
Font.h
#ifndef __Font_H__
#define __Font_H__
#include <vector>
#include <D3D9.h>
typedef unsigned char uint8;
template<typename T> struct TRect
{
    T left, top, right, bottom;
    TRect() {}
    TRect(T const & l, T const & t, T const & r, T const & b)
        : left(l), top(t), right(r), bottom(b)
    {
    }
    TRect(TRect const & o)
        : left(o.left), top(o.top), right(o.right), bottom(o.bottom)
    {
    }
    TRect & operator=(TRect const & o)
    {
        left = o.left;
        top = o.top;
        right = o.right;
        bottom = o.bottom;
        return *this;
    }
    T width() const
    {
        return right - left;
    }
    T height() const
    {
        return bottom - top;
    }
};
typedef unsigned int uint32;
typedef TRect<float> FloatRect;
class Font
{
public:
    Font(IDirect3DDevice9* device);
    typedef uint32 CodePoint;
    typedef FloatRect UVRect;
    typedef std::pair<CodePoint, CodePoint> PairCodePoint;
    typedef std::vector<PairCodePoint> VectorPairCodePoint;
    struct GlyphInfo
    {
        CodePoint codePoint;//codePoint码
        UVRect uvRect;//纹理区域
        float aspectRatio;
        GlyphInfo():codePoint(0),uvRect(UVRect(0, 0, 0, 0)),aspectRatio(1)
        { 
        }
        GlyphInfo(CodePoint _code, const UVRect& _rect, float _aspect) : codePoint(_code), uvRect(_rect), aspectRatio(_aspect)
        { 
        }
    };
    typedef std::vector<GlyphInfo> VectorGlyphInfo;
    struct RangeInfo
    {
        CodePoint first;
        CodePoint second;
        VectorGlyphInfo range;
        RangeInfo(CodePoint _first, CodePoint _second) : first(_first), second(_second) { }
    };
    enum constCodePoints
    {
        FONT_CODE_SELECT = 0,
        FONT_CODE_TAB = 0x0009,
        FONT_CODE_LF = 0x000A,
        FONT_CODE_CR = 0x000D,
        FONT_CODE_SPACE = 0x0020,
        FONT_CODE_LATIN_START = 0x0021,
        FONT_CODE_NEL = 0x0085,
        FONT_CODE_LATIN_END = 0x00A6,
    };
    typedef std::vector<RangeInfo> VectorRangeInfo;
    bool loadFont();
    inline bool checkHidePointCode(CodePoint _id)
    {
        for (VectorPairCodePoint::iterator iter=mVectorHideCodePoint.begin(); iter!=mVectorHideCodePoint.end(); ++iter) {
            if ((_id >= iter->first) && (_id <= iter->second)) return true;
        }
        return false;
    }
public:
    VectorPairCodePoint mVectorHideCodePoint;
    //字体范围
    VectorRangeInfo mVectorRangeInfo;
    
    uint8 mCountSpaceTab;
    uint8 mCharSpacer;
    GlyphInfo mSpaceGlyphInfo, mTabGlyphInfo, mSelectGlyphInfo, mSelectDeactiveGlyphInfo, mCursorGlyphInfo;
    
    IDirect3DDevice9* p;
};
#endif
Font.cpp
#include "Font.h"
#include <d3dx9tex.h>
#include <windows.h>
#include <ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H
#include FT_GLYPH_H
const unsigned char FONT_MASK_SELECT = 0x88;
const unsigned char FONT_MASK_SELECT_DEACTIVE = 0x60;
const unsigned char FONT_MASK_SPACE = 0x00;
const unsigned char FONT_MASK_CHAR = 0xFF;    
const size_t FONT_TEXTURE_WIDTH = 1024;
typedef unsigned char uchar;
Font::Font(IDirect3DDevice9* device)
{
    p = device;
    mCharSpacer = 5;
    mCountSpaceTab = 4;
}
bool Font::loadFont()
{
    if (mVectorRangeInfo.empty())
        mVectorRangeInfo.push_back(RangeInfo(FONT_CODE_LATIN_START, FONT_CODE_LATIN_END));
    FT_Library ftLibrary;//定义FT库
    //第一步:初始化库 
    if(FT_Init_FreeType(&ftLibrary))
        MessageBox(NULL,"FreeType初始化库时发生了一个错误!", NULL, NULL);
    //第二步:装载一个字体face (可以从一个字体文件装载, 也可以内存装载)
    //字体文件装载:
    FT_Face face;
    if(FT_New_Face(ftLibrary, "msyh.ttf", 0, &face)) 
        MessageBox(NULL,"Could not open font face!",NULL,NULL);
    //内存装载:
    //FT_New_Memory_Face( library,
    //buffer, /* 缓存的第一个字节 */ 
    //size, /* 缓存的大小(以字节表示) */ 
    //0, /* face索引 */ 
    //&face ); 内存装载
    //第三步:设置当前象素尺寸
    //当一个新的face对象建立时,对于可伸缩字体格式,size对象默认值为字符大小水平和垂直均为10象素。
    //对于定长字体格式,这个大小是未定义的,这就是你必须在装载一个字形前设置该值的原因。 
    //设置FreeType2字体大小
    //FT_Set_Char_Size( 
    //    face, /* face对象的句柄 */ 
    //    0, /* 以1/64点为单位的字符宽度 */ 
    //    16*64, /* 以1/64点为单位的字符高度 */ 
    //    300, /* 设备水平分辨率 */ 
    //    300 ); /* 设备垂直分辨率 */ 
    FT_F26Dot6 ftSize = (FT_F26Dot6)(24 * (1 << 6));
    if(FT_Set_Char_Size( face, ftSize, 0, 72, 72))
        MessageBox(NULL,"Could not set char size!",NULL,NULL);
    int max_height = 0, max_width = 0, max_bear = 0;
    //读取字体
    FT_Error ftResult = FT_Load_Char( face, 97, FT_LOAD_RENDER );
    if(ftResult)
        MessageBox(NULL ,"cannot load character 97", NULL, NULL);
    FT_Int advance = (face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 );
    //位图指针
    unsigned char* buffer = face->glyph->bitmap.buffer;
    if(NULL == buffer)
        MessageBox(NULL,"位图指针error", NULL, NULL);
    //计算 最大宽, 高  
    size_t glyphCount = 4;
    size_t l = glyphCount * (advance + 5), m = 0;
    //在这里计算字体纹理需要的大小
    for (VectorRangeInfo::iterator iter=mVectorRangeInfo.begin(); iter!=mVectorRangeInfo.end(); ++iter) {
        for (CodePoint index=iter->first; index<=iter->second; ++index, ++glyphCount) {
            if (checkHidePointCode(index)) continue;
            //读取字体(单个)
            if (FT_Load_Char( face, index, FT_LOAD_RENDER )) continue;
            //这里判断是否有这个CodePoint码
            if (NULL == face->glyph->bitmap.buffer) continue;
            //应该是字宽 
            FT_Int advance = (face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 );
            if ( ( 2 * ( face->glyph->bitmap.rows << 6 ) - face->glyph->metrics.horiBearingY ) > max_height )
                max_height = ( 2 * ( face->glyph->bitmap.rows << 6 ) - face->glyph->metrics.horiBearingY );
            if ( face->glyph->metrics.horiBearingY > max_bear )
                max_bear = face->glyph->metrics.horiBearingY;
            if ( (face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 ) > max_width)
                max_width = (face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 );
            l += (advance + 5);
            if ( (FONT_TEXTURE_WIDTH - 1) < (l + advance) ) { m ++; l = 0;}
        }
    }
    max_height >>= 6;
    max_bear >>= 6;
    size_t finalWidth = FONT_TEXTURE_WIDTH;//字体纹理的宽度
    size_t finalHeight = (m+1) * (max_height + 5);//字体纹理的高度
    //字节对齐
    size_t needHeight = 1;
    while (needHeight < finalHeight) needHeight <<= 1;
    finalHeight = needHeight;
    //字体文理宽高比例
    float textureAspect = (float)finalWidth / (float)finalHeight;
    //图象格式A8L8
    const size_t pixel_bytes = 2;
    size_t data_width = finalWidth * pixel_bytes;
    size_t data_size = finalWidth * finalHeight * pixel_bytes;//字体纹理需要的字节数
    //字体位图指针
    uchar* imageData = new uchar[data_size];
    //8位表示亮度8位表示alpha值
    for (size_t i = 0; i < data_size; i += pixel_bytes) {
        imageData[i + 0] = 0x00; //亮度
        imageData[i + 1] = 0x00; //alpha值
    }
    l = 0;
    m = 0;
    ftResult = FT_Load_Char( face, 97, FT_LOAD_RENDER );
    if (ftResult) 
        MessageBox(NULL, "cannot load character ", NULL, NULL);
    advance = (face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 );
    buffer = face->glyph->bitmap.buffer;
    //得到y的空隙
    int y_bearnig = max_bear - ( face->glyph->metrics.horiBearingY >> 6 );
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    //设置空格符纹理
    for (int j = 0; j < face->glyph->bitmap.rows; j++ ) {
        int row = j + (int)m + y_bearnig;
        uchar* pDest = &imageData[(row * data_width) + l * pixel_bytes];//找起点
        for (int k = 0; k < face->glyph->bitmap.width; k++ ) {
            *pDest++= FONT_MASK_CHAR;
            *pDest++= FONT_MASK_SPACE;
            buffer++;
        }
    }
    //设置空格符纹理坐标
    mSpaceGlyphInfo.codePoint = FONT_CODE_SPACE;
    mSpaceGlyphInfo.uvRect.left = (float)l / (float)finalWidth;  // u1
    mSpaceGlyphInfo.uvRect.top = (float)m / (float)finalHeight;  // v1
    mSpaceGlyphInfo.uvRect.right = (float)( l + ( face->glyph->advance.x >> 6 ) ) / (float)finalWidth; // u2
    mSpaceGlyphInfo.uvRect.bottom = ( m + max_height ) / (float)finalHeight; // v2
    mSpaceGlyphInfo.aspectRatio = textureAspect * (mSpaceGlyphInfo.uvRect.right - mSpaceGlyphInfo.uvRect.left)  / (mSpaceGlyphInfo.uvRect.bottom - mSpaceGlyphInfo.uvRect.top);
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    mTabGlyphInfo = mSpaceGlyphInfo;
    mTabGlyphInfo.aspectRatio = textureAspect * (float)mCountSpaceTab;
    l += (advance + mCharSpacer);
    if ( (FONT_TEXTURE_WIDTH - 1) < (l + advance) ) { m += max_height + mCharSpacer;l = 0;}
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    for (int j = 0; j < face->glyph->bitmap.rows; j++ ) {
        int row = j + (int)m + y_bearnig;
        uchar* pDest = &imageData[(row * data_width) + l * pixel_bytes];
        for(int k = 0; k < face->glyph->bitmap.width; k++ ) {
            *pDest++= FONT_MASK_CHAR;
            *pDest++= FONT_MASK_SELECT;
            buffer++;
        }
    }
    mSelectGlyphInfo.codePoint = FONT_CODE_SELECT;
    mSelectGlyphInfo.uvRect.left = (float)l / (float)finalWidth;  // u1
    mSelectGlyphInfo.uvRect.top = (float)m / (float)finalHeight;  // v1
    mSelectGlyphInfo.uvRect.right = (float)( l + ( face->glyph->advance.x >> 6 ) ) / (float)finalWidth; // u2
    mSelectGlyphInfo.uvRect.bottom = ( m + max_height ) / (float)finalHeight; // v2
    mSelectGlyphInfo.aspectRatio = textureAspect * (mSelectGlyphInfo.uvRect.right - mSelectGlyphInfo.uvRect.left)  / (mSelectGlyphInfo.uvRect.bottom - mSelectGlyphInfo.uvRect.top);
    //l+= 本字宽+字空 
    l += (advance + mCharSpacer);
    //如果到头容不下一个字
    if ( (FONT_TEXTURE_WIDTH - 1) < (l + advance) ) { m += max_height + mCharSpacer;l = 0;}
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    for (int j = 0; j < face->glyph->bitmap.rows; j++ ) {
        int row = j + (int)m + y_bearnig;
        uchar* pDest = &imageData[(row * data_width) + l * pixel_bytes];
        for(int k = 0; k < face->glyph->bitmap.width; k++ ) {
            *pDest++= FONT_MASK_CHAR;
            *pDest++= FONT_MASK_SELECT_DEACTIVE;
            buffer++;
        }
    }
    mSelectDeactiveGlyphInfo.codePoint = FONT_CODE_SELECT;
    mSelectDeactiveGlyphInfo.uvRect.left = (float)l / (float)finalWidth;  // u1
    mSelectDeactiveGlyphInfo.uvRect.top = (float)m / (float)finalHeight;  // v1
    mSelectDeactiveGlyphInfo.uvRect.right = (float)( l + ( face->glyph->advance.x >> 6 ) ) / (float)finalWidth; // u2
    mSelectDeactiveGlyphInfo.uvRect.bottom = ( m + max_height ) / (float)finalHeight; // v2
    mSelectDeactiveGlyphInfo.aspectRatio = textureAspect * (mSelectDeactiveGlyphInfo.uvRect.right - mSelectDeactiveGlyphInfo.uvRect.left)  / (mSelectDeactiveGlyphInfo.uvRect.bottom - mSelectDeactiveGlyphInfo.uvRect.top);
    l += (advance + mCharSpacer);
    if ( (FONT_TEXTURE_WIDTH - 1) < (l + advance) ) { m += max_height + mCharSpacer;l = 0;}
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    for (int j = 0; j < face->glyph->bitmap.rows; j++ ) {
        int row = j + (int)m + y_bearnig;
        uchar* pDest = &imageData[(row * data_width) + l * pixel_bytes];
        for(int k = 0; k < face->glyph->bitmap.width; k++ ) {
            *pDest++= FONT_MASK_CHAR;
            *pDest++= FONT_MASK_CHAR;
            buffer++;
        }
    }
    mCursorGlyphInfo.codePoint = FONT_CODE_SELECT;
    mCursorGlyphInfo.uvRect.left = (float)l / (float)finalWidth;  // u1
    mCursorGlyphInfo.uvRect.top = (float)m / (float)finalHeight;  // v1
    mCursorGlyphInfo.uvRect.right = (float)( l + ( face->glyph->advance.x >> 6 ) ) / (float)finalWidth; // u2
    mCursorGlyphInfo.uvRect.bottom = ( m + max_height ) / (float)finalHeight; // v2
    mCursorGlyphInfo.aspectRatio = textureAspect * (mCursorGlyphInfo.uvRect.right - mCursorGlyphInfo.uvRect.left)  / (mCursorGlyphInfo.uvRect.bottom - mCursorGlyphInfo.uvRect.top);
    l += (advance + mCharSpacer);
    if ( (FONT_TEXTURE_WIDTH - 1) < (l + advance) ) { m += max_height + mCharSpacer;l = 0;}
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    for (VectorRangeInfo::iterator iter=mVectorRangeInfo.begin(); iter!=mVectorRangeInfo.end(); ++iter) 
    {
        iter->range.resize(iter->second - iter->first + 1);
        size_t pos = 0;
        for (CodePoint index=iter->first; index<=iter->second; ++index, ++pos) {
            if (checkHidePointCode(index)) continue;
            GlyphInfo & info = iter->range.at(pos);
            ftResult = FT_Load_Char( face, index, FT_LOAD_RENDER );
            if (ftResult) {
                MessageBox(NULL, "cannot load character ", NULL, NULL);
                continue;
            }
            FT_Int advance = (face->glyph->advance.x >> 6 ) + ( face->glyph->metrics.horiBearingX >> 6 );
            //位图指针
            unsigned char* buffer = face->glyph->bitmap.buffer;
            if (NULL == buffer) {
                MessageBox(NULL, "Freetype returned null for character ", NULL, NULL);
                continue;
            }
            int y_bearnig = max_bear - ( face->glyph->metrics.horiBearingY >> 6 );
            for(int j = 0; j < face->glyph->bitmap.rows; j++ ) {//TTF字体纹理高度
                int row = j + (int)m + y_bearnig;
                uchar* pDest = &imageData[(row * data_width) + l * pixel_bytes];
                for(int k = 0; k < face->glyph->bitmap.width; k++ ) 
                {
                    if(true)//WBW TEST
                    {
                        *pDest++= *buffer;
                    }
                    else
                    {
                        *pDest++= FONT_MASK_CHAR;
                    }
                    *pDest++= *buffer;//D3DFMT_A8L8
                    buffer++;
                }
            }
            //CodePoint码(字符对应的纹理坐标)a,b,c,d,e. . .一,二,三. . .
            info.codePoint = index;
            info.uvRect.left = (float)l / (float)finalWidth;  // u1
            info.uvRect.top = (float)m / (float)finalHeight;  // v1
            info.uvRect.right = (float)( l + ( face->glyph->advance.x >> 6 ) ) / (float)finalWidth; // u2
            info.uvRect.bottom = ( m + max_height ) / (float)finalHeight; // v2
            info.aspectRatio = textureAspect * (info.uvRect.right - info.uvRect.left)  / (info.uvRect.bottom - info.uvRect.top);
            l += (advance + mCharSpacer);
            if ( (FONT_TEXTURE_WIDTH - 1) < (l + advance) ) { m += max_height + mCharSpacer;l = 0;}
        }
    }
    //保存到D3D纹理
    IDirect3DTexture9*      _tex;
    HRESULT hr = 0;
    hr = ::D3DXCreateTexture(
        p,
        finalWidth, finalHeight,
        0, 
        0, 
        D3DFMT_A8L8,//纹理格式
        D3DPOOL_MANAGED, &_tex);
    if(FAILED(hr))
        ::MessageBox(NULL,"D3DXCreateTexture error", NULL, NULL);
    D3DSURFACE_DESC textureDesc; 
    _tex->GetLevelDesc(0, &textureDesc);
    if(textureDesc.Format != D3DFMT_A8L8) 
        return false;
    D3DLOCKED_RECT lockedRect;
    _tex->LockRect(0, &lockedRect,0, 0);         
    //使用类型要对应(unsigned short --- D3DFMT_A8L8)
    unsigned short* imageData2 = (unsigned short*)lockedRect.pBits;
    for(int i = 0; i < finalHeight; i++){
        for(int j = 0; j < finalWidth; j++){
            //Pitch数据的总长度
            int index = i * lockedRect.Pitch / 2/*D3DFMT_A8L8 二字节*/ + j;
            //if(i < finalHeight/2)
            //    imageData2[index] = 0x00;
            //else
            //    imageData2[index] = 0xFF;
            imageData2[index] = imageData[index*2];
        }
    }
    _tex->UnlockRect(0);
    //保存纹理
    hr = ::D3DXSaveTextureToFile("test.jpg", D3DXIFF_JPG, _tex, NULL);
    if(D3DERR_INVALIDCALL == hr)
        ::MessageBox(NULL,NULL,NULL,NULL);
    return true;
}