第十一课：2D文本 · opengl

# 第十一课：2D文本 # 第十一课：2D文本本课将学习如何在三维场景之上绘制二维文本。本例是一个简单的计时器： ![](https://box.kancloud.cn/2015-11-02_5636f306628c8.png) ## API 我们将实现这些简单的接口（位于`common/text2D.h`）： ``` <pre class="calibre16">``` void initText2D(const char * texturePath); void printText2D(const char * text, int x, int y, int size); void cleanupText2D(); ``` ``` 为了让代码在640\*480和1080p分辨率下都能正常工作，x和y的范围分别设为\[0-800\]和\[0-600\]。顶点着色器将根据实际屏幕大小做对它做调整。完整的实现代码请参阅`common/text2D.cpp`。 ## 纹理 `initText2D`简单地读取一个纹理和一些着色器，很好理解。来看看纹理： ![](https://box.kancloud.cn/2015-11-02_5636f30685ab5.png) 该纹理由[CBFG](http://www.codehead.co.uk/cbfg/)生成。CBFG是诸多从字体生成纹理的工具之一。[把纹理加载到Paint.NET](http://xn--Paint-6o6h7zu10h846atmw824b.NET)，加上红色背景（仅为了观察方便；本教程中的红色背景，都代表透明）。 `printText2D()`在屏幕的适当位置，生成一个纹理坐标正确的四边形。 ## 绘制首先，填充这些缓冲区： ``` <pre class="calibre16">``` std::vector<glm::vec2> vertices; std::vector<glm::vec2> UVs; ``` ``` 文本中的每个字母，都要计算其四边形包围盒的顶点坐标，然后添加两个三角形（组成一个四边形）： ``` <pre class="calibre16">``` for ( unsigned int i=0 ; i<length ; i++ ){ glm::vec2 vertex_up_left??? = glm::vec2( x+i*size???? , y+size ); glm::vec2 vertex_up_right?? = glm::vec2( x+i*size+size, y+size ); glm::vec2 vertex_down_right = glm::vec2( x+i*size+size, y????? ); glm::vec2 vertex_down_left? = glm::vec2( x+i*size???? , y????? ); vertices.push_back(vertex_up_left?? ); vertices.push_back(vertex_down_left ); vertices.push_back(vertex_up_right? ); vertices.push_back(vertex_down_right); vertices.push_back(vertex_up_right); vertices.push_back(vertex_down_left); ``` ``` 轮到UV坐标了。计算左上角的坐标： ``` <pre class="calibre16">``` char character = text[i]; float uv_x = (character%16)/16.0f; float uv_y = (character/16)/16.0f; ``` ``` 这样做是可行的（基本可行，详见下文），因为[A的ASCII值](http://www.asciitable.com/)为65。65%16 = 1，因此A位于第1列（列号从0开始）。 65/16 = 4，因此A位于第4行（这是整数除法，所以结果不是想象中的4.0625）两者都除以16.0以使之落于\[0.0 - 1.0\]区间内，这正是OpenGL纹理所需的。现在只需对顶点重复相同的操作： ``` <pre class="calibre16">``` glm::vec2 uv_up_left = glm::vec2( uv_x , 1.0f - uv_y ); glm::vec2 uv_up_right = glm::vec2( uv_x+1.0f/16.0f, 1.0f - uv_y ); glm::vec2 uv_down_right = glm::vec2( uv_x+1.0f/16.0f, 1.0f - (uv_y + 1.0f/16.0f) ); glm::vec2 uv_down_left = glm::vec2( uv_x , 1.0f - (uv_y + 1.0f/16.0f) ); UVs.push_back(uv_up_left ); UVs.push_back(uv_down_left ); UVs.push_back(uv_up_right ); UVs.push_back(uv_down_right); UVs.push_back(uv_up_right); UVs.push_back(uv_down_left); } ``` ``` 其余的操作和往常一样：绑定缓冲区，填充，选择着色器程序，绑定纹理，开启、绑定、配置顶点属性，开启混合，调用glDrawArrays。欧也，搞定了。注意非常重要的一点：这些坐标位于\[0,800\]\[0,600\]范围内。也就是说，这里**不需要**矩阵。vertex shader只需简单换算就可以把这些坐标转换到\[-1,1\]\[-1,1\]范围内（也可以在C++代码中完成这一步）。 ``` <pre class="calibre16">``` void main(){ // Output position of the vertex, in clip space // map [0..800][0..600] to [-1..1][-1..1] vec2 vertexPosition_homoneneousspace = vertexPosition_screenspace - vec2(400,300); // [0..800][0..600] -> [-400..400][-300..300] vertexPosition_homoneneousspace /= vec2(400,300); gl_Position = vec4(vertexPosition_homoneneousspace,0,1); // UV of the vertex. No special space for this one. UV = vertexUV; } ``` ``` fragment shader的工作也很少： ``` <pre class="calibre16">``` void main(){ color = texture( myTextureSampler, UV ); } ``` ``` 顺便说一下，别在工程中使用这些代码，因为它只能处理拉丁字符。否则你的产品在印度、中国、日本（甚至德国，因为纹理上没有ß这个字母）就别想卖了。这幅纹理是我用法语字符集生成的，在法国用用还可以（注意 é, à, ç等字母）。修改其他教程的代码时注意库的使用。其他教程大多使用OpenGL 2，和本教程不兼容。很可惜，我还没找到一个足够好的、能处理UTF-8字符集的库。顺带提一下，您最好看看Joel Spolsky写的[The Absolute Minimum Every Software Developer Absolutely, Positively Must Know About Unicode and Character Sets (No Excuses!)](http://www.joelonsoftware.com/articles/Unicode.html)。如果您需要处理大量的文本，可以参考这篇[Valve的文章](http://www.valvesoftware.com/publications/2007/SIGGRAPH2007_AlphaTestedMagnification.pdf)。