src/org/ibex/graphics/Font.java

   1 // Copyright 2004 Adam Megacz, see the COPYING file for licensing [GPL]
   2 package org.ibex.graphics;
   3 import org.ibex.util.*;
   4 import java.io.*;
   5 import java.util.Hashtable;
   6 import org.ibex.js.*;
   7 import org.ibex.nestedvm.*;
   8 import org.ibex.plat.*;
   9 import org.ibex.nestedvm.Runtime;
  10
  11 // FEATURE: this could be cleaner
  12 /** encapsulates a single font (a set of Glyphs) */
  13 public class Font {
  14
  15     private Font(JS stream, int pointsize) { this.stream = stream; this.pointsize = pointsize; }
  16
  17     private static boolean glyphRenderingTaskIsScheduled = false;
  18
  19     public final int pointsize;                 ///< the size of the font
  20     public final JS stream;                 ///< the stream from which this font was loaded
  21     public int max_ascent;                      ///< the maximum ascent, in pixels
  22     public int max_descent;                     ///< the maximum descent, in pixels
  23     boolean latinCharsPreloaded = false;        ///< true if a request to preload ASCII 32-127 has begun
  24     public Glyph[] glyphs = new Glyph[65535];          ///< the glyphs that comprise this font
  25
  26     public abstract static class Glyph {
  27         protected Glyph(Font font, char c) { this.font = font; this.c = c; }
  28         public final Font font;
  29         public final char c;
  30         public int baseline;                    ///< within the alphamask, this is the y-coordinate of the baseline
  31         public int advance;                     ///< amount to increment the x-coordinate
  32         public boolean isLoaded = false;        ///< true iff the glyph is loaded
  33         public int width = -1;                  ///< the width of the glyph
  34         public int height = -1;                 ///< the height of the glyph
  35         public byte[] data = null;              ///< the alpha channel samples for this font
  36         public String path = null; // FIXME this should be shared across point sizes
  37         void render() {
  38             if (!isLoaded) try { renderGlyph(this); } catch (IOException e) { Log.info(Font.class, e); }
  39             isLoaded = true;
  40         }
  41     }
  42
  43
  44     // Statics //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  45
  46     static final Hashtable glyphsToBeCached = new Hashtable();
  47     static final Hashtable glyphsToBeDisplayed = new Hashtable();
  48     private static Cache fontCache = new Cache(100);
  49     public static Font getFont(JS stream, int pointsize) {
  50         Font ret = (Font)fontCache.get(stream, new Integer(pointsize));
  51         if (ret == null) fontCache.put(stream, new Integer(pointsize), ret = new Font(stream, pointsize));
  52         return ret;
  53     }
  54
  55
  56     // Methods //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  57
  58     /**
  59      *  Rasterize the glyphs of <code>text</code>.
  60      *  @returns <code>(width&lt;&lt;32)|height</code>
  61      */
  62     public long rasterizeGlyphs(String text, PixelBuffer pb, int textcolor, int x, int y, int cx1, int cy1, int cx2, int cy2) {
  63         int width = 0, height = 0;
  64         if (!latinCharsPreloaded) {       // preload the Latin-1 charset with low priority (we'll probably want it)
  65             for(int i=48; i<57; i++) if (glyphs[i]==null) glyphsToBeCached.put(glyphs[i]=Platform.createGlyph(this, (char)i),"");
  66             for(int i=32; i<47; i++) if (glyphs[i]==null) glyphsToBeCached.put(glyphs[i]=Platform.createGlyph(this, (char)i),"");
  67             for(int i=57; i<128; i++) if (glyphs[i]==null) glyphsToBeCached.put(glyphs[i]=Platform.createGlyph(this, (char)i),"");
  68             if (!glyphRenderingTaskIsScheduled) {
  69                 Scheduler.add(glyphRenderingTask);
  70                 glyphRenderingTaskIsScheduled = true;
  71             }
  72             latinCharsPreloaded = true;
  73         }
  74         for(int i=0; i<text.length(); i++) {
  75             final char c = text.charAt(i);
  76             Glyph g = glyphs[c];
  77             if (g == null) glyphs[c] = g = Platform.createGlyph(this, c);
  78             g.render();
  79             if (pb != null) pb.drawGlyph(g, x + width, y + g.font.max_ascent - g.baseline, cx1, cy1, cx2, cy2, textcolor);
  80             width += g.advance;
  81             height = java.lang.Math.max(height, max_ascent + max_descent);
  82         }
  83         return ((((long)width) << 32) | (long)(height & 0xffffffffL));
  84     }
  85
  86     // FEATURE do we really need to be caching sizes?
  87     private static Cache sizeCache = new Cache(1000);
  88     public int textwidth(String s) { return (int)((textsize(s) >>> 32) & 0xffffffff); }
  89     public int textheight(String s) { return (int)(textsize(s) & 0xffffffffL); }
  90     public long textsize(String s) {
  91         Long l = (Long)sizeCache.get(s);
  92         if (l != null) return ((Long)l).longValue();
  93         long ret = rasterizeGlyphs(s, null, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
  94         sizeCache.put(s, new Long(ret));
  95         return ret;
  96     }
  97
  98     static final Task glyphRenderingTask = new Task() { public void perform() {
  99         // FIXME: this should be a low-priority task
 100         glyphRenderingTaskIsScheduled = false;
 101         if (glyphsToBeCached.isEmpty()) return;
 102         Glyph g = (Glyph)glyphsToBeCached.keys().nextElement();
 103         if (g == null) return;
 104         glyphsToBeCached.remove(g);
 105         Log.debug(Font.class, "glyphRenderingTask rendering " + g.c + " of " + g.font);
 106         g.render();
 107         Log.debug(Glyph.class, "   done rendering glyph " + g.c);
 108         glyphRenderingTaskIsScheduled = true;
 109         Scheduler.add(this);
 110     } };
 111
 112
 113     // FreeType Interface //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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 115     // FEATURE: use streams, not memoryfont's
 116     // FEATURE: kerning pairs
 117     private static final Runtime rt;
 118     private static JS loadedStream;
 119     private static int loadedStreamAddr;
 120
 121     static {
 122         try {
 123             rt = (Runtime)Class.forName("org.ibex.util.MIPSApps").newInstance();
 124         } catch(Exception e) {
 125             throw new Error("Error instantiating freetype: " + e);
 126         }
 127         rt.start(new String[]{"freetype"});
 128         rt.execute();
 129         rtCheck();
 130     }
 131
 132     private static void rtCheck() { if(rt.getState() != Runtime.PAUSED) throw new Error("Freetype exited " + rt.exitStatus()); }
 133
 134     private static void loadFontByteStream(JS res) {
 135         if(loadedStream == res) return;
 136
 137         try {
 138             Log.info(Font.class, "loading font " + JS.debugToString(res));
 139             InputStream is = Stream.getInputStream(res);
 140             byte[] fontstream = InputStreamToByteArray.convert(is);
 141             rt.free(loadedStreamAddr);
 142             loadedStreamAddr = rt.xmalloc(fontstream.length);
 143             rt.copyout(fontstream, loadedStreamAddr, fontstream.length);
 144             if(rt.call("load_font", loadedStreamAddr, fontstream.length) != 0)
 145                 throw new RuntimeException("load_font failed"); // FEATURE: better error
 146             rtCheck();
 147             loadedStream = res;
 148         } catch (Exception e) {
 149             // FEATURE: Better error reporting (thow an exception?)
 150             Log.info(Font.class, e);
 151         }
 152     }
 153
 154     private static synchronized void renderGlyph(Font.Glyph glyph) throws IOException {
 155         try {
 156             Log.debug(Font.class, "rasterizing glyph " + glyph.c + " of font " + glyph.font);
 157             if (loadedStream != glyph.font.stream) loadFontByteStream(glyph.font.stream);
 158
 159             long start = System.currentTimeMillis();
 160
 161             rt.call("render",glyph.c,glyph.font.pointsize);
 162             rtCheck();
 163
 164             glyph.font.max_ascent = rt.getUserInfo(3);
 165             glyph.font.max_descent = rt.getUserInfo(4);
 166             glyph.baseline = rt.getUserInfo(5);
 167             glyph.advance = rt.getUserInfo(6);
 168
 169             glyph.width = rt.getUserInfo(1);
 170             glyph.height = rt.getUserInfo(2);
 171
 172             glyph.data = new byte[glyph.width * glyph.height];
 173             int addr = rt.getUserInfo(0);
 174             rt.copyin(addr, glyph.data, glyph.width * glyph.height);
 175
 176             byte[] path = new byte[rt.getUserInfo(8)];
 177             rt.copyin(rt.getUserInfo(7), path, rt.getUserInfo(8));
 178             glyph.path = new String(path);
 179             glyph.path += " m " + (64 * glyph.advance) + " 0 ";
 180
 181             glyph.isLoaded = true;
 182         } catch (Exception e) {
 183             // FEATURE: Better error reporting (thow an exception?)
 184             Log.info(Font.class, e);
 185         }
 186     }
 187 }