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摘要：为了得到高质量而且灵活(包括对字形的各种变形操作)的字符显示，同时又能实现所见即所得(WYSIWYG)的打印，传统的使用点阵字库的方法已经不能满足要求，有一个很好的方法——使用TrueType字库，可以同时解决以上两个问题．介绍了TrueType技术的基本原理及在Vxworks系统中如何通过FreeType应用TrueType字库，在实际应用中，该技术很好地解决了上述问题，但这种技术也可以很容易地移植到很多其他系统中，如Linux。
关键词：VxWorks；TrueType；UGL字体驱动；打印 与传统的使用点阵字库相比，TrueType字库至少会带来这样的好处：可以高质量地实现字符的无级放大或缩小，高质量地实现字符的旋转、倾斜等操作(如图1)，方便地实现“所见即所得”．
图1应用效果图
由于有以上优点，在很多对字形有特殊操作要求的地方最好使用TrueType字库．Windows中现在使用的就是TrueType字库。 l、TrueType字库的基础
1.1 TrueType简介
TrueType字库是一种轮廓字库，在True—Type字库中，字形的信息是通过使用一系列的点来描述的．这些点之间或通过直线段，或通过二次贝塞尔曲线来连接，从而形成字形轮廓．图2是汉字“乾”的字形示例。
图2字形轮廓线示例
图2左边图形是直接连接字库中描述“乾”的点形成的，其中的圈表示描述字形的点：小圈表示直线段或贝塞尔曲线的端点，大圈表示贝塞尔曲线的控制点．
形成字形轮廓时对点的处理是这样的：假设有了起点P0(x0，y0)(它肯定是端点，即小圈)，再找下一个点P1(x1，y1)．如果P1也是端点，则用直线段连接P0，P1，再将P1作为新的起点继续连接剩下的点；否则P是贝塞尔曲线控制点，再找下一个点P2(x2，y2)．如果P2是端点，则将P0，P1，P2用贝塞尔曲线连接，P2作为新的起点继续连接剩下的点；否则再找下一个点P3(x3，y3)，计算P2与P3的中点Px,将P0，P1，Px用贝塞尔曲线连接，Px作为新的起点继续连接剩下的点．图2右边的图形是加入了二次贝塞尔曲线形成的实际见到的字形轮廓．
得到字型轮廓后，再对它进行填充就得到了需要的字符位图．剩下的工作就很简单了，通过打点或贴图都可以画出字符来． 1.2 FreeType的介绍
使用TrueType字库也有一定的困难：主要就是需要对TrueType字库的格式要有所了解。这样才能正确地提取出字形信息，而这对大多数用户来说很困难，也是很麻烦的．但是现在有了FreeType这个开放源码的共享软件(可以从网上下载)，就不必亲自做这些工作了．FreeType可以在很多平台下编译并使用(如Windows、Linux、VxWorks等)．利用FreeType提供的API，得到字形信息，形成位图等工作都可以很方便地完成． 1.3 FreeType使用
FreeType提供了丰富的API，具体用法可以参见其文档，这里仅作简要介绍．
用FreeType的API画出一个字符的流程大致如下(仅列出函数名)：
……
／*初始化 FreeType库 *／
FT_Init_FreeType；
／*建立字体，如宋体 、楷体等 *／
FT_New_Face：
／*指定查找字符字形的编码，如 Unicode、 GB2312等 *|
FT_Select Charmap
……
／*根据字符编码得到字符字形在字库中的位置 *／
FT_Get_Char_Index：
／*根据字符字形在字库中的位置得到其字形描述，即字形轮廓*／
FT_Load_Glyph：
／*将轮廓填充成位图*／
FT_Render_Glyph：
／*用户自定义函数画出位图*／
Drawimage；
……
／*撤消字体*／
FT_Done_Face：
／*撤消FreeType库*／
FT_Done_FreeType；
…… 当然实际系统中的应用不会这么简单，但是其基本过程是这样的。 2、UGL字体驱动 UGL是Zinc的基础，首先在Vxworks的UGL字体驱动中加入TrueType字库支持：
1)根据VxWorks的UGL字体驱动的接口标准写出驱动代码．
2)用行命令方式编译UGL．在UGL文档中介绍了行命令方式编译UGL，以及为加入新字库支持而修改相关文件(如uglnit.h等)的方法．
现有UGL字体驱动只提供了用于水平方向字符显示的接口，为了能够更加灵活地显示字符，可以在驱动接口中增加函数指针UGL-STATUS(*textDrawFree)；为了支持打印，可以加入函数指针UGL-STATUS(*textPrint)．当然如果用户要调用这2个函数，就得在ugl.h中加入相应的函数声明，并在uglfont1.c中加入相应的函数定义． typedef struct ugl-font-driver
{
／*原来的驱动接口*／
……
／*新加入的驱动接口*／
UGL_STATUS(*textDrawFree)
(structu ug_lgc * pGc，
const char * text，
unsigned long length，
const UGL_TT_PARAM * param)；
UGL_STATUS(*textPrint)(struct ugl_font_driver * pFontDriver，
const char * pFaceName。
FILE * outfile，
const char* text，
int length，
const UGL_TT_PARAM * param)；
}UGL-FONT-DRIVER；
textDrawFree中的结构UGLrr_PARAM中，定义了一些要用到的参数，如大小、前景及背景颜色、旋转角度、倾斜程度等．
另外，为了提高字符显示速度，可以用下面的方法：
1)将TrueType字库调人内存．即用FT_New_Memory_Face代替FT_New_Face；
2)利用FreeType提供的缓存功能．具体用法可以参见FreeType提供的文档．
3)对固定尺寸的字体(一般用于界面，这种情况下对速度有较高的要求)专门建立一个Cache．现举例说明如下： 假设Cache的结构如下： struct tt_cache_
{
／*code_aray存储字符编码*／
unsigned long code_aray[TT_CACHE_NUM]；
／*cache_glyph存储相应的位图*／
struct tt_glyph_cache_glyph[TT_CACHE_NUM]；
}；
TT_CACHE_NUM是需要建立Cache的字符数量．一般来说，Cache中应包括ASCII可显示字符、汉字中的一级字及一些常用符号．
1)假设tt_cache一>code_aray中已经存储了需要建立Cache的字符编码，首先对它排序(用C语言的qsort即可)：
qsort(tt_cache—>code_array，TT_CACHE_NUM，sizeof(unsignedlong)，compare)；
2)为所有字符生成相应的位图．
3)系统运行过程中需要查找字符的字形时，执行以下步骤：
①用bsearch在tt_cache一>code_aray中查找字符编码．
②若查找到，则相应的位图也找到了．
③若没查找到，则到字库中去找．
4)销毁字体时要同时销毁Cache．
应该注意的是上面的步骤1)、2)是在系统启动时做的，如果第2)步时间太长的话，可以不执行步骤2)，只需改变步骤3)：
①用bsearch在tt_cache一>code_aray中查找字符编码．
②若查找到，再看相应的位图是不是存在．如果已经存在，则相应的位图也找到了．如果还没有，则根据字库生成位图，并添加到Cache中．
③若没查找到，则到字库中去找．
实践证明，这种方法稍好一点． 3、打印 下面介绍在窗口系统Zinc中利用UGL字体驱动如何实现打印中的“所见即所得”．
Zinc中的打印流程是：先生成PS(PostScript)文件，再把PS文件发到打印机端口进行打印，所以下面只讨论如何生成PS文件．
由于现有系统Zinc不支持汉字的打印，所以必须回到UGL中用打点的方式画出汉字．这就是为什么实现UGL字体驱动时要加人函数指针UGL_STATUS(*textPrint)的原因．
textPrint中的参数意义为：
pFaceName字体名，如宋体、黑体等；
outfile指向打印的输出目标：PS文件．
修改Zinc中的ZafPrinter，当要打印字符时就调用UGL中的打印函数，UGL中实现打印的部分基本与屏幕显示相同，不同的只是把向屏幕(或内存位图)打点(或贴图)换成了向PS文件写人打点(或贴图)命令．
由于打印和屏幕显示两者只是输出目标的不同：前者是显示器(如果是内存位图也一样)；后者是PS文件．这样就很容易实现WYSISYG——只要将坐标单位设置为英寸(或英寸的千分之一)就行了．这里介绍一个技巧，由于汉字的打印是通过打点实现的，所以这样会使得PS文件比较大．要减小PS文件，可以将连续的打点用画线来代替．由于打印机的分辨率很高，这样做的效果会很明显：一般可以将PS文件减小到原来的1/5，这将大大减少写打印机端口的时间． 4、结束语 在VxWorks中使用TrueType字库的方法已成功地应用于Vxworks嵌人式地理信息系统中，并可以很容易地移植到很多其他的系统中．
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