文章目錄

1 Framebuffer應(yīng)用開(kāi)發(fā)

1.1 LCD Framebuffer操作原理

1.2 Framebuffer API接口

1.2.1 open系統(tǒng)調(diào)用

1.2.2 ioctl系統(tǒng)調(diào)用

1.2.3 mmap系統(tǒng)調(diào)用

1.3 在LCD上描點(diǎn)操作

1.3.1 在LCD上顯示點(diǎn)陣?yán)碚摶A(chǔ)

1.3.2 獲取fb_var_screeninfo結(jié)構(gòu)體

1.3.3 根據(jù)fb_var_screeninfo計(jì)算變量

1.3.4 使用mmap系統(tǒng)調(diào)用，映射內(nèi)存

1.3.5 描點(diǎn)函數(shù)編寫(xiě)

1.4 在LCD上使用點(diǎn)陣寫(xiě)字

1.4.1 在LCD上顯示英文字母

1.4.2 在LCD上顯示漢字

1.5 搭建freetype相關(guān)環(huán)境

1.5.1 交叉編譯freetype，并安裝

1.5.2 freetype庫(kù)，頭文件移植至開(kāi)發(fā)板

1.6 使用freetype

1.5.1 矢量字體引入

1.5.2 Freetype理論介紹

1.5.2 在LCD上顯示一個(gè)矢量字體

1.5.3 在LCD上令矢量字體旋轉(zhuǎn)某個(gè)角度

1 Framebuffer應(yīng)用開(kāi)發(fā)

1.1 LCD Framebuffer操作原理

? LCD Framebuffer 就是一塊顯存，在嵌入式系統(tǒng)中，顯存是被包含在內(nèi)存中。LCD Framebuffer里的若干字節(jié)（根據(jù)驅(qū)動(dòng)程序?qū)CD控制器的配置而定）表示LCD屏幕中的一個(gè)像素點(diǎn)，一一對(duì)應(yīng)整個(gè)LCD屏幕。舉個(gè)例子，LCD屏幕是800*600的分辨率，即LCD屏幕存在480000個(gè)像素點(diǎn)，若每個(gè)像素點(diǎn)4個(gè)字節(jié)表示，那么LCD Framebuffer顯存大小為480000 *4=960000字節(jié)，即1.92MB。因此我們的內(nèi)存將會(huì)分割至少1.92MB的空間用作顯存。具體地址在哪里，這個(gè)就是又驅(qū)動(dòng)程序去定，應(yīng)用程序只需直接使用即可，硬件相關(guān)操作已由驅(qū)動(dòng)程序封裝好。

? 如上圖，我們只需要往Framebuffer中填入不同的值，驅(qū)動(dòng)程序和硬件控制器就會(huì)把這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)LCD屏幕上的像素點(diǎn)，從而顯示不同的顏色。由此可知，我們應(yīng)用程序只需要針對(duì)Framebuffer操作即可，其他交給驅(qū)動(dòng)程序和硬件。

1.2 Framebuffer API接口

1.2.1 open系統(tǒng)調(diào)用

頭文件：#include ，#include ，#include

函數(shù)原型：

int open(const char *pathname, int flags);

int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

函數(shù)說(shuō)明：

pathname 表示打開(kāi)文件的路徑；

Flags表示打開(kāi)文件的方式，常用的有以下6種，

①：O_RDWR表示可讀可寫(xiě)方式打開(kāi);

②：O_RDONLY表示只讀方式打開(kāi);

③：O_WRONLY表示只寫(xiě)方式打開(kāi);

④：O_APPEND 表示如果這個(gè)文件中本來(lái)是有內(nèi)容的，則新寫(xiě)入的內(nèi)容會(huì)接續(xù)到原來(lái)內(nèi)容的后面;

⑤：O_TRUNC表示如果這個(gè)文件中本來(lái)是有內(nèi)容的，則原來(lái)的內(nèi)容會(huì)被丟棄，截?cái)啵?/p>

⑥：O_CREAT表示當(dāng)前打開(kāi)文件不存在，我們創(chuàng)建它并打開(kāi)它，通常與O_EXCL結(jié)合使用，當(dāng)沒(méi)有文件時(shí)創(chuàng)建文件，有這個(gè)文件時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)提醒我們；

Mode表示創(chuàng)建文件的權(quán)限，只有在flags中使用了O_CREAT時(shí)才有效，否則忽略。

返回值：打開(kāi)成功返回文件描述符，失敗將返回-1。

1.2.2 ioctl系統(tǒng)調(diào)用

頭文件：#include

函數(shù)原型：

int ioctl(int fd, unsigned long request, …);

函數(shù)說(shuō)明：

fd 表示文件描述符；

request表示與驅(qū)動(dòng)程序交互的命令，用不同的命令控制驅(qū)動(dòng)程序輸出我們需要的數(shù)據(jù)；

… 表示可變參數(shù)arg，根據(jù)request命令，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序返回輸出的數(shù)據(jù)。

返回值：打開(kāi)成功返回文件描述符，失敗將返回-1。

1.2.3 mmap系統(tǒng)調(diào)用

頭文件：#include

函數(shù)原型：

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset);

函數(shù)說(shuō)明：

addr表示指定映射的內(nèi)存起始地址，通常設(shè)為 NULL表示讓系統(tǒng)自動(dòng)選定地址，并在成功映射后返回該地址；

length表示將文件中多大的內(nèi)容映射到內(nèi)存中；

prot 表示映射區(qū)域的保護(hù)方式，可以為以下4種方式的組合

①PROT_EXEC 映射區(qū)域可被執(zhí)行

②PROT_READ 映射區(qū)域可被讀寫(xiě)

③PROT_WRITE 映射區(qū)域可被寫(xiě)入

④PROT_NONE 映射區(qū)域不能存取

Flags 表示影響映射區(qū)域的不同特性，常用的有以下兩種

①M(fèi)AP_SHARED 表示對(duì)映射區(qū)域?qū)懭氲臄?shù)據(jù)會(huì)復(fù)制回文件內(nèi)，原來(lái)的文件會(huì)改變。

②MAP_PRIVATE 表示對(duì)映射區(qū)域的操作會(huì)產(chǎn)生一個(gè)映射文件的復(fù)制，對(duì)此區(qū)域的任何修改都不會(huì)寫(xiě)回原來(lái)的文件內(nèi)容中。

返回值：若成功映射，將返回指向映射的區(qū)域的指針，失敗將返回-1。

1.3 在LCD上描點(diǎn)操作

1.3.1 在LCD上顯示點(diǎn)陣?yán)碚摶A(chǔ)

? 如上圖，當(dāng)我們需要顯示一個(gè)字母‘A’時(shí)，是通過(guò)判斷點(diǎn)陣的每一個(gè)位數(shù)值狀態(tài)，來(lái)填充顏色，達(dá)到顯示字符效果。其中‘1’表示一種顏色，‘0’表示填充另一種顏色。上圖的是8*16的點(diǎn)陣，我們也可以用其他不同大小點(diǎn)陣，只要有這個(gè)點(diǎn)陣，我們就可以在LCD上面描點(diǎn)，達(dá)到顯示字符的效果。

1.3.2 獲取fb_var_screeninfo結(jié)構(gòu)體

? 在用點(diǎn)陣顯示字符之前，我們需要先從設(shè)備fb0中獲取相關(guān)的LCD信息，下圖截取我們將用到的fb_info結(jié)構(gòu)體部分內(nèi)容。

? 通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用ioctl，獲取xres(x方向總像素點(diǎn))，yres（y方向總像素點(diǎn)），bits_per_pixel（每個(gè)像素點(diǎn)占據(jù)的位數(shù)），根據(jù)獲取的三個(gè)資源，外加點(diǎn)陣，根據(jù)這四個(gè)資源，我們就可以顯示一個(gè)字符。

程序文件：show_ascii.c

4718        fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);
4719        if (fd_fb < 0)
4720        {
4721            printf("can't open /dev/fb0n");
4722            return -1;
4723        }
4724        if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var))
4725        {
4726			printf("can't get varn");
4727			return -1;
4728		}	

? 先打開(kāi)LCD設(shè)備（fb0），獲得文件描述符，再通過(guò)ioctl獲取fb_var_screeninfo信息并保存在var變量，后續(xù)只需訪問(wèn)var這個(gè)結(jié)構(gòu)體，就可以獲得xres(x方向總像素點(diǎn))，yres（y方向總像素點(diǎn)），bits_per_pixel（每個(gè)像素點(diǎn)占據(jù)的位數(shù)）這三個(gè)關(guān)于fb0的資源。

1.3.3 根據(jù)fb_var_screeninfo計(jì)算變量

fb_var_screeninfo已保存在var結(jié)構(gòu)體變量中，接著來(lái)訪問(wèn)var結(jié)構(gòu)體變量即可

根據(jù)xres與bits_per_pixel算出每行像素點(diǎn)所占據(jù)的字節(jié)數(shù)

程序文件：show_ascii.c

4730	line_width  = var.xres * var.bits_per_pixel / 8;

根據(jù)bits_per_pixel算出每個(gè)像素點(diǎn)所占據(jù)的字節(jié)數(shù)

程序文件：show_ascii.c

4731    pixel_width = var.bits_per_pixel / 8;

根據(jù)xres，yres，bits_per_pixel算出全部像素點(diǎn)所占據(jù)的字節(jié)總和

程序文件：show_ascii.c

4732    screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8;

1.3.4 使用mmap系統(tǒng)調(diào)用，映射內(nèi)存

程序文件：show_ascii.c

4733	fbmem = (unsigned char *)mmap(NULL , screen_size, PROT_READ | 			PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_fb, 0);
4734	if (fbmem == (unsigned char *)-1)
4735	{
4736		printf("can't mmapn");
4737		return -1;
4738	}
4739
4740	/* 清屏: 全部設(shè)為黑色 */
4741	memset(fbmem, 0, screen_size);

? 調(diào)用mmap將顯存映射在內(nèi)存中，以可讀可寫(xiě)（PROT_READ | PROT_WRITE）及內(nèi)存回寫(xiě)（MAP_SHARED）的方式映射，從而獲得一個(gè)指向映射在內(nèi)存空間的首地址fbmem，后續(xù)操作就是在這個(gè)首地址的基礎(chǔ)上計(jì)算各種不同的偏移量，填充顏色值。

1.3.5 描點(diǎn)函數(shù)編寫(xiě)

程序文件：show_ascii.c

4641	void lcd_put_pixel(int x, int y, unsigned int color)

描點(diǎn)函數(shù)有3個(gè)參數(shù)，x坐標(biāo)，y坐標(biāo)，像素點(diǎn)顏色值。

程序文件：show_ascii.c

4643		unsigned char *pen_8 = fbmem+y*line_width+x*pixel_width;
4644		unsigned short *pen_16;	
4645		unsigned int *pen_32;	
4646
4647		unsigned int red, green, blue;	
4648
4649		pen_16 = (unsigned short *)pen_8;
4650		pen_32 = (unsigned int *)pen_8;

? 在此處函數(shù)參數(shù)x與y表示的是像素點(diǎn)的坐標(biāo)，而單個(gè)像素點(diǎn)所占據(jù)的顯存大小可能會(huì)有不同的情況出現(xiàn)，如1字節(jié)表示一個(gè)像素點(diǎn)，2字節(jié)表示一個(gè)像素點(diǎn)，4字節(jié)表示一個(gè)像素點(diǎn)等，為了更多的兼容不同的情況，因此申請(qǐng)3個(gè)指針，pen_8指向的是占據(jù)1個(gè)字節(jié)的像素點(diǎn)空間, pen_16指向的是占據(jù)2個(gè)字節(jié)的像素點(diǎn)空間，pen_32指向的是占據(jù)4個(gè)字節(jié)的像素點(diǎn)空間。

fbmem是系統(tǒng)調(diào)用mmap返回的顯存首地址，根據(jù)fbmem計(jì)算填充顏色的內(nèi)存空間。

當(dāng)像素點(diǎn)占據(jù)1個(gè)字節(jié)空間時(shí)

對(duì)應(yīng)描點(diǎn)地址= fbmem+Y * 一行所占據(jù)的字節(jié)數(shù) + x * 每個(gè)像素點(diǎn)所占據(jù)的字節(jié)數(shù)

程序文件：show_ascii.c

4652		switch (var.bits_per_pixel)
4653		{
4654			case 8:
4655			{
4656				*pen_8 = color;
4657				break;
4658			}
4659			case 16:
4660			{
4661				/* 565 */
4662				red   = (color >> 16) & 0xff;
4663				green = (color >> 8) & 0xff;
4664				blue  = (color >> 0) & 0xff;
4665				color = ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | 						(blue >> 3);
4666				*pen_16 = color;
4667				break;
4668			}
4669			case 32:
4670			{
4671				*pen_32 = color;
4672				break;
4673			}
4674			default:
4675			{
4676				printf("can't surport %dbppn", var.bits_per_pixel);
4677				break;
4678			}
4679		}
4680	}

? 根據(jù)設(shè)備fb0實(shí)際的bits_per_pixel值，選擇對(duì)應(yīng)的pen（pen_8，pen_16，pen_32其中一個(gè)），最后把color顏色變量傳入選擇的pen中。

1.4 在LCD上使用點(diǎn)陣寫(xiě)字

1.4.1 在LCD上顯示英文字母

①找出英文字母在點(diǎn)陣數(shù)組中的地址，c所代表的是一個(gè)英文字母（ASCII值）。

程序文件：show_ascii.c

4693		unsigned char *dots = (unsigned char *)&fontdata_8x16[c*16];

②根據(jù)獲得的英文字母點(diǎn)陣，每一位依次判斷，描點(diǎn)，‘1’表示白色，‘0’表示黑色。

? 根據(jù)上圖，我們分析下如何利用點(diǎn)陣在LCD上顯示一個(gè)英文字母，因?yàn)橛惺校允紫纫幸粋€(gè)循環(huán)16次的大循環(huán)，然后每一行里有8位，那么在每一個(gè)大循環(huán)里也需要一個(gè)循環(huán)8次的小循環(huán)，小循環(huán)里的判斷單行的描點(diǎn)情況，如果是1，就填充白色，如果是0就填充黑色，如此一來(lái)，就可以顯示出黑色底，白色輪廓的英文字母。

程序文件：show_ascii.c

4697		for (i = 0; i < 16; i++)
4698		{
4699			byte = dots[i];
4700			for (b = 7; b >= 0; b--)
4701			{
4702				if (byte & (1<

③調(diào)用我們編寫(xiě)的lcd_put_ascii函數(shù)

程序文件：show_ascii.c

4743 lcd_put_ascii(var.xres/2, var.yres/2, 'A'); /*在屏幕中間顯示8*16的字母A*/

④編譯c文件show_ascii.c

編譯命令：arm-linux-gnueabihf-gcc -o show_ascii show_ascii.c

⑤將編譯出來(lái)的show_ascii傳輸?shù)介_(kāi)發(fā)板，并進(jìn)入show_ascii的目錄下

執(zhí)行命令：./show_ascii

如果實(shí)驗(yàn)成功，我們將看到屏幕中間會(huì)顯示出一個(gè)白色的字母‘A’。

1.4.2 在LCD上顯示漢字

? 與顯示英文字母有點(diǎn)不同，因?yàn)闈h字的點(diǎn)陣我們是需要通過(guò)漢字庫(kù)提取出來(lái)，并沒(méi)有直接提供點(diǎn)陣數(shù)組，因此我們程序開(kāi)頭需要打開(kāi)漢字庫(kù)文件(HZK16)，然后再找到相應(yīng)的位置，提取出漢字的點(diǎn)陣，最后再按顯示英文字母一樣顯示它，不過(guò)這個(gè)漢字是16*16的。

① 打開(kāi)漢字庫(kù)文件

程序文件：show_font.c

4760	fd_hzk16 = open("HZK16", O_RDONLY); 

② 獲取漢字庫(kù)文件的屬性，存在hzk_stat結(jié)構(gòu)體變量中

程序文件：show_font.c

4793	if(fstat(fd_hzk16, &hzk_stat))

此處主要是用知道該文件的大小，因?yàn)楹竺鎚map時(shí)需要知道映射的文件大小。

③使用mmap系統(tǒng)調(diào)用

程序文件：show_font.c

4798	hzkmem = (unsigned char *)mmap(NULL , hzk_stat.st_size, 				PROT_READ, MAP_SHARED, fd_hzk16, 0);

hzkmem與fbmem類似，也是一個(gè)指向映射內(nèi)存的指針，但是它是指向漢字庫(kù)，方便

后續(xù)計(jì)算漢字點(diǎn)陣偏移位置用。

④使用漢字庫(kù)，調(diào)出點(diǎn)陣顯示漢字

? HZK16 字庫(kù)是符合GB2312標(biāo)準(zhǔn)的16×16點(diǎn)陣字庫(kù)HZK16的編碼，每個(gè)字需要32個(gè)字節(jié)的點(diǎn)陣來(lái)表示，例如我們將要顯示的‘中’字，編碼是D6D0，難道就是2個(gè)字節(jié)表示嗎？不是說(shuō)32字節(jié)嗎？D6D0編碼是一個(gè)類似于索引碼，D6是區(qū)碼，D0是位碼，先要找到D6-A1才是真正區(qū)，在D6-A1區(qū)里找到D0-A1的真正位置，這才是‘中’字點(diǎn)陣的起始位置（減去A1是為了兼容ascii），每一個(gè)區(qū)有94個(gè)漢字。

程序文件：show_font.c

4734		unsigned int area  = str[0] - 0xA1;
4735		unsigned int where = str[1] - 0xA1;
4736		unsigned char *dots = hzkmem + (area * 94 + where)*32;

? 上圖是漢字點(diǎn)陣排布的示意圖，總共有十六行，因此需要一個(gè)循環(huán)16次的大循環(huán)，考慮到一行有兩個(gè)字節(jié)，我們大循環(huán)中加入一個(gè)循環(huán)2次的循環(huán)用于區(qū)分是哪個(gè)字節(jié)，最后判斷當(dāng)前字節(jié)的每一位，如果為 ‘1’描白色，如果為‘0’描黑色

程序文件：show_font.c

4740	for (i = 0; i < 16; i++)
4741			for (j = 0; j < 2; j++)
4742			{
4743				byte = dots[i*2 + j];
4744				for (b = 7; b >=0; b--)
4745				{
4746					if (byte & (1<

⑤調(diào)用我們編寫(xiě)的lcd_put_chinese函數(shù)

程序文件：show_font.c

4810	printf("chinese code: %02x %02xn", str[0], str[1]);
4811	lcd_put_chinese(var.xres/2 + 8,  var.yres/2, str);

⑥編譯c文件show_font.c

編譯命令：arm-linux-gnueabihf-gcc -o show_font show_font.c

注：使用此命令HZK16文件必須與show_font.C在同一目錄下。

⑦將編譯出來(lái)的show_font傳輸?shù)介_(kāi)發(fā)板，并進(jìn)入show_font的目錄下

執(zhí)行命令：./show_font

如果實(shí)驗(yàn)成功，我們將看到屏幕中間會(huì)顯示出一個(gè)白色的字母‘A’與漢字‘中’，同時(shí)在串口打印信息中看到‘中’對(duì)應(yīng)的編碼。

chinese code: d6 d0

1.5 搭建freetype相關(guān)環(huán)境

1.5.1 交叉編譯freetype，并安裝

①解壓freetype源文件

tar xjf freetype-2.4.10.tar.bz2 

②進(jìn)入解壓后的freetype-2.4.10目錄

cd freetype-2.4.10

③配置freetype-2.4.10

./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/

④建個(gè)目錄，避免后面安裝出錯(cuò)提示缺少這個(gè)internal目錄

mkdir /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/freetype2/freetype/internal -p

④編譯

make

⑤安裝

make install

⑥移動(dòng)freetype頭文件，避免以后編譯總是需要指定頭文件路徑

mv /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/freetype2/freetype /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/

1.5.2 freetype庫(kù)，頭文件移植至開(kāi)發(fā)板

? 由于100ask開(kāi)發(fā)板已經(jīng)有freetype相關(guān)的庫(kù)和頭文件，因此不需要移植，如果開(kāi)發(fā)板沒(méi)有freetype庫(kù)和頭文件就需要按以下方法移植

/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/* 復(fù)制到開(kāi)發(fā)板的頭文件目錄中

/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/so 復(fù)制到開(kāi)發(fā)板的庫(kù)文件目錄中

注：鏈接文件需要保持它的鏈接屬性（即加-d選項(xiàng)）。

1.6 使用freetype

1.5.1 矢量字體引入

? 點(diǎn)陣顯示英文字母，漢字時(shí)，大小固定，如果放大會(huì)有鋸齒出現(xiàn)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，引用矢量字體。

矢量字體形成分三步，若干的關(guān)鍵點(diǎn)，數(shù)學(xué)曲線（貝塞爾曲線），填充顏色組合而成。

①假設(shè)A字母的關(guān)鍵點(diǎn)如圖中的黃色圈圈，確定關(guān)鍵點(diǎn)。

②用數(shù)學(xué)曲線將關(guān)鍵點(diǎn)都連接起來(lái)，成為封閉的曲線。

③最后把封閉空間填滿顏色，就顯示出一個(gè)A字母。

? 如果需要放大或者縮小字體，關(guān)鍵點(diǎn)的相對(duì)位置是不變的，跟進(jìn)放大比例放大或縮小，但是相對(duì)位置不變，好像分?jǐn)?shù)中的1/2 和 2/4，比例是不變的，但是值卻大了，類似這個(gè)味道。

1.5.2 Freetype理論介紹

? 開(kāi)源的Freetype字體引擎庫(kù)它提供統(tǒng)一的接口來(lái)訪問(wèn)多種字體格式文件，從而實(shí)現(xiàn)矢量字體顯示。我們只需要移植這個(gè)字體引擎，調(diào)用對(duì)應(yīng)的API接口，提供字體關(guān)鍵點(diǎn)，就可以讓freetype庫(kù)幫我們實(shí)現(xiàn)閉合曲線，填充顏色，達(dá)到顯示矢量字體的目的。

關(guān)鍵點(diǎn)（glyph）存在字體文件中，Windows使用的字體文件在FONTS目錄下，擴(kuò)展名為T(mén)TF的都是矢量字庫(kù)，本次使用實(shí)驗(yàn)使用的是新宋字體simsun.ttc。

字體文件結(jié)構(gòu)如上圖

? Charmaps表示字符映射表，字體文件可能支持哪一些編碼，GBK，UNICODE，BIG5還是別的編碼，如果字體文件支持該編碼，跟進(jìn)編碼，通過(guò)charmap，找到對(duì)應(yīng)的glyph，一般而言都支持UNICODE碼。

有了以上基礎(chǔ)，我們想象一個(gè)文字的顯示過(guò)程

①給定一個(gè)文字嗎‘A’（0x41），‘中’（GBK，UNICODE ,BIG5）可以確定它的編碼值；

②跟進(jìn)編碼值，從枝頭文件中通過(guò)charmap找到對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵點(diǎn)（glyph）；

③設(shè)置字體大；

④用某些函數(shù)把關(guān)鍵點(diǎn)（glyph）縮放為我們?cè)O(shè)置的字體大小；

⑤轉(zhuǎn)換為位圖點(diǎn)陣

⑥在LCD上顯示出來(lái)

? 如上圖，參照step1，step2，step3里的內(nèi)容，可以學(xué)習(xí)如何使用freetype庫(kù)，大致總結(jié)下，為如下步驟。

①初始化：FT_InitFreetype

②加載（打開(kāi)）字體Face：FT_New_Face

③設(shè)置字體大小：FT_Set_Char_Sizes 或 FT_Set_Pixel_Sizes

④選擇charmap：FT_Select_Charmap

⑤根據(jù)編碼值charcode找到glyph : glyph_index = FT_Get_Char_Index（face，charcode）

⑥根據(jù)glyph_index取出glyph：FT_Load_Glyph（face，glyph_index）

⑦轉(zhuǎn)為位圖：FT_Render_Glyph

⑧移動(dòng)或旋轉(zhuǎn):FT_Set_Transform

1.5.2 在LCD上顯示一個(gè)矢量字體

我們可以參考上圖位置的c程序，編寫(xiě)程序。

①初始化freetype庫(kù)

程序文件：freetype_show_font.c

4872	error = FT_Init_FreeType( &library );			   /* initialize library */

②用freetype庫(kù)中的FT_New_Face函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)face字體文件對(duì)象，保存在&face中

程序文件：freetype_show_font.c

4875    error = FT_New_Face( library, argv[1], 0, &face ); /* create face object */

③提取face對(duì)象中的glyph，即關(guān)鍵點(diǎn)集

程序文件：freetype_show_font.c

4877    slot = face->glyph;

④設(shè)置像素點(diǎn)大小，24*24

程序文件：freetype_show_font.c

4879    FT_Set_Pixel_Sizes(face, 24, 0);

⑤確定坐標(biāo)

? 目前我們前面所用的都是LCD的坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)的x與y坐標(biāo)，然后在freetype上卻是使用的笛卡爾坐標(biāo)系，因此我們還需要轉(zhuǎn)換x與y坐標(biāo)。

我們將要顯示的是‘繁’字，根據(jù)上圖可知，先計(jì)算在lcd坐標(biāo)系的情況下‘繁’字

的左下角的x坐標(biāo)與y坐標(biāo)，因?yàn)樵诘芽栕鴺?biāo)中左下角為字符的原點(diǎn)，‘A’是的左上角為整個(gè)屏幕的中心點(diǎn)，即（xres/2，yres/2）。

lcd_x = var.xres/2 + 8 + 16；lcd_y = var.yres/2 + 16

則笛卡爾座標(biāo)系:x = lcd_x = var.xres/2 + 8 + 16 ； y = var.yres - lcd_y = var.yres/2 – 16

單位是1/64像素，所以需要乘以64

程序文件：freetype_show_font.c

4888	pen.x = (var.xres/2 + 8 + 16) * 64;
4889	pen.y = (var.yres/2 - 16) * 64;
4890
4891	/* set transformation */
4892    FT_Set_Transform( face, 0, &pen);

⑥找到glyph的位置，然后取出，并轉(zhuǎn)換為位圖

4895    error = FT_Load_Char( face, chinese_str[0], FT_LOAD_RENDER );
4896	if (error)
4897	{
4898		printf("FT_Load_Char errorn");
4899		return -1;
4900	}

FT_Load_Char函數(shù)調(diào)用替代了上圖這3步。

最后把轉(zhuǎn)換出來(lái)的位圖打印出來(lái)，也是參考example1.c編寫(xiě)

程序文件：freetype_show_font.c

4902 	  draw_bitmap( &slot->bitmap,
4903         	        slot->bitmap_left,
4904             	    var.yres - slot->bitmap_top);

程序文件：example1.c

修改上圖3處位置

Width寬度：因?yàn)樵贚CD上顯示，寬度自然就是x方向的像素點(diǎn)數(shù)，var.xres；

Height高度：因?yàn)樵贚CD上顯示，高度自然就是y方向的像素點(diǎn)數(shù)，var.yres；

用點(diǎn)陣實(shí)驗(yàn)中的的描點(diǎn)函數(shù)lcd_put_pixel替代image數(shù)組

lcd_put_pixel(i, j, bitmap->buffer[q * bitmap->width + p]);

⑥編譯C程序文件freetype_show_font.c

編譯命令：arm-linux-gnueabihf-gcc -finput-charset=GBK -fexec-charset=GBK -o freetype_show_font freetype_show_font.c -lfreetype -lm

⑦將編譯好的freetype_show_font的文件與simsun.ttc字體文件拷貝至開(kāi)發(fā)板，simsun.ttc字體文件放在freetype_show_font執(zhí)行文件的上一層目錄下，執(zhí)行以下命令。

執(zhí)行命令：./freetype_show_font …/simsun.ttc

如果實(shí)驗(yàn)成功，我們將看到屏幕中間會(huì)比之前實(shí)驗(yàn)多出一個(gè)藍(lán)色的‘繁’字。

1.5.3 在LCD上令矢量字體旋轉(zhuǎn)某個(gè)角度

在實(shí)現(xiàn)顯示一個(gè)矢量字體后，我們可以添加讓該字旋轉(zhuǎn)某個(gè)角度的功能。

我們根據(jù)輸入的第二個(gè)參數(shù)，判斷其旋轉(zhuǎn)角度，主要代碼還是參照example1.c

根據(jù)上圖，增加旋轉(zhuǎn)角度功能，旋轉(zhuǎn)的角度由執(zhí)行命令的第二個(gè)參數(shù)指定。

程序文件：freetype_show_font_angle.c

		/* use 25 degrees */
4894	angle = ( 1.0 * strtoul(argv[2], NULL, 0) / 360 ) * 3.14159 * 2;

4895	/* set up matrix */
4896	matrix.xx = (FT_Fixed)( cos( angle ) * 0x10000L );
4897	matrix.xy = (FT_Fixed)(-sin( angle ) * 0x10000L );
4898	matrix.yx = (FT_Fixed)( sin( angle ) * 0x10000L );
4899	matrix.yy = (FT_Fixed)( cos( angle ) * 0x10000L );
4900
4901    /* set transformation */
4902    FT_Set_Transform( face, &matrix, &pen);

最后編譯，在開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行

編譯命令如下：

編譯命令：arm-linux-gnueabihf-gcc -finput-charset=GBK -fexec-charset=GBK -o freetype_show_font_angle freetype_show_font_angle.c -lfreetype -lm

編譯出的文件名為freetype_show_font_angle，將文件拷貝至開(kāi)發(fā)板

在含有該文件的目錄下執(zhí)行以下命令，以下命令正確執(zhí)行前提是執(zhí)行文件freetype_show_font在此目錄，而且字體文件simsun.ttc，在上一級(jí)目錄：

執(zhí)行命令：./freetype_show_font_angle …/simsun.ttc 90

如果實(shí)驗(yàn)成功，我們將看到屏幕中間的藍(lán)色‘繁’字，旋轉(zhuǎn)了90度。

審核編輯黃昊宇