OpenCascade Chinese Text Rendering-卡核

OpenCascade Chinese Text Rendering

Abstract. OpenCascade uses advanced text rendering powered by FTGL library. The FreeType provides vector text rendering, as a result the text can be rotated and zoomed without quality loss. FreeType also support unicode charset. The paper focus on the Chinese Text rendering.

Key Words. OpenCascade, FreeType, Chinese Text, 中文汉字, Unicode

1. Introduction

OpenGL中并没有提供直接的文字绘制支持，一个通用的二维文字解决方案是使用glDrawPixels()来显示位图形式的字体，前提是用户已经预先生成了一系列的位置形式的文字字库，这也是很多早期计算机游戏的通用做法。使用位图来绘制文字的主要问题是不能控制显示过程中的图像走样。因为文字图像的大小总是一定的，缩放后变形比较明显；如果图像是根据视点实时地进行缩放，则势必消耗大量的系统资源。一个较好的解决方案就是使用纹理来表达矢量类型的文字。矢量文字的优点在于：每个字型都是使用数学公式来描述的，并使用光滑的曲线实现笔画之间的连接。因此，将矢量文字用纹理来表达的话，只要预先设置的纹理分辨率满足需求，那么对纹理面进行缩放或改变用户的视点时，都不会造成明显的文字失真变形。

矢量文字的处理首推著名的开源跨平台开发库FreeType。这是一个专业的字体数据解析工具，可以解析TrueType, Type1等多种矢量字体格式，并通过统一的函数接口提供给用户程序使用。FreeType本身不包含文字排版和图形化显示的功能，因此可以直接将它解析字体文件的结果应用在OpenGL程序中。

OpenCascade的文字显示就用到了FreeType库，将文字转换成了矢量图形，所以可以对其任意缩放，都不会影响其显示质量。且还支持Unicode的文字的显示，当然也包含中文的显示。本文主要介绍在OpenCascade中显示中文的注意事项，也介绍了OpenCascade中将文字转换成TopoDS_Shape的功能。

2. Render Chinese Text

OpenCascade在Draw Test Harness中有关于显示文字的命令vdrawtext，显示文字效果如下图所示：

Figure 2.2 Text in Draw Test Harness

实现上图的Tcl命令如下图所示：

Figure 2.2 Draw Text Tcl Command

Figure 2.3 vdrawtext command

从vdrawtext命令中可以看出，最后一个参数就是关于多字节字符串的显示处理。输入如下命令来显示包含中文的字符串：

vdrawtext 你好OpenCascade 100 300 –400 000 255 255 0 0 000 1 50 1 SimSun 1

显示结果如下所示：

Figure 2.4 Render Chinese Text by vdrawtext command

由图可知，显示结果不正确。找到vdrawtext命令实现部分的源代码，实现代码在文件VeiwerTest_ObjectCommands.cxx中，修改其字符串转换算法后代码如下所示：

static int VDrawText (Draw_Interpretor& di, Standard_Integer argc, const char** argv)
{
  // Check arguments
  if (argc < 14)
  {
    di<<\"Error: \"<<argv[0]<<\" - invalid number of arguments\\n\";
    di<<\"Usage: type help \"<<argv[0]<<\"\\n\";
    return 1; //TCL_ERROR
  }

  Handle(AIS_InteractiveContext) aContext = ViewerTest::GetAISContext();

  // Create 3D view if it doesn\'t exist
  if ( aContext.IsNull() )
  {
    ViewerTest::ViewerInit();
    aContext = ViewerTest::GetAISContext();
    if( aContext.IsNull() )
    {
      di << \"Error: Cannot create a 3D view\\n\";
      return 1; //TCL_ERROR
    }
  }

  // Text position
  const Standard_Real X = Draw::Atof(argv[2]);
  const Standard_Real Y = Draw::Atof(argv[3]);
  const Standard_Real Z = Draw::Atof(argv[4]);
  const gp_Pnt pnt(X,Y,Z);

  // Text color
  const Quantity_Parameter R = Draw::Atof(argv[5])/255.;
  const Quantity_Parameter G = Draw::Atof(argv[6])/255.;
  const Quantity_Parameter B = Draw::Atof(argv[7])/255.;
  const Quantity_Color aColor( R, G, B, Quantity_TOC_RGB );

  // Text alignment
  const int hor_align = Draw::Atoi(argv[8]);
  const int ver_align = Draw::Atoi(argv[9]);

  // Text angle
  const Standard_Real angle = Draw::Atof(argv[10]);

  // Text zooming
  const Standard_Boolean zoom = Draw::Atoi(argv[11]);

  // Text height
  const Standard_Real height = Draw::Atof(argv[12]);

  // Text aspect
  const Font_FontAspect aspect = Font_FontAspect(Draw::Atoi(argv[13]));

  // Text font
  TCollection_AsciiString font;
  if(argc < 15)
    font.AssignCat(\"Courier\");
  else
    font.AssignCat(argv[14]);

  // Text is multibyte
  const Standard_Boolean isMultibyte = (argc < 16)? Standard_False : (Draw::Atoi(argv[15]) != 0);

  // Read text string
  TCollection_ExtendedString name;
  if (isMultibyte)
  {
      /* eryar modified 20140817 11:11
    const char *str = argv[1];
    while ( *str || *(str+1)==\'\\x0A\' || *(str+1)==\'\\x0B\' || *(str+1)==\'\\x0C\' || *(str+1)==\'\\x0D\'
                 || *(str+1)==\'\\x07\' || *(str+1)==\'\\x08\' || *(str+1)==\'\\x09\' )
    {
      unsigned short c1 = *str++;
      unsigned short c2 = *str++;
      if (!c2) break;
      name += (Standard_ExtCharacter)((c1 << 8) | c2);
    }
    */
      Resource_Unicode::ConvertGBToUnicode(argv[1], name);
  }
  else
  {
    name += argv[1];
  }

  if (name.Length())
  {
    Handle(MyTextClass) myT = new MyTextClass(name,pnt,aColor,hor_align,ver_align,angle,zoom,height,aspect,font.ToCString());
    aContext->Display(myT,Standard_True);
  }

  return 0;
}