从TTF字体中提取字模信息

从TTF字体中字模信息

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1、引言

　　传统上的字模信息一般都是从点阵字体中得到的。然而，点阵字体有一个致命的缺点就是字模信息大小固定，放大字体将产生严重的锯齿形失真。本文介绍了一种利用VC从TTF字体中直接获取字符的字模信息的方法，所获取的字模信息可以达到近似无限的分辨率，可选择2级、5级、17级和65级等多种灰度级，最终将字模信息保存为BMP位图文件格式，方便对字模信息的利用。

2、TTF介绍

　　TTF是Microsoft公司和Apple公司共同推出的一种轮廓字体。TTF的主要其设计思想是：用一系列点构造字型轮廓，在此基础上用一系列指令调节，使轮廓线变的平滑，从而得到良好的显示效果。TTF是一种矢量字体，可进行字体的无级放大，快速变形等，放大后的字体平常圆润，没有锯齿形失真。利用矢量字库进行字型变换，如平衡、缩放、旋转、 倾斜等，速度快，失真小，效果好，可产生高质量的汉字输出。由于windows操作系统的流行，TTF已成为字体显示的主流，其资源相当丰富，就windows自身就带有上百种TTF字体，网络上可供下载的字体资源大部分也是TTF格式。而反观传统的点阵字体，由于其资源相对较少，字体大小固定单一，在放大缩小时很困难，效果也不好，速度慢，字体单调，锯齿形失真严重，很难达到美观的要求。因而，利用TTF字体来替代点阵字体，以期获取更多种类、更多分辨率、更多灰度级的字模信息，满足社会上对字模信息的多样要求，便是十分必要的。

3、提取TTF字体中字符的字模信息

　　首先，把所要用的TTF字体库选入当前的DC(Device Context)设备上下文中

CFont newfont;
	newfont.CreateFont(m_intHeight,
			0, 
			m_intAngle,
			0, 
			m_intBold, 
			m_bCheckItalic,
			0,
			0,
			DEFAULT_CHARSET,
			OUT_CHARACTER_PRECIS,
			CLIP_CHARACTER_PRECIS, 
			DEFAULT_QUALITY,
			DEFAULT_PITCH|FF_DONTCARE,
			m_strFontName);  //m_strFontName为TTF字体名

//m_intHeight设置字体的高度，值越大，最终获取的字模的分辨率越高。
//m_intAngle设置字体的旋转角度,m_intBold设置字体的粗细程度
//m_bCheckItalic设置字体为斜体与否
	CDC* pdc=m_ctlDisplay.GetDC();//获取控件m_ctlDisplay的DC
	CFont *poldfont=pdc->SelectObject(&newfont);//将TTF字体对象选入控件m_ctlDisplay的DC中

接下来主要是利用Win32的API函数GetGlyphOutline()来提取TTF字体的字模信息

DWORD GetGlyphOutline(
  HDC hdc,             // DC句柄
  UINT uChar,          // 要提取字模的字符
  UINT uFormat,        // 函数返回的信息格式
  LPGLYPHMETRICS lpgm, // GLYPHMETRICS结构的指针
  DWORD cbBuffer,      // 接收缓存的大小
  LPVOID lpvBuffer,    // 接收缓存的地址
  CONST MAT2 *lpmat2   // MAT2结构的指针
);

　　若接收缓存的地址设置为NULL则GetGlyphOutline()函数返回字模信息所需的存储空间的大小。若返回的存储空间大小nLen大于零，则可以获取指定的字模信息，否则，表示返回失败，需重新设置字体。对GetGlyphOutline()函数的第三个参数uFormat分别设置为GGO_BITMAP，GGO_GRAY2_BITMAP，GGO_GRAY4_BITMAP，GGO_GRAY8_BITMAP就可以获取2级、5级、17级和65级灰度的字模信息。返回的字体信息是按行进行4字节对齐的，必须经过适当处理以获取字模的大小对于2级灰度的字模信息，1位表示一个像素，所示字模的宽度(按字节计)为

charLineW=(glpm.gmBlackBoxX/32+(glpm.gmBlackBoxX%32==0?0:1))*4;
// glpm为返回的LPGLYPHMETRICS结构体

对于5级、17级和65级灰度的字模信息，1字节表示一个像素，所以字模的宽度(按字节计)为

charLineW=(glpm.gmBlackBoxX/4+(glpm.gmBlackBoxX%4==0?0:1))*4;

4、字模信息的显示与保存

　　所获取的字模信息为一像素矩阵，可以用位图来显示与保存为了显示和保存位图，须构造位图的信息头结构体BITMAPINFO，该结构体在MSDN上有说明，主要是用来解析BMP格式的位图文件的。根据字模信息的灰度级数，设定不同的颜色数，如果为2级则为黑白两色。若是5级、17级和65级灰度，则在0~255中平均分配不同的灰度。显示位图时利用了显示缓存来加快字体的显示，即在内存中申请一空间，将字模信息绘于此空间，然后将其整个“贴”到显示界面上。

CRect rect;
GetDlgItem(IDC_STATIC_PIC)->GetWindowRect(&rect); //获取显示控件的大小
CDC memdc; //申请一显示缓存的DC（Device Context,设备上下文 ）memdc.CreateCompatibleDC(pdc); 
	CBitmap nbitmap,*poldbitmap;
	nbitmap.CreateCompatibleBitmap(pdc,rect.Width(),rect.Height());
//创建合适的位图
	poldbitmap=memdc.SelectObject(&nbitmap); //将所创建的位图选入显示缓存的DC
::StretchDIBits(memdc.m_hDC,
	　　　　-m_intScrollHPos,
                -m_intScrollVPos, 
                m_intPixX, 
                m_intPixY,0,0, 
                m_intPixX, 
                m_intPixY, 
                pBuf,pbmpinfo,
                DIB_RGB_COLORS,
                SRCCOPY);
                
//将图像数据绘于显示缓存的DC上
	pdc->BitBlt(0,0,rect.Width(),rect.Height(),&memdc,0,0,SRCCOPY);
//将显示缓存上的图像按显示控件的大小”贴”到图像显示控件上
memdc.DeleteDC();//释放显示缓存的DC

如果要保存字模信息为bmp位图文件，需构造位图文件的文件头结构体BITMAPFILEHEADER。 然后，新建一文件，写入位图的各种信息即可。

　CFile cf;
 cf.Open(strfile,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);
 cf.Write(pfileinfo,sizeof(BITMAPFILEHEADER));//写入文件头信息
 cf.Write(pbmpinfo,sizeof(BITMAPINFOHEADER)+sizeof(RGBQUAD)*BITSTABLE[m_intBits-1]);
　//写入位图的信息头和颜色表
 cf.Write(pBuf,charLineW*m_intPixY);//写入位图数据
 cf.Close();

5、程序的运行

　　整个程序实现了从TTF字体中提取字模信息并最终保存为BMP位图文件的功能。其中，TTF字体可以在字体列表中选择，字模的高度、粗细、角度、斜体、反色和灰度级数可以选择，适应了各种场合对字模信息的不同要求。字模信息最后保存为BMP位图文件，方便后继各种针对字模应用的处理，诸如字模显示，字模处理等。