Инди Anton Nadtoka
981

Вывод текста в играх

Со стороны простая задача - вывести текст на экран. Если посмотреться к задаче ближе, то станет ясно - вывод текста нет так прост, как может показаться.
В закладки

Во всех графических API - нет прямых способов вывести текст. Вывод текста также не заложен в драйвер видеокарты. Графическая система (OpenGL, Metal, Vulkan) может выводить только треугольники, линии и точки. DirectX имеет средства для загрузки шрифтов из коробки. Выводом текста занимается уже движок. Есть несколько способов, которыми мы можем воспользоваться при выводе текста.

Вывод с помощью окрашенных полигонов

Самый не популярный способ вывода текста. Для вывода текста используются окрашенные в один цвет (цвет можно менять динамически, тем самым можно получить градиент) полигоны. Каждая буква отрисовывается отдельно по частям.

Как видно по картинке выше - есть некий список опорных точек (вершин). Все они соединены с помощью треугольников без пересечений. Таким образом для каждой нужной буквы - мы будем хранить всю геометрию.

Из плюсов - быстрый вывод. Минусов в таком варианте достаточно много. Перерасход памяти - на каждый символ нужно хранить массив точек. При увеличении текста - нужно поднять детализацию каждого символа, чтобы не было видно ступенчитости. Каждый шрифт - свой набор для того же набора символов. Все модели символов должны быть созданы заранее.

Вывод текста с помощью текстуры

Тут тоже имеем несколько вариантов. Начнем с самого простого - Bitmap Font. Весь набор символов мы генерируем предварительно в один атлас.

Данные атласы создаются в специальных приложениях. Для Windows - BMFont, для OSX - bmGlyph. Список не ограничен 2-я приложениями, можно найти еще варианты. BMFont - бесплатная, ее можно в любой момент скачать и попробовать в действии.
Мы передаем список нужных символов и на выходе имеет текстуру со всем списком символов и файл с информацией о координатах. Из плюсов данного способа - можно сгенерировать абсолютно разные варианты символов, начертания или обводки. Можно использовать градиент или искажения. Главное, чтобы координаты каждого символа были отражены в файле информации. К примеру BMFont генерирует png и fnt. Один текстура, другой - описание всех символов. Разные движки имеют свой формат. Но формат bmfont знают многие.

Другой способ - генерация налету. Для этого в движок передаются любой шрифт в формате ttf или otf. Он внутри создает сам текстуру и создает разметку. Для работы со шрифтами используются библиотеки FreeType и stb_truetype. Тут также можно сделать нужную обводку символов и необходимый цвет. Чтобы была возможность выводить разным цветов - шрифт генерируется только для Alpha канала. Т.е. мы храним только прозрачность пикселей каждого символа. А меняем цвет уже в шейдере. Один из минусов данного способа - время на создание текстуры. В остальном такой способ самый распространенный. Также как и вариант с Bitmap Font, созданный в приложении.

Для вывода одной буквы уже достаточно 2 треугольника. Размер буквы мы меняем маштабированием вершин.

При просчете текстуры мы используем FreeType или stb_truetype. Типичная схема для символа предоставлена ниже.

Есть центр строки. Каждая буква имеет смещение как по оси Y так и по оси X. Каждая буква знает насколько ей нужно сместится по осям вправо и вниз. Еще немаловажный параметр - кернинг. Это корректировка расстояния между парами символов. Например между AV и AL разное расстояние. Некоторые шрифты имеют кернинг, некоторые не хранят эти значения. Эти данные передаются в файле шрифта - ttf\otf.

Есть еще способ вывода текста - Signed Distance Field.

Пример текстуры для Signed Distance Field справа.

Для вывода таким способом создается изображение с картой расстояний . Такой способ вывода графики предложила Valve в игре Team Fortress 2. Данный способ позволяет экономить память на таких текстурах и не требовательный к ресурсам. Более подробно об этом способе можно почитать тут , поскольку данный способ достоин отдельной статьи.

Как мы видим вывод текста задача не тривиальная. Если мы еще добавим к выводу перенос по словам, выравнивание, размер шрифта цвет и другие параметры - будет видно насколько эта задачка может усложниться.

Материал опубликован пользователем. Нажмите кнопку «Написать», чтобы поделиться мнением или рассказать о своём проекте.

Написать
{ "author_name": "Anton Nadtoka", "author_type": "self", "tags": [], "comments": 8, "likes": 55, "favorites": 52, "is_advertisement": false, "subsite_label": "indie", "id": 25713, "is_wide": false, "is_ugc": true, "date": "Sun, 26 Aug 2018 16:28:56 +0300" }
{ "id": 25713, "author_id": 52349, "diff_limit": 1000, "urls": {"diff":"\/comments\/25713\/get","add":"\/comments\/25713\/add","edit":"\/comments\/edit","remove":"\/admin\/comments\/remove","pin":"\/admin\/comments\/pin","get4edit":"\/comments\/get4edit","complain":"\/comments\/complain","load_more":"\/comments\/loading\/25713"}, "attach_limit": 2, "max_comment_text_length": 5000, "subsite_id": 64960 }

8 комментариев 8 комм.

Популярные

По порядку

Написать комментарий...
5

Это сводится к более общей проблеме — растеризации вектора, а с этим человечество бьётся уже которое десятилетие...

Ответить
0

С помощью Signed Distance Field чуть-чуть приблизились к этому, но все равно об полноценном векторе речи пока не идет.

Ответить
0

Если судить по Unity и TextMesh Pro, signed distance field действительно дает очень симпатичный результат.

Ответить
0

Статья старая, но уже в ней было упоминание работы Эрика, о которой забыли сказать, а это самое важное из статьи: библиотека Slug от https://twitter.com/EricLengyel которая рендерит напрямую векторные глифы на GPU.

Ответить
0

Не совсем по теме, но бесит, что в играх часто окно с текстом под текст не подгоняется и прокрутка не появляется, почему нельзя нормально сделать?

Ответить
0

А как бы ты это реализовал для всех локалей разом, в общем виде, чтобы и сеточка оставалась на месте, и содержимое динамические масштабировалось? В вебе вот до сих пор ничего не придумали однозначно толкового, то тут, то там чего-то едет.

Ответить
0

Да ну ничего в вебе не едет, если это просто блок с текстом, то и растягивается и прокрутка проявляется, если надо. А в играх текст обрезается и все.

Ответить
0

Отличная статья.

Ответить
0

Прямой эфир

[ { "id": 1, "label": "100%×150_Branding_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox_method": "createAdaptive", "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfl" } } }, { "id": 2, "label": "1200х400", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfn" } } }, { "id": 3, "label": "240х200 _ТГБ_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fizc" } } }, { "id": 4, "label": "240х200_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "flbq" } } }, { "id": 5, "label": "300x500_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfk" } } }, { "id": 6, "label": "1180х250_Interpool_баннер над комментариями_Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "clmf", "p2": "ffyh" } } }, { "id": 7, "label": "Article Footer 100%_desktop_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjxb" } } }, { "id": 8, "label": "Fullscreen Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjoh" } } }, { "id": 9, "label": "Fullscreen Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjog" } } }, { "id": 10, "label": "Native Partner Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyb" } } }, { "id": 11, "label": "Native Partner Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyc" } } }, { "id": 12, "label": "Кнопка в шапке", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fdhx" } } }, { "id": 13, "label": "DM InPage Video PartnerCode", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox_method": "createAdaptive", "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "clmf", "p2": "flvn" } } }, { "id": 14, "label": "Yandex context video banner", "provider": "yandex", "yandex": { "block_id": "VI-250597-0", "render_to": "inpage_VI-250597-0-1134314964", "adfox_url": "//ads.adfox.ru/228129/getCode?pp=h&ps=clmf&p2=fpjw&puid1=&puid2=&puid3=&puid4=&puid8=&puid9=&puid10=&puid21=&puid22=&puid31=&puid32=&puid33=&fmt=1&dl={REFERER}&pr=" } }, { "id": 15, "label": "Плашка на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byudo", "p2": "ftjf" } } }, { "id": 17, "label": "Stratum Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fzvb" } } }, { "id": 18, "label": "Stratum Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fzvc" } } } ]
Узнавайте новости о мостах
Санкт-Петербурга первыми
Подписаться на push-уведомления