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Lesson 15 具有纹理贴图的轮廓字体（Texture Mapped Outline Fonts）
在发布了前两篇关于位图字体和轮廓字体的教程以后，我收到很多邮件，很多读者都想知道如何才能给字体赋予纹理贴图。你可以使用自动纹理坐标生成器。它会为字体上的每一个多边形生成纹理坐标。
一个小注释，这段代码是专门针对Windows写的，它使用了Windows的wgl函数来创建字体，显然，Apple机系统有agl，X系统有 glx来支持做同样事情的，不幸的是，我不能保证这些代码也是容易使用的。如果哪位有能在屏幕上显示文字且独立于平台的代码，请告诉我，我将重写一个有关字体的教程。
我们将使用第14课的代码来创作纹理字体的演示。如果程序中哪部分的代码有变化，我会重写那部分的所有代码以便看出我做的改动。
下面这部分代码类似于第14课的代码，但是这次我们还要加上stdarg.h头文件。
#include <windows.h> // Header File For Windows
#include <math.h> // Header File For Math Library
#include <stdio.h> // Header File For Standard Input/Output
#include <gl\gl.h> // Header File For The OpenGL32 Library
#include <gl\glu.h> // Header File For The GLu32 Library
#include <gl\glaux.h> // Header File For The Glaux Library
HDC hDC=NULL; // Private GDI Device Context
HGLRC hRC=NULL; // Permanent Rendering Context
HWND hWnd=NULL; // Holds Our Window Handle
HINSTANCE hInstance; // Holds The Instance Of The Application
bool keys[256]; // Array Used For The Keyboard Routine
bool active=TRUE; // Window Active Flag Set To TRUE By Default
bool fullscreen=TRUE; // Fullscreen Flag Set To Fullscreen Mode By Default
我们还要添加一个叫做texture[]的整型变量。它用于保存纹理。后面3行是第14课中的代码，本课不做改动。
GLuint texture[1]; // One Texture Map
GLuint base; // Base Display List For The Font Set
GLfloat rot; // Used To Rotate The Text
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);// Declaration For WndProc
下面的部分做了一些小改动。我打算在这课使用wingdings字体来显示一个海盗旗（骷髅头和十字骨头）的标志。如果你想显示文字的话，就不用改动第14课中的代码了，也可以选择另一种字体。
有些人想知道如何使用wingdings字体，这也是我不用标准字体的一个原因。wingdings是一种符号字体，使用它时需要做一些改动。告诉 Windows使用wingdings字体并不太简单。如果你把字体的名字改为wingdings，你会注意到字体其实并没有选到。你必须告诉 Windows这种字体是一种符号字体而不是一种标准字符字体。后面会继续解释。
GLvoid BuildFont(GLvoid) // Build Our Bitmap Font
{
GLYPHMETRICSFLOAT gmf[256]; // Address Buffer For Font Storage
HFONT font; // Windows Font ID
base = glGenLists(256); // Storage For 256 Characters
font = CreateFont( -12, // Height Of Font
0, // Width Of Font
0, // Angle Of Escapement
0, // Orientation Angle
FW_BOLD, // Font Weight
FALSE, // Italic
FALSE, // Underline
FALSE, // Strikeout
这就是有魔力的那一行！不使用第14课中的ANSI_CHARSET，我们将使用SYMBOL_CHARSET。这会告诉Windows我们创建的字体并不是由标准字符组成的典型字体。所谓符号字体通常是由一些小图片（符号）组成的。如果你忘了改变这行，wingdings,webdings以及你想用的其它符号字体就不会工作。
SYMBOL_CHARSET, // Character Set Identifier
下面几行没有变化。
OUT_TT_PRECIS, // Output Precision
CLIP_DEFAULT_PRECIS, // Clipping Precision
ANTIALIASED_QUALITY, // Output Quality
FF_DONTCARE|DEFAULT_PITCH, // Family And Pitch
既然我们已经选择了符号字符集标识符，我们就可以选择wingdings字体了！
"Wingdings"); // Font Name
剩下几行代码没有变化
SelectObject(hDC, font); //Selects The Font We Created
wglUseFontOutlines( hDC, // Select The Current DC
0, // Starting Character
255, // Number Of Display Lists To Build
base, // Starting Display Lists
我们允许有更多的误差，这意味着GL不会严格的遵守字体的轮廓线。如果你把误差设置为0.0f，你就会发现严格地在曲面上贴图存在一些问题。但是如果你允许一定的误差，很多问题都可以避免。
0.1f, // Deviation From The True Outlines
下面三行代码还是相同的。
0.2f, // Font Thickness In The Z Direction
WGL_FONT_POLYGONS, // Use Polygons, Not Lines
gmf); // Address Of Buffer To Recieve Data
}
在ReSizeGLScene()函数之前，我们要加上下面一段代码来读取纹理。你可能会认得这些前几课中的代码。我们创建一个保存位图的地方，读取位图，告诉Windows生成一个纹理，并把它保存在texture[0]中。
我们创建一种细化纹理（mipmapped texture），这样会看起来好些。纹理的名字叫做lights.bmp。
AUX_RGBImageRec *LoadBMP(char *Filename) // Loads A Bitmap Image
{
FILE *File=NULL; // File Handle
if (!Filename) // Make Sure A Filename Was Given
{
return NULL; // If Not Return NULL
}
File=fopen(Filename,"r"); // Check To See If The File Exists
if (File) // Does The File Exist?
{
fclose(File); // Close The Handle
return auxDIBImageLoad(Filename);// Load The Bitmap And Return A Pointer
}
return NULL; // If Load Failed Return NULL
}
int LoadGLTextures() // Load Bitmaps And Convert To Textures
{
int Status=FALSE; // Status Indicator
AUX_RGBImageRec *TextureImage[1]; // Create Storage Space For The Texture
memset(TextureImage,0,sizeof(void *)*1); // Set The Pointer To NULL
if (TextureImage[0]=LoadBMP("Data/Lights.bmp")) // Load the Bitmap
{
Status=TRUE; // Set The Status To TRUE
glGenTextures(1, &texture[0]); // Create The Texture
// Build Linear Mipmapped Texture
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);
gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3, TextureImage[0]->sizeX, TextureImage[0]->sizeY, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[0]->data);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);
下面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，如果要完全讲清楚它的数学原理需要再写一篇教程。不过，你只要知道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，并把它们转换为顶点坐标。你会发现到物体在z平面没有纹理，只显示一些斑纹。正面和反面都被赋予了纹理，这些都是由glTexGen函数产生的。(X(GL_S)用于从左到右映射纹理，Y(GL_T)用于从上到下映射纹理。
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。你有3种选择：
GL_EYE_LINEAR - 纹理会固定在屏幕上。它永远不会移动。物体将被赋予处于它通过的地区的那一块纹理。
GL_OBJECT_LINEAR - 这种就是我们使用的模式。纹理被固定于在屏幕上运动的物体上。
GL_SPHERE_MAP - 每个人都喜欢。创建一种有金属质感的物体。
需要注意的是我省略了很多代码。我们还需要设置GL_OBJECT_PLANE，但是，默认参数就是我们想要的参数。如果你想了解更多，那就买一本好书，或者查阅MSDN。
// Texturing Contour Anchored To The Object
glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
// Texturing Contour Anchored To The Object
glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_LINEAR);
glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);
}
if (TextureImage[0]) // If Texture Exists
{
if (TextureImage[0]->data) // If Texture Image Exists
{
free(TextureImage[0]->data); // Free The Texture Image Memory
}
free(TextureImage[0]); // Free The Image Structure
}
return Status; // Return The Status
}
在InitGL()的最后有几行新代码。BuildFont()被放到了读取纹理的代码之后。glEnable(GL_COLOR_MATERIAL) 这行被删掉了，如果你想使用glColor3f(r,g,b)来改变纹理的颜色，那么就把glEnable(GL_COLOR_MATERIAL)这行重新加到这部分代码中。
int InitGL(GLvoid) // All Setup For OpenGL Goes Here
{
if (!LoadGLTextures()) // Jump To Texture Loading Routine
{
return FALSE; // If Texture Didn't Load Return FALSE
}
BuildFont(); // Build The Font
glShadeModel(GL_SMOOTH); // Enable Smooth Shading
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f); // Black Background
glClearDepth(1.0f); // Depth Buffer Setup
glEnable(GL_DEPTH_TEST); // Enables Depth Testing
glDepthFunc(GL_LEQUAL); // The Type Of Depth Testing To Do
glEnable(GL_LIGHT0); // Quick And Dirty Lighting (Assumes Light0 Is Set Up)
glEnable(GL_LIGHTING); // Enable Lighting
glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST); // Really Nice Perspective Calculations
启动2D纹理映射，并选择第一个纹理。这样就把第一个纹理映射到我们绘制在屏幕上的3D物体上了。如果你想加入更多的操作，可以按自己的意愿启动或禁用纹理映射。
glEnable(GL_TEXTURE_2D); // Enable Texture Mapping
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]); // Select The Texture
return TRUE; // Initialization Went OK
重置大小的代码没有变化，但DrawGLScene这部分代码有变化。
int DrawGLScene(GLvoid) // Here's Where We Do All The Drawing
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // Clear The Screen And The Depth Buffer
glLoadIdentity(); // Reset The View
这里是第一处变动。我们打算使用COS和SIN让物体绕着屏幕旋转而不是把它固定在屏幕中间。我们将把物体向屏幕里移动3个单位。在x轴，我们将移动范围限制在-1.1到+1.1之间。我们使用rot变量来控制左右移动。我们把上下移动的范围限制在+0.8到-0.8之间。同样使用rot变量来控制上下移动（最好充分利用你的变量）。
Position The Texture
glTranslatef(1.1f*float(cos(rot/16.0f)),0.8f*float(sin(rot/20.0f)),-3.0f);
下面做常规的旋转。这会使符号在X，Y和Z轴旋转。
glRotatef(rot,1.0f,0.0f,0.0f); // Rotate On The X Axis
glRotatef(rot*1.2f,0.0f,1.0f,0.0f); // Rotate On The Y Axis
glRotatef(rot*1.4f,0.0f,0.0f,1.0f); // Rotate On The Z Axis
我们将物体相对观察点向左向下移动一点，以便于把符号定位于每个轴的中心。否则，当我们旋转它的时候，看起来就不像是在围绕它自己的中心在旋转。- 0.35只是一个能让符号正确显示的数。我也试过一些其它数，因为我不知道这种字体的宽度是多少，可以适情况作出调整。我不知道为什么这种字体没有一个中心。
glTranslatef(-0.35f,-0.35f,0.1f); // Center On X, Y, Z Axis
最后，我们绘制海盗旗的符号，然后增加rot变量，从而使这个符号在屏幕中旋转和移动。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Microsoft Word或是写字板。在字体下拉菜单中选择Wingdings字体。输入大写字母‘N’，就会显示出海盗旗符号了。
glPrint("N"); // Draw A Skull And Crossbones Symbol
rot+=0.1f; // Increase The Rotation Variable
return TRUE; // Keep Going
}
最后要做的事就是在KillGLWindow()的最后添加KillFont()函数，如下所示。添加这行代码很重要。它将在我们退出程序之前做清理工作。
if (!UnregisterClass("OpenGL",hInstance)) // Are We Able To Unregister Class
{
MessageBox(NULL,"Could Not Unregister Class.","SHUTDOWN ERROR",MB_OK | MB_ICONINFORMATION);
hInstance=NULL; // Set hInstance To NULL
}
KillFont();
尽管我没有讲的细致入微，但我想你应该很好的理解了如何让OpenGL为你生成纹理坐标。在给你的字体或者是同类物体赋予纹理映射时，应该没有问题了，而且只需要改变两行代码，你就可以启用球体映射了，它的效果简直酷毙了！
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