[译]GLUT教程 - 位图和正交投影视图

Lighthouse3d.com >> GLUT Tutorial >> Fonts >> Bitmap Fonts and Orthogonal Projections

一般用法下,位图字体只能以二维的形式显示信息给用户.例如,一个简单的例子,我们想显示应用程序每秒的帧数.这些信息可以驻留在同一个位置,即使用户移动镜头.除此之外,用二维的正交投影比透视投影更容易计算这些位置,因为我们可以指定用像素表示该位置.

实现的基本模式是以之前的方式绘制世界,用透视投影,然后切换到正交投影来绘制文本.执行完最后一步之后我们要恢复到原来的视角,这样下一帧就会正确显示.

接下来我们演示一个渲染函数的模板来大道该效果:

void renderScene() {

// do everything we need to render the world as usual
    ...

    setOrthographicProjection();

    glPushMatrix();
    glLoadIdentity();
    renderBitmapString(,,GLUT_BITMAP_HELVETICA_18,"Lighthouse3D");
    glPopMatrix();

    restorePerspectiveProjection();

    glutSwapBuffers();
}

上面有两个新函数: setOrthograpicProjection and restorePerspectiveProjection.第一个函数始于转换矩阵模式到GL_PROJECTION,意味着我们在镜头下工作.然后我们保存之前的设置,在这个例子中是引用自其它某处定义好的透视投影.然后我们用glLoadIdentity函数重置矩阵,并用gluOrtho函数定义一个正交投影.

该函数的参数是表示从x到y轴的范围.然后转换沿着y轴滑动,正值是向下,翻译成原型是到左上角.这样使输出文本到屏幕坐标更简单.

变量w和h在其它地方计算好(见之前changeSize函数).

void setOrthographicProjection() {

    // switch to projection mode
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    // save previous matrix which contains the
    //settings for the perspective projection
    glPushMatrix();

    // reset matrix
    glLoadIdentity();

    // set a 2D orthographic projection
    gluOrtho2D(, w, , h);

    // invert the y axis, down is positive
    glScalef(, -, );

    // mover the origin from the bottom left corner
    // to the upper left corner
    glTranslatef(, -h, );

    // switch back to modelview mode
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

一个演示正交投影的快速方法如下.方法是设置投影而无需测量和翻译.

void setOrthographicProjection() {

    // switch to projection mode
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    // save previous matrix which contains the
    //settings for the perspective projection
    glPushMatrix();

    // reset matrix
    glLoadIdentity();

    // set a 2D orthographic projection
    gluOrtho2D(, w, h, );

    // switch back to modelview mode
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

该函数非常简单.当我们在设置正交投影前保存透视投影的设置的时候,我们需要做的只是更改矩阵模式到GL_PROJECTION,然后弹出矩阵.然后恢复设置,最后更改矩阵模式回GL_MODELVIEW.

void restorePerspectiveProjection() {

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    // restore previous projection matrix
    glPopMatrix();

    // get back to modelview mode
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

上面这个renderBitmapString函数,上一节介绍过,会连续写入字符,不包含额外的空间,除了文本本身带有空格字符外.为了添加额外的空间,我们必须保持跟踪当然的栅格位置,这样才可以添加额外的空间到x坐标.至少有两种不同的方法来保持跟踪栅格位置.一种是在绘制完一张位图之后计算当前的栅格位置.另一种是专注于请求OpenGL的关于当前栅格位置的状态机器.

第一种方法需要我们知道字符的维度.最大的高度一直保持为一个特殊字体的常量,在多数字体中宽度是可以任意变更的.幸运的是GLUT提供了一个函数来返回字宽.glutBitmapWidth原型如下:

int glutBitmapWidth(void *font, int character);

font - GLUT中的预定义字体之一,见上一节中列出的可选值

character - 我们想要知道字宽的字符

所以,例如我们需要一个函数来写入一个固定每个字符所占像素量的字符串,我们可以如下实现:

void renderSpacedBitmapString(

            float x,
            float y,
            int spacing,
            void *font,
            char *string) {

  char *c;
  int x1=x;

  for (c=string; *c != '\0'; c++) {

    glRasterPos2f(x1,y);
    glutBitmapCharacter(font, *c);
    x1 = x1 + glutBitmapWidth(font,*c) + spacing;
  }
}

如果我们想要绘制垂直的文本,可以如下实现:

void renderVerticalBitmapString(

            float x,
            float y,
            int bitmapHeight,
            void *font,
            char *string) {

  char *c;
  int i;

  for (c=string,i=; *c != '\0'; i++,c++) {

    glRasterPos2f(x, y+bitmapHeight*i);
    glutBitmapCharacter(font, *c);
  }
}

变量bitmapHeight可以很容易计算得出,因为我们知道每个字体的最大高度,就是字体名的最后那串数字.例如GLUT_BITMAP_TIMES_ROMAN_10是占10个像素的高度.

最后一件事是,GLUT提供了另外一个函数来处理位图字体,就是glutBitMapLength函数,它可以以像素为单位计算一个字符串的长度.函数的返回值是字符串中字符的宽度总和.原型如下:

int glutBitmapLength(void *font, char *string);

font -  GLUT中的预定义字体之一,见上一节中列出的可选值

string - 我们想要知道字宽的字符串