在 C 中实现字形模式

Question

我已在 Peter Van Der 的 专家 C 编程 中阅读了字形的实现林登。他描述了这种绘制字形图案的方法。这个问题严格限制在 C 编程的范围内。

static unsigned short stopwatch[] = {
    0x07C6,
    0x1FF7,
    0x383B,
    0x600C,
    0x600C,
    0xC006,
    0xC006,
    0xDF06,
    0xC106,
    0xC106,
    0x610C,
    0x610C,
    0x3838,
    0x1FF0,
    0x07C0,
    0x0000
};

然后定义

#define X )*2+1
#define _ )*2
#define s ((((((((((((((((0

绘制 16 位宽的字形。

然后上面的数组被转换为秒表的字形模式。

我们如何在不使用图形的情况下在屏幕上绘制这些字形？有没有什么方法可以绘制其他对象的字形图案，例如地图轮廓、人脸，而无需绘制每个像素，并且无需使用常规 C 图形？

是否遵循任何算法？

Answer 1

这是代码的更新，它在源代码中对秒表进行“Ascii Art”。查看历史记录，找到忠实于本书的版本。

#include <stdio.h>

#define ____ 0
#define ___X 1
#define __X_ 2
#define __XX 3
#define _X__ 4
#define _X_X 5
#define _XX_ 6
#define _XXX 7
#define X___ 8
#define X__X 9
#define X_X_ 10
#define X_XX 11
#define XX__ 12
#define XX_X 13
#define XXX_ 14
#define XXXX 15
#define D16(A,B,C,D) ((A)<<12|(B<<8)|(C<<4)|D)

#define ALEN(A) (sizeof(A)/sizeof(A[0]))

static unsigned short stopwatch[] = {
 D16(____,_XXX,XX__,_XX_),  // 0x07c6
 D16(___X,XXXX,XXXX,_XXX),  // 0x1ff7
 D16(__XX,X___,__XX,X_XX),  // 0x383b
 D16(_XX_,____,____,XX__),  // 0x600c
 D16(_XX_,____,____,XX__),  // 0x600c
 D16(XX__,____,____,_XX_),  // 0xc006
 D16(XX__,____,____,_XX_),  // 0xc006
 D16(XX_X,XXXX,____,_XX_),  // 0xdf06
 D16(XX__,___X,____,_XX_),  // 0xc106
 D16(XX__,___X,____,_XX_),  // 0xc106
 D16(_XX_,___X,____,XX__),  // 0x610c
 D16(_XX_,___X,____,XX__),  // 0x610c
 D16(__XX,X___,__XX,X___),  // 0x3838
 D16(___X,XXXX,XXXX,____),  // 0x1ff0
 D16(____,_XXX,XX__,____),  // 0x07c0
};

int main(void)
{
    unsigned int i, idx;
    const char *pattern[] = {
        "____", /* 0 */  "___X", /* 1 */  "__X_", /* 2 */  "__XX", /* 3 */
        "_X__", /* 4 */  "_X_X", /* 5 */  "_XX_", /* 6 */  "_XXX", /* 7 */
        "X___", /* 8 */  "X__X", /* 9 */  "X_X_", /* 10 */ "X_XX", /* 11 */
        "XX__", /* 12 */ "XX_X", /* 13 */ "XXX_", /* 14 */ "XXXX"  /* 15 */
    };
    for (i = 0; i < ALEN(stopwatch); i++)
    {
        printf("D16(");
        idx = (stopwatch[i] >> 12) & 0xf;
        printf("%s,", pattern[idx]);
        idx = (stopwatch[i] >> 8) & 0xf;
        printf("%s,", pattern[idx]);
        idx = (stopwatch[i] >> 4) & 0xf;
        printf("%s,", pattern[idx]);
        idx = (stopwatch[i]) & 0xf;
        printf("%s),  // 0x%04x\n", pattern[idx], stopwatch[i]);
    }
}

注意：主要思想是您可以替换秒表数据中的原始十六进制数组，代码将生成与上面示例相同的数组。即，与宏结合使用时，十六进制数组和 ASCII ART 是等效的。

这对于链接到源的字体库最有帮助。即，与十六进制数组相比，此秒表数组在源中更容易可视化。

嗯...但是我们需要找出数组来实现任何其他对象的字形...还有其他方法来实现这个..？

我认为这是一个重要的观点，但我在任何地方都没有看到表达。二进制版本可以发送到位图硬件。然而，“ASCII ART”表示比十六进制数组更容易理解。另一种方法是使用二进制常量，尽管可视化效果不太好。

这是另一个问题您可能希望支持比灰度图像单个位更大的位深度。因此，您需要为每个“颜色深度”进行定义，然后对其进行编码。如果您正在编写一个将 SVG/BMP 等转换为“C”数组的程序，这将是创建输出的更好方法（以及传统的“机器生成内容”注释）。

您需要限制调色板以使其成为“有效 C”。 “C”中标识符的附加限制将字符空间限制为大小写字母、数字和下划线。例如， '。'期间是不允许的。 “W”和“R”是其他候选者（X 除外）。因此灰度图像的“调色板”可能是有限的。

我想我也看到它在一些 BDF 字体定义中使用。还有一篇关于空格编码标准的博客文章。空格对于编译器来说并不重要。然而，这对人类很重要。因此，虽然十六进制数组相当于机器，但它还是有帮助的。例如，随着时间的推移，应用程序可能有两个秒表字形，然后您想知道十六进制数组正在定义哪一个。

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我最初的目标是找到一种好方法来实现编译器可以使用的“ASCII Art”。我采用了“Peter Van Der Linden”宏（可能源自 UseNet）并连接了一个半字节。这些不太可能导致名称冲突。它确实有一个缺点，即散布逗号，但我认为字形仍然可以识别，更紧凑，并且宏更容易理解。 [请参阅此帖子历史记录以了解使用原始宏的变体]。

Answer 2

只缺少几行代码：

int main()
{
    int i,j;
    for ( i=0;stopwatch[i];i++ )
    {
        for ( j=1<<16;j;j>>=1 ) printf("%c",stopwatch[i]&j?'o':' ');
        printf("\n");
    }
}

瞧，秒表：

      ooooo   oo 
    ooooooooo ooo
   ooo     ooo oo
  oo         oo  
  oo         oo  
 oo           oo 
 oo           oo 
 oo ooooo     oo 
 oo     o     oo 
 oo     o     oo 
  oo    o    oo  
  oo    o    oo  
   ooo     ooo   
    ooooooooo    
      ooooo      

define 语句是获得该列表中的神奇值的简写：

$ gcc -E -x c -
#define X )*2+1
#define _ )*2
#define s ((((((((((((((((0 

s _ _ _ _ _ _ X X X X _ _ _ _ _ _

// will be preprocessed to:
^D

((((((((((((((((0 )*2 )*2 )*2 )*2 )*2 )*2 )*2+1 )*2+1 )*2+1 )*2+1 )*2 )*2 )*2 )*2 )*2 )*2

最后一个简介是一个表达式，它会导致某个值（在在本例中为 960 或 0x03c0），您可以在该“秒表”列表中使用。