src/video/font.cpp

   1 //  $Id$
   2 //
   3 //  SuperTux
   4 //  Copyright (C) 2006 Matthias Braun <matze@braunis.de>
   5 //                     Ingo Ruhnke <grumbel@gmx.de>
   6 //
   7 //  This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 //  modify it under the terms of the GNU General Public License
   9 //  as published by the Free Software Foundation; either version 2
  10 //  of the License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 //  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 //  GNU General Public License for more details.
  16 //
  17 //  You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 //  along with this program; if not, write to the Free Software
  19 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  20
  21 #include <config.h>
  22
  23 #include <cstdlib>
  24 #include <cstring>
  25 #include <stdexcept>
  26
  27 #include <SDL_image.h>
  28 #include "physfs/physfs_sdl.hpp"
  29
  30 #include "lisp/parser.hpp"
  31 #include "lisp/lisp.hpp"
  32 #include "screen.hpp"
  33 #include "font.hpp"
  34 #include "renderer.hpp"
  35 #include "drawing_context.hpp"
  36 #include "log.hpp"
  37
  38 namespace {
  39 bool     has_multibyte_mark(unsigned char c);
  40 uint32_t decode_utf8(const std::string& text, size_t& p);
  41
  42 struct UTF8Iterator
  43 {
  44   const std::string&     text;
  45   std::string::size_type pos;
  46   uint32_t chr;
  47
  48   UTF8Iterator(const std::string& text_)
  49     : text(text_),
  50       pos(0)
  51   {
  52     chr = decode_utf8(text, pos);
  53   }
  54
  55   bool done() const
  56   {
  57     return pos > text.size();
  58   }
  59
  60   UTF8Iterator& operator++() {
  61     try {
  62       chr = decode_utf8(text, pos);
  63     } catch (std::runtime_error) {
  64       log_debug << "Malformed utf-8 sequence beginning with " << *((uint32_t*)(text.c_str() + pos)) << " found " << std::endl;
  65       chr = 0;
  66       ++pos;
  67     }
  68
  69     return *this;
  70   }
  71
  72   uint32_t operator*() const {
  73     return chr;
  74   }
  75 };
  76
  77 bool vline_empty(SDL_Surface* surface, int x, int start_y, int end_y, Uint8 threshold)
  78 {
  79   Uint8* pixels = (Uint8*)surface->pixels;
  80
  81   for(int y = start_y; y < end_y; ++y)
  82     {
  83       const Uint8& p = pixels[surface->pitch*y + x*surface->format->BytesPerPixel + 3];
  84       if (p > threshold)
  85         {
  86           return false;
  87         }
  88     }
  89   return true;
  90 }
  91 } // namespace
  92
  93 Font::Font(GlyphWidth glyph_width_,
  94            const std::string& filename,
  95            const std::string& shadowfile,
  96            int char_width, int char_height_,
  97            int shadowsize_)
  98   : glyph_width(glyph_width_),
  99     glyph_surface(0), shadow_glyph_surface(0),
 100     char_height(char_height_),
 101     shadowsize(shadowsize_)
 102 {
 103   glyph_surface = new Surface(filename);
 104   shadow_glyph_surface  = new Surface(shadowfile);
 105
 106   first_char = 32;
 107   char_count = ((int) glyph_surface->get_height() / char_height) * 16;
 108
 109   if (glyph_width == FIXED)
 110     {
 111       for(uint32_t i = 0; i < char_count; ++i)
 112         {
 113           float x = (i % 16) * char_width;
 114           float y = (i / 16) * char_height;
 115
 116           Glyph glyph;
 117           glyph.advance = char_width;
 118           glyph.offset  = Vector(0, 0);
 119           glyph.rect    = Rect(x, y, x + char_width, y + char_height);
 120
 121           glyphs.push_back(glyph);
 122           shadow_glyphs.push_back(glyph);
 123         }
 124     }
 125   else // glyph_width == VARIABLE
 126     {
 127       // Load the surface into RAM and scan the pixel data for characters
 128       SDL_Surface* surface = IMG_Load_RW(get_physfs_SDLRWops(filename), 1);
 129       if(surface == NULL) {
 130         std::ostringstream msg;
 131         msg << "Couldn't load image '" << filename << "' :" << SDL_GetError();
 132         throw std::runtime_error(msg.str());
 133       }
 134
 135       SDL_LockSurface(surface);
 136
 137       for(uint32_t i = 0; i < char_count; ++i)
 138         {
 139           int x = (i % 16) * char_width;
 140           int y = (i / 16) * char_height;
 141
 142           int left = x;
 143           while (left < x + char_width &&
 144                  vline_empty(surface, left, y, y + char_height, 64))
 145             left += 1;
 146
 147           int right = x + char_width - 1;
 148           while (right > left &&
 149                  vline_empty(surface, right, y, y + char_height, 64))
 150             right -= 1;
 151
 152           Glyph glyph;
 153           glyph.offset = Vector(0, 0);
 154
 155           if (left <= right)
 156             glyph.rect = Rect(left,  y, right+1, y + char_height);
 157           else // glyph is completly transparent
 158             glyph.rect = Rect(x,  y, x + char_width, y + char_height);
 159
 160           glyph.advance = glyph.rect.get_width() + 1; // FIXME: might be usefull to make spacing configurable
 161
 162           glyphs.push_back(glyph);
 163           shadow_glyphs.push_back(glyph);
 164         }
 165
 166       SDL_UnlockSurface(surface);
 167
 168       SDL_FreeSurface(surface);
 169     }
 170 }
 171
 172 Font::~Font()
 173 {
 174   delete glyph_surface;
 175   delete shadow_glyph_surface;
 176 }
 177
 178 float
 179 Font::get_text_width(const std::string& text) const
 180 {
 181   float curr_width = 0;
 182   float last_width = 0;
 183
 184   for(UTF8Iterator it(text); !it.done(); ++it)
 185     {
 186       if (*it == '\n')
 187         {
 188           last_width = std::max(last_width, curr_width);
 189           curr_width = 0;
 190         }
 191       else
 192         {
 193           int idx = chr2glyph(*it);
 194           curr_width += glyphs[idx].advance;
 195         }
 196     }
 197
 198   return std::max(curr_width, last_width);
 199 }
 200
 201 float
 202 Font::get_text_height(const std::string& text) const
 203 {
 204   std::string::size_type text_height = char_height;
 205
 206   for(std::string::const_iterator it = text.begin(); it != text.end(); ++it)
 207     { // since UTF8 multibyte characters are decoded with values
 208       // outside the ASCII range there is no risk of overlapping and
 209       // thus we don't need to decode the utf-8 string
 210       if (*it == '\n')
 211         text_height += char_height + 2;
 212     }
 213
 214   return text_height;
 215 }
 216
 217 float
 218 Font::get_height() const
 219 {
 220   return char_height;
 221 }
 222
 223 std::string
 224 Font::wrap_to_chars(const std::string& s, int line_length, std::string* overflow)
 225 {
 226   // if text is already smaller, return full text
 227   if ((int)s.length() <= line_length) {
 228     if (overflow) *overflow = "";
 229     return s;
 230   }
 231
 232   // if we can find a whitespace character to break at, return text up to this character
 233   int i = line_length;
 234   while ((i > 0) && (s[i] != ' ')) i--;
 235   if (i > 0) {
 236     if (overflow) *overflow = s.substr(i+1);
 237     return s.substr(0, i);
 238   }
 239
 240   // FIXME: wrap at line_length, taking care of multibyte characters
 241   if (overflow) *overflow = "";
 242   return s;
 243 }
 244
 245 std::string
 246 Font::wrap_to_width(const std::string& s, float width, std::string* overflow)
 247 {
 248   // if text is already smaller, return full text
 249   if (get_text_width(s) <= width) {
 250     if (overflow) *overflow = "";
 251     return s;
 252   }
 253
 254   // if we can find a whitespace character to break at, return text up to this character
 255   for (int i = s.length()-1; i >= 0; i--) {
 256     std::string s2 = s.substr(0,i);
 257     if (s[i] != ' ') continue;
 258     if (get_text_width(s2) <= width) {
 259       if (overflow) *overflow = s.substr(i+1);
 260       return s.substr(0, i);
 261     }
 262   }
 263
 264   // FIXME: hard-wrap at width, taking care of multibyte characters
 265   if (overflow) *overflow = "";
 266   return s;
 267 }
 268
 269 void
 270 Font::draw(Renderer *renderer, const std::string& text, const Vector& pos_,
 271            FontAlignment alignment, DrawingEffect drawing_effect,
 272            float alpha) const
 273 {
 274   float x = pos_.x;
 275   float y = pos_.y;
 276
 277   std::string::size_type last = 0;
 278   for(std::string::size_type i = 0;; ++i)
 279     {
 280       if (text[i] == '\n' || i == text.size())
 281         {
 282           std::string temp = text.substr(last, i - last);
 283
 284           // calculate X positions based on the alignment type
 285           Vector pos = Vector(x, y);
 286
 287           if(alignment == ALIGN_CENTER)
 288             pos.x -= get_text_width(temp) / 2;
 289           else if(alignment == ALIGN_RIGHT)
 290             pos.x -= get_text_width(temp);
 291
 292           // Cast font position to integer to get a clean drawing result and
 293           // no bluring as we would get with subpixel positions
 294           pos.x = static_cast<int>(pos.x);
 295
 296           draw_text(renderer, temp, pos, drawing_effect, alpha);
 297
 298           if (i == text.size())
 299             break;
 300
 301           y += char_height + 2;
 302           last = i + 1;
 303         }
 304     }
 305 }
 306
 307 void
 308 Font::draw_text(Renderer *renderer, const std::string& text, const Vector& pos,
 309                 DrawingEffect drawing_effect, float alpha) const
 310 {
 311   if(shadowsize > 0)
 312     {
 313       // FIXME: shadow_glyph_surface and glyph_surface do currently
 314       // share the same glyph array, this is incorrect and should be
 315       // fixed, it is however hardly noticable
 316       draw_chars(renderer, shadow_glyph_surface, text,
 317                  pos + Vector(shadowsize, shadowsize), drawing_effect, alpha);
 318     }
 319
 320   draw_chars(renderer, glyph_surface, text, pos, drawing_effect, alpha);
 321 }
 322
 323 int
 324 Font::chr2glyph(uint32_t chr) const
 325 {
 326   int glyph_index = chr - first_char;
 327
 328   // we don't have the control chars 0x80-0xa0 in the font
 329   if (chr >= 0x80) { // non-ascii character
 330     glyph_index -= 32;
 331     if(chr <= 0xa0) {
 332       log_debug << "Unsupported utf-8 character '" << chr << "' found" << std::endl;
 333       glyph_index = 0;
 334     }
 335   }
 336
 337   if(glyph_index < 0 || glyph_index >= (int) char_count) {
 338     log_debug << "Unsupported utf-8 character found" << std::endl;
 339     glyph_index = 0;
 340   }
 341
 342   return glyph_index;
 343 }
 344
 345 void
 346 Font::draw_chars(Renderer *renderer, Surface* pchars, const std::string& text,
 347                  const Vector& pos, DrawingEffect drawing_effect,
 348                  float alpha) const
 349 {
 350   Vector p = pos;
 351
 352   for(UTF8Iterator it(text); !it.done(); ++it)
 353     {
 354       int font_index = chr2glyph(*it);
 355
 356       if(*it == '\n')
 357         {
 358           p.x = pos.x;
 359           p.y += char_height + 2;
 360         }
 361       else if(*it == ' ')
 362         {
 363           p.x += glyphs[font_index].advance;
 364         }
 365       else
 366         {
 367           const Glyph& glyph = glyphs[font_index];
 368           DrawingRequest request;
 369
 370           request.pos = p + glyph.offset;
 371           request.drawing_effect = drawing_effect;
 372           request.alpha = alpha;
 373
 374           SurfacePartRequest surfacepartrequest;
 375           surfacepartrequest.size = glyph.rect.p2 - glyph.rect.p1;
 376           surfacepartrequest.source = glyph.rect.p1;
 377           surfacepartrequest.surface = pchars;
 378
 379           request.request_data = &surfacepartrequest;
 380           renderer->draw_surface_part(request);
 381
 382           p.x += glyphs[font_index].advance;
 383         }
 384     }
 385 }
 386
 387
 388 namespace {
 389
 390 /**
 391  * returns true if this byte matches a bitmask of 10xx.xxxx, i.e. it is the 2nd, 3rd or 4th byte of a multibyte utf8 string
 392  */
 393 bool has_multibyte_mark(unsigned char c) {
 394   return ((c & 0300) == 0200);
 395 }
 396
 397 /**
 398  * gets unicode character at byte position @a p of UTF-8 encoded @a
 399  * text, then advances @a p to the next character.
 400  *
 401  * @throws std::runtime_error if decoding fails.
 402  * See unicode standard section 3.10 table 3-5 and 3-6 for details.
 403  */
 404 uint32_t decode_utf8(const std::string& text, size_t& p)
 405 {
 406   uint32_t c1 = (unsigned char) text[p+0];
 407
 408   if (has_multibyte_mark(c1)) std::runtime_error("Malformed utf-8 sequence");
 409
 410   if ((c1 & 0200) == 0000) {
 411     // 0xxx.xxxx: 1 byte sequence
 412     p+=1;
 413     return c1;
 414   }
 415   else if ((c1 & 0340) == 0300) {
 416     // 110x.xxxx: 2 byte sequence
 417     if(p+1 >= text.size()) throw std::range_error("Malformed utf-8 sequence");
 418     uint32_t c2 = (unsigned char) text[p+1];
 419     if (!has_multibyte_mark(c2)) throw std::runtime_error("Malformed utf-8 sequence");
 420     p+=2;
 421     return (c1 & 0037) << 6 | (c2 & 0077);
 422   }
 423   else if ((c1 & 0360) == 0340) {
 424     // 1110.xxxx: 3 byte sequence
 425     if(p+2 >= text.size()) throw std::range_error("Malformed utf-8 sequence");
 426     uint32_t c2 = (unsigned char) text[p+1];
 427     uint32_t c3 = (unsigned char) text[p+2];
 428     if (!has_multibyte_mark(c2)) throw std::runtime_error("Malformed utf-8 sequence");
 429     if (!has_multibyte_mark(c3)) throw std::runtime_error("Malformed utf-8 sequence");
 430     p+=3;
 431     return (c1 & 0017) << 12 | (c2 & 0077) << 6 | (c3 & 0077);
 432   }
 433   else if ((c1 & 0370) == 0360) {
 434     // 1111.0xxx: 4 byte sequence
 435     if(p+3 >= text.size()) throw std::range_error("Malformed utf-8 sequence");
 436     uint32_t c2 = (unsigned char) text[p+1];
 437     uint32_t c3 = (unsigned char) text[p+2];
 438     uint32_t c4 = (unsigned char) text[p+4];
 439     if (!has_multibyte_mark(c2)) throw std::runtime_error("Malformed utf-8 sequence");
 440     if (!has_multibyte_mark(c3)) throw std::runtime_error("Malformed utf-8 sequence");
 441     if (!has_multibyte_mark(c4)) throw std::runtime_error("Malformed utf-8 sequence");
 442     p+=4;
 443     return (c1 & 0007) << 18 | (c2 & 0077) << 12 | (c3 & 0077) << 6 | (c4 & 0077);
 444   }
 445   throw std::runtime_error("Malformed utf-8 sequence");
 446 }
 447
 448 } // namespace