Qt OpenGL 图形字体的纹理映射

news2024/9/20 22:32:20

这次教程中，我们将在第14课的基础上创建带有纹理的字体，它真的很简单。也许你想知道如何才能给字体赋予纹理贴图？我们可以使用自动纹理坐标生成器，它会自动为字体上的每一个多边形生成纹理坐标。

这次课中我们还将使用Wingdings字体来显示一个海盗旗（骷髅头和十字骨头）的标志，为此我们需要修改buildFont()函数代码。如果你想显示文字的话，就不用改动第14课中buildFont()函数的代码了，当然你也可以选择另一种字体，这都不是什么大事。

程序运行时效果如下：

下面进入教程：

我们这次将在第14课的基础上修改代码，由于有前两课代码的基础，这节课会更简单。我只解释新增的代码，首先打开myglwidget.h文件，将类声明更改如下：

CSDN QT技术栈大纲：Qt开发必备技术栈学习路线和资料

 1 #ifndef MYGLWIDGET_H
 2 #define MYGLWIDGET_H
 3  
 4 #include <QWidget>
 5 #include <QGLWidget>
 6  
 7 class MyGLWidget : public QGLWidget
 8 {
 9     Q_OBJECT
10 public:
11     explicit MyGLWidget(QWidget *parent = 0);
12     ~MyGLWidget();
13  
14 protected:
15     //对3个纯虚函数的重定义
16     void initializeGL();
17     void resizeGL(int w, int h);
18     void paintGL();
19  
20     void keyPressEvent(QKeyEvent *event);           //处理键盘按下事件
21  
22 private:
23     void buildFont();                               //创建字体
24     void killFont();                                //删除显示列表
25     void glPrint(const char *fmt, ...);             //输出字符串
26  
27 private:
28     bool fullscreen;                                //是否全屏显示
29     HDC m_HDC;                                      //储存当前设备的指针
30  
31     GLYPHMETRICSFLOAT m_Gmf[256];                   //记录256个字符的信息
32     GLfloat m_Deep;                                 //移入屏幕的距离
33     GLuint m_Base;                                  //储存绘制字体的显示列表的开始位置
34     GLfloat m_Rot;                                  //用于旋转字体
35  
36     QString m_FileName;                             //图片的路径及文件名
37     GLuint m_Texture;                               //储存一个纹理
38 };
39  
40 #endif // MYGLWIDGET_H

注意到唯一的变化就是最后增加了两个变量，这个两个变量相信大家已经很熟悉了，m_FileName用来保存我们将用于纹理映射的图片路径名，m_Texture用于储存纹理。

接下来我们需要打开myglwidget.cpp，先修改构造函数初始化m_FileName，不多解释了，具体代码如下：

 1 MyGLWidget::MyGLWidget(QWidget *parent) :
 2     QGLWidget(parent)
 3 {
 4     fullscreen = false;
 5     m_Deep = -3.0f;
 6     m_Rot = 0.0f;
 7     m_FileName = "D:/QtOpenGL/QtImage/Lights.bmp";        //应根据实际存放图片的路径进行修改
 8  
 9     HWND hWND = (HWND)winId();                          //获取当前窗口句柄
10     m_HDC = GetDC(hWND);                                //通过窗口句柄获得HDC
11  
12     QTimer *timer = new QTimer(this);                   //创建一个定时器
13     //将定时器的计时信号与updateGL()绑定
14     connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(updateGL()));
15     timer->start(10);                                   //以10ms为一个计时周期
16 }

继续，我们需要略微修改一下buildFont()函数，修改后代码如下：

 1 void MyGLWidget::buildFont()                            //创建位图字体
 2 {
 3     HFONT font;                                         //字体句柄
 4     m_Base = glGenLists(256);                           //创建256个显示列表
 5     font = CreateFont(-18,                              //字体高度
 6                       0,                                //字体宽度
 7                       0,                                //字体的旋转角度
 8                       0,                                //字体底线的旋转角度
 9                       FW_BOLD,                          //字体的重量
10                       FALSE,                            //是否斜体
11                       FALSE,                            //是否使用下划线
12                       FALSE,                            //是否使用删除线
13                       SYMBOL_CHARSET,                   //设置字符集
14                       OUT_TT_PRECIS,                    //输出精度
15                       CLIP_DEFAULT_PRECIS,              //剪裁精度
16                       ANTIALIASED_QUALITY,              //输出质量
17                       FF_DONTCARE | DEFAULT_PITCH,      //Family and Pitch的设置
18                       LPCWSTR("Wingdings"));            //字体名称(电脑中已装的)
19  
20     SelectObject(m_HDC, font);                          //选择字体
21  
22     wglUseFontOutlines(m_HDC,                           //当前HDC
23                        0,                               //从ASCII码第一个字符开始
24                        255,                             //字符数
25                        m_Base,                          //第一个显示列表的名称
26                        0.1f,                            //字体光滑度，越小越光滑
27                        0.2f,                            //在z方向突出的距离(字体的厚度)
28                        WGL_FONT_POLYGONS,               //使用多边形来生成字符，每个顶点具有独立法线
29                        m_Gmf);                            //用于储存字形度量数据(高度，宽度等)
30 }

注意到我们只是修改了CreateFont()函数的第9个参数（设置字符集）和最后一个参数（字体名称），修改最后一个参数好理解，因为我们要使用字体Wingdings嘛。但其实这样修改后，我们想用的Wingdings字体并不会工作。这是由于Wingdings里的字体都不是标准字符字体，我们必须告诉Windows这种字体是一种符号字体而不是一种标准字符字体，因此我们在设置字符集时，把参数改为SYMBOL_CHARSET，如此Wingdings字体就能正常工作了。

然后我们需要来修改initializeGL()函数，这是本节课的重点部分，具体代码如下：

 1 void MyGLWidget::initializeGL()                         //此处开始对OpenGL进行所以设置
 2 {
 3     //自动生成纹理
 4     glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
 5     glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
 6     glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
 7     glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);
 8  
 9     m_Texture = bindTexture(QPixmap(m_FileName));       //载入位图并转换成纹理
10     glEnable(GL_TEXTURE_2D);                            //启用纹理映射
11  
12     glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);                   //黑色背景
13     glShadeModel(GL_SMOOTH);                            //启用阴影平滑
14     glClearDepth(1.0);                                  //设置深度缓存
15     glEnable(GL_DEPTH_TEST);                            //启用深度测试
16     glDepthFunc(GL_LEQUAL);                             //所作深度测试的类型
17     glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);  //告诉系统对透视进行修正
18  
19     buildFont();                                        //创建字体
20 }

注意到，我们一开始增加了四行新代码，这四行代码将为我们绘制在屏幕上的任何物体自动生成纹理坐标。函数glTexGen非常强大，而且复杂，在这里我们没法完全讲清楚。我们只需要知道GL_S和GL_T是纹理坐标就可以了。默认状态下，它被设置为提取物体此刻在屏幕上的x坐标和y坐标，并把它们装换为顶点坐标。我们运行程序时会发现到物体在z平面没有纹理，只显示一些斑纹，而正面和反面都被赋予了纹理，这些都是由glTexGen函数产生的。

GL_TEXTURE_GEN_MODE允许我们选择我们想在S和T纹理坐标上使用的纹理映射模式，我们有三种选择：GL_EYE_LINEAR - 会使纹理固定在屏幕上，它不会移动，物体将被赋予处于它通过的地区的那一块纹理；GL_OBJECT_LINEAR - 纹理被固定于屏幕上运动的物体上；GL_SPHERE_MAP - 创建一种有金属质感的物体（大家可以变化着试试，效果都很不错）。

当然下面增加的两行用于生成纹理和启用纹理映射，和第06课的代码一样的，不解释了。

最后，我们来修改一下paintGL()函数，具体代码如下：

 1 void MyGLWidget::paintGL()                              //从这里开始进行所以的绘制
 2 {
 3     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //清除屏幕和深度缓存
 4     glLoadIdentity();                                   //重置当前的模型观察矩阵
 5     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_Texture);
 6  
 7     glTranslatef(1.1f*float(cos(m_Rot/16.0f)),
 8                  0.8f*float(sin(m_Rot/20.0f)), m_Deep); //物体移动及控制大小
 9     glRotatef(m_Rot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);                 //绕x轴旋转
10     glRotatef(m_Rot*1.2f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);            //绕y轴旋转
11     glRotatef(m_Rot*1.4f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);            //绕z轴旋转
12     //输出文字到屏幕上
13     glPrint("N");
14     m_Rot += 0.1f;                                      //旋转变量增加
15 }

首先是绑定我们已经生产的纹理，接着由于我们这次纹理不需要融合颜色，于是去掉了选择颜色的代码。然后是物体移动和旋转的代码，我也不解释了，这只是其中一种变换方式，使得能产生动画，大家完全可以自己设计平移和旋转部分的代码（如加上键盘控制等）。然后就需要来输出我们的“海盗旗”了，如果你不知道我是如何从字母“N”中得到海盗旗符号的，那就打开写字板，在字体出选择Wingdings字体。输入大写字母“N”，就会显示出海盗旗符号了。

现在可以运行程序查看效果了！