0f);
        glTexCoord2f(tx, 0.0f);
        glVertex2f(.5f*(float)bitmap.width, .5f*(float)bitmap.rows);
    glEnd();

    glPopMatrix();

    // move position for the next character
    // note extra div 2
    glTranslatef((float)divPow2(face->glyph->advance.x, 7), 0.0f, 0.0f);

    glEndList();

    // char is succesfully cached for next time
    cached[i] = true;

    return listID[i];
}

void glTextRender::setPosition(float x, float y)
{
    float fac = ((float)gl->getHeight());
    xPos = fac*x+FONT_BORDER_PIXELS; yPos = fac*(1-y)-(float)height-FONT_BORDER_PIXELS;
}

float glTextRender::getAdjustedWidth(const wchar_t* str)
{
    float w = 0.0f;

    for(unsigned int i=0;i<wcslen(str);i++)
    {
        if(cached[str[i]]) w+=width[str[i]];
        else
        {
            getChar(str[i]);
            w+=width[str[i]];
        }
    }

    return w;
}

すべてのテクスチャメモリの破壊を避けるために、場合によってはある種の LRU ポリシーを使用して、テクスチャメモリ内に独自の「グリフキャッシュ」を生成する必要がある場合があります。現在の方法ほど簡単ではありませんが、Unicode 文字の数を考えるとこれが唯一の方法かもしれません

Unicode レンダリングライブラリ (例: パンゴ) ものをビットマップにレンダリングし、そのビットマップを画面上またはテクスチャに配置します。

Unicode テキストのレンダリングは簡単ではありません。したがって、64K の長方形グリフを単純にロードして使用することはできません。

文字が重なる場合があります。たとえば、このスマイリーマークでは次のようになります。

( ͡° ͜ʖ ͡°)

一部のコードポイントは、前の文字にアクセントを重ねます。この抜粋を考えてみましょう注目すべき投稿:

...彼は、すべての栄光を破壊していることを否定的に、htmlタグleaur͠yo͟yo͟yoここで私はそれを見ることができますあなたが見ることができます私の顔の神は、noo̼ooonθを止めます。

本当に Unicode を正しくレンダリングしたい場合は、これも正しくレンダリングできるはずです。

アップデート：このパンゴのエンジンを見てみると、バナナ、ゴリラ、そしてジャングル全体が当てはまります。まず、Glib は GObject を使用しているため、Glib に依存します。次に、バイトバッファーに直接レンダリングできません。Cario および FreeType バックエンドがあるため、それらのいずれかを使用してテキストをレンダリングし、最終的にビットマップにエクスポートする必要があります。今のところ良くないようです。

それに加えて、結果をテクスチャに保存したい場合は、次を使用します。 pango_layout_get_pixel_extents テキストを設定した後、テキストをレンダリングする四角形のサイズを取得します。インク四角形はテキスト全体を含む四角形であり、その左上の位置は論理四角形の左上を基準とした相対的な位置です。(論理的な四角形の一番下の行がベースラインです)。お役に立てれば。

Queso GLC はこれに最適です。私はこれを使用して中国語とキリル文字を 3D でレンダリングしました。

http://quesoglc.sourceforge.net/

付属の Unicode テキストサンプルを参照して作業を開始してください。

ライセンス： CC-BY-SA と帰属

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