Qt 字体绘制_字体文件 绘制

1. 字体分类

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字体根据数据存储的格式一般把字体分为两类，一类是点阵字体，一类是矢量字体。

点阵字体：

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也叫位图字体，格式一般是 .fon 简单来说就是把文字保存为一张图片。一般早期的电脑使用这种方式显示文字。优点是显示速度相当快，比如使用cpu渲染的时候，只需要一次memcopy 就可以把字体显示出来。缺点也很明显，只能清晰的显示在对应的字号下，放大了就会变得失真。

矢量字体：

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矢量字体一般格式为.ttf，保存文字的矢量信息，比如一个笔划的起始、终止坐标，半径、弧度等等。在显示、打印这一类字库时，要经过一系列的数学运算才能输出结果，但是这一类字库保存的汉字理论上可以被无限地放大，笔划轮廓仍然能保持圆滑，打印时使用的字库均为此类字库。

2. 矢量字体分类

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目前主流的 矢量字体格式有3种：Type1， TrueType和 OpenType，这三种格式都是与平台无关的。

Type1

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全称PostScript Type1，是1985年由Adobe公司提出的一套矢量字体标准，由于这个标准是基于PostScript Description Language(PDL)，而PDL又是 高端打印机首选的打印描述语言，所以Type1迅速流行起来。但是Type1是非开放字体，Adobe对使用Type1的公司征收高额的使用费。

TrueType

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是1991年由Apple公司与 Microsoft公司联合提出另一套矢量字标准。Type1使用三次 贝塞尔曲线来描述字形， TrueType则使用二次贝塞尔曲线来描述字形。所以Type1的字体比 TrueType字体更加精确美观。一个误解是，Type1字体比TrueType字体占用空间多。这是因为同样描述一个圆形，二次贝塞尔曲线只需要8个关键点和7段 二次曲线；而三次贝塞尔曲线则需要12个关键点和11段三次曲线。然而实际情况是一般来说 Type1比TrueType要小10%左右。这是因为对于稍微复杂的字形，为了保持平滑，TrueType必须使用更多的关键点。由于现代大部分打印机都是使用PDL作为打印描述语言，所以Type1字体打印的时候不会产生形变，速度快；而 TrueType则需要翻译成PDL，由于曲线方程的变化，还会产生一定的形变，不如Type1美观。

OpenType

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则是Type1与 TrueType之争的最终产物。1995年，Adobe公司和 Microsoft公司开始联手开发一种兼容Type1和TrueType，并且真正支持 Unicode的字体，后来在发布的时候，正式命名为OpenType。OpenType可以嵌入Type1和TrueType，这样就兼有了二者的特点，无论是在屏幕上察看还是打印，质量都非常优秀。可以说 OpenType是一个三赢的结局，无论是Adobe、Microsoft还是最终用户，都从OpenType中得到了好处。Windows家族从Windows 2000开始，正式支持OpenType。

对比

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这么说来，Type1应该比 TrueType更具有优势，为什么如今的计算机上TrueType反而比Type1使用更广泛呢？

这是因为第一：Type1由于字体方程的复杂，所以在屏幕上渲染的时候，花费的时间多，解决方案是大部分Type1字体嵌入了 点阵字体，这样渲染快，但是边缘不光滑，比较难看。很多ps文档和ps转换的pdf文档都是这样，在计算机上浏览的时候字体很难看，但是打印出来很美观。TrueType则渲染比较快，可以平滑的显示在屏幕上，看上去很美观。

第二个原因是Type1的高额使用费，使得Type1没有被所有的操作系统所支持。Windows家族只有OS/2和windows 2000及之后的版本从操作系统级别开始支持Type1。由于这个问题，Adobe只好在其所有的产品中嵌入Adobe Type Manager(ATM)作为渲染引擎。

在UOS 上字体基本都是 TrueType，打开字体管理器，右键点击字体查看信息，UOS字体类型基本都是TrueType类型。

3. Qt 中字体绘制原理。

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Qt采用第三方开源库 freeType 实现字体渲染。freeType 提供提供字体的轮廓、轮廓关键点解析、上层图形API 通过这些接口进行图形绘制。上层利用freeType 不仅可以使用CPU 绘制，同时也可以使用opengl 进行绘制。FT库使用C语言编写，采用了面向对象的思想，将对应类型封装为结构体或者结构体指针类型。

字体渲染在 Qt中非常复杂，这里做简单的介绍，有兴趣可以深入研究TrueType 库字体渲染，该库在很多图形界面绘制中都会用到。下面通过代码对整个字体绘制大致流程说明。

1. 传入一个字体后，首先初始化 FT_New_Face，使用一个FT_New_Face 打开一个字体文件

2. 设置一些绘制的参数，比如字体大小什么的。

3. 遍历需要绘制文字，通过文字的unicode获取文字所在的index，并保存到glyph中。在绘制的时候通过这个glyph获取字体的轮廓字槽信息。

4. 在绘制的时候，通过glyph获取轮廓字槽。FT_Load_Glyph 把字体信息加载到face的glyph 中。

5. 至此、字的轮廓信息完全存储在outline中，下面的代码就是拿来解析，并渲染轮廓的。

在Qt 中，字体渲染分为了两种，当渲染的字体大于 64 号的时候，Qt会强制不加载字体的点阵图，采用讲字体轮廓转化成点的方式，然后通过我们平时drawpath的方式进行渲染，保证了大字体的情况下不会失真。

然后通过 addGlyphsToPath 将 outline 中的轮廓添加到 path 中，然后中fill的方式将文字渲染出来。这种方式同样使用于opengl 渲染。网上有很多这样的例子。

另一种方式当字体大小小于 64 的时候，是通过 freeType 获取字体对应的位图来渲染。在showDrawCacheGlyphs 函数中会对字体的大小进行判断，小于64的时候会通过drawCacheGlyphs 通过位图渲染

同样的从slot 中获取位图数据，通过memcpy 拷贝到 glyph_buffer 中，最后Qt中绘制图像的函数绘制到界面上。

Qt 中字体的绘制流程大致到这里，字体绘制比较复杂，有兴趣可以研究 trueTypel库，很多图形项目都会用到它。