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  • Qt OpenGL 图形字体的纹理映射

    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:

     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!

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