BGI-Vektor-Fonts unter GEM

In der IBM-Welt erfreut sich das BGI (Borland Graphics Interface), das zusammen mit den Turbo-Sprachen Pascal und C ausgeliefert wird, grosser Beliebtheit und stellt einen gewissen Standard dar. Zu den interessantesten Eigenschaften des BGI zählen sicherlich die Vektor-Fonts, die sich beliebig drehen und vergrössern lassen. Wie man die Fonts auch unter GEM auf dem Atari ST nutzt, beschreibt dieser Artikel.

Zum Vergleich: die ROM-Zeichensätze des Atari ST lassen sich nur in 90°-Schritten drehen und maximal um den Faktor 2 vergrößern. Auch auf den Atari soll nun das BGI portiert werden. Wer nicht solange warten will, wer nicht TURBO-C-Anwender ist, wer Platz sparen will (die Routinen sind sehr kurz) oder wer vielleicht bestimmte Spezialeffekte realisieren will, für den ist das folgende Listing gedacht. In eigenen Programmen benötigen Sie nur folgende vier Routinen:

int load_font (char *font_name, int font_index)

Mit dieser Funktion wird ein Vektor-Zeichensatz mit dem angegebenen Dateinamen geladen. font_index ist hierbei eine eindeutig von Ihnen vergebene Zahl zwischen 0 und N_FONTS-1, mit der Sie später den Zeichensatz ansprechen. War der Ladevorgang erfolgreich, ist der Return-Wert 0, sonst 1.

void unload_font (int font_ix)

Wenn Sie einen Zeichensatz nicht mehr benötigen, wird er mit dieser Funktion aus dem Speicher entfernt.

void vf_settext(int font_ix, int width, int height, int phi, int prop_flag)

Mit dieser Funktion legen Sie folgendes fest:

Interessant ist, daß die eigentliche Ausgabegeschwindigkeit unabhängig ist von der Skalierung und der Rotation, weil die Koordinaten vorausberechnet werden.

void vf_string (int vdi_handle, int xs, int ys, char *text)

Mit dieser Funktion wird der Text an der spezifizierten xy-Position ausgegeben. vdi_handle ist der Wert, den man beim Eröffnen einer VDI-Workstation zurückerhält.

WICHTIG: Vorher müssen mit vf_settext der aktuelle Zeichensatz und die anderen Zeichenparameter spezifiziert werden!

Die übrigen Routinen dienen nur zur Ausschmückung und sollen an einem einfachen Beispiel die Verwendung der Routinen demonstrieren: Es werden im aktuellen Verzeichnis alle Vektor-Fonts mit der Endung "CHR" geladen und anschließend dargestellt.

                     ; VFONT
                     ;
vfont.prg
=                    ; list of modules follows... 
tcstart.o            ; startup code
vfont.o
tcfltlib.lib         ; floating point lib
tcstdlib.lib         ; standard lib
tcextlib.lib         ; extended lib
tctoslib.lib         ; TOS lib
tcgemlib.lib         ; AES and VDI lib
                     ; remove unused libraries to speed up linking!

Projekt-Datei

/*******************************************/
/* VFONT.C                                 */
/* by Bernhard Baier am 19.03.90           */
/* (c) MAXON Computer                      */
/* BGI-Vektor-Fonts (TURBO-PASCAL/C)       */
/* auf dem Atari ST unter C ansprechen     */
/* verwendeter Compiler: TURBO-C ST        */
/* letzte Änderung am 24.10.90             */
/*******************************************/

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <tos.h>
#include <string.h>
#include <vdi.h>
#include <aes.h>

/* maximale Anzahl der gleichzeitig verfügbaren Zeichensätze */
#define N_FONTS 4

/* diese Struktur existiert für jeden Zeichensatz */ 
typedef struct 
{
        char f_name[14];      /* Namen des Fonts */
        long f_length;        /* Länge in Bytes */
        unsigned char *f_start; /* Anfangsadresse im Speicher */ 
        unsigned char *f_header; /* Zeiger auf Font-Header */ 
        int *f_offset;        /* ab hier stehen die Offset-Daten */ 
        unsigned char *f_dat; /* ab hier stehen die Vektor-Daten */ 
        int f_ix;             /* ASCII-Code erstes Zeichen */ 
        int f_xw;             /* Breite Font in Pixeln */
        int f_yh;             /* Höhe Font in Pixeln */
        int f_ul;             /* Font-Unterlänge */
 } font_def;

#define MAX_CO 128            /* maximale Anzahl Koordinaten eines Fonts */

/* folgende Struktur enthält die transformatierten Koordinaten des */
/* aktuellen Zeichensatzes */

typedef struct font_par
 {
        int ix;               /* Fontnummer */
        int xwidth;           /* Breite und */
        int yheight;          /* Höhe eines Zeichens */ 
        int phi;              /* Rotationswinkel */
        int prop_flag;        /* proportionale Zeichenausgabe ja/nein */ 
        int x_cos[MAX_CO];    /* transformierte Koordinaten */
        int x_sin[MAX_CO]; 
        int y_cos[MAX_C0]; 
        int y_sin[MAX_CO];

 } FONT_PAR;

/**************** Prototypen *******************/ 
int loadfile( char *f_name, char **f_adress, long *f_length ); 
int load_font( char *font_name, int ix ); 
void unload_font( int ix );
void vf_settext( int ix, int xwidth, int yheight, int phi, int prop_flag ); 
void vf_string( int vdi_handle, int xs, int ys, char *text ); 
void vf_char( int vdi_handle, int xc, int yc, FONT_PAR *actfont,unsigned char c, 
              int *xmax, int *ymax ); 
void test_font( int ix ); 
void gem_init( void ); 
void gem_exit( void ); 
void main( void );

/***********************************************/

FONT_PAR actfont; /* bescheibt den aktuellen Zeichensatz */ 
font_def font_tab[N_FONTS]; /* Font-Tabelle */
int f_co[256];              /* nimmt Linienzug auf */

/* allgemeine GEM-Definitionen */
int gl_apid,gem_handle,vdi_handle,work_out[57];
int scrn_width, scrn_height;

#define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define TRUE 1 
#define FALSE 0

/************ Vektor-Font-Funktionen ***********/

int load_font(font_name, ix)
char *font_name; /* Datei-Name  */
int ix;          /* Font-Nummer */
{
   int offset0, offset1; 
   char t;
   unsigned char *font_start, *font_header, *font_ptr, *font_dat; 
   long font_length;
   int *font_offset, font_ix, font_xw, font_yh, font_ul;

   if (loadfile(font_name, (char **) &font_start, &font_length)) 
      return (1); 
   strcpy(font_tab[ix].f_name, font_name); 
   offset0 = 0x80; 
   offset1 = 0x10;

   font_header = font_start + offset0; 
   font_offset = (int *)(font_header + offset1);

   font_dat = font_header + font_header[5] + ((int) font_header[6] << 8); 
   font_ix  = font_header[4]; 
   font_xw  = font_header[8];

   font_ul  = font_header[10]; 
   if (font_ul >= 0x80) font_ul -= 0x100;

   font_yh  = font_xw - font_ul;

/* Wandlung der Offsetdaten vom Intel zum Motorola-Format */

   for (font_ptr = (unsigned char *) font_offset;font_ptr < font_dat; font_ptr += 2)
   {
      t = *font_ptr;
      *font_ptr = *(font_ptr + 1);
      *(font_ptr + 1) = t;
   }

   font_tab[ix].f_length = font_length; 
   font_tab[ix].f_start  = font_start; 
   font_tab[ix].f_header = font_header; 
   font_tab[ix].f_offset = font_offset; 
   font_tab[ix].f_dat    = font_dat; 
   font_tab[ix].f_ix     = font_ix;
   font_tab[ix].f_xw     = font_xw; 
   font_tab[ix].f_yh     = font_yh;
   font_tab[ix].f_ul     = font_ul;

   return (0); /* Kein Fehler */
}

void unload_font (ix) 
int ix;
{
   Mfree(font_tab[ix].f_start);
}

/* Bestimmt einen Zeichensatz als den aktuellen und legt seine */
/* Größe und Ausgaberichtung fest */

void vf_settext(ix, xwidth, yheight, phi, prop_flag)
int ix;              /* Font-Nummer */
int xwidth, yheight; /* Höhe/breite eines Zeichens in Pixeln */ 
int phi;             /* Winkel in Grad/10 */
int prop_flag;       /* Proportionalschrift ja/nein */
{
   int i, max_co;
   int font_xw, font_yh, font_ul; 
   double x, y, co, si;

   actfont.ix = ix;
   actfont.xwidth = xwidth;
   actfont.yheight = yheight;
   actfont.phi = phi;
   actfont.prop_flag = prop_flag;
   si = sin((double) phi * M_PI / 1800.0);
   co = cos((double) phi * M_PI / 1800.0);

   font_xw = font_tab[ix].f_xw; 
   font_yh = font_tab[ix].f_yh; 
   font_ul = font_tab[ix].f_ul;

   max_co = MIN(font_xw + font_xw/2, MAX_CO);
            /* wegen Überbreiten von manchen Buchstaben */ 
   for (i = 0; i < max_co; ++i)
   {
      x = (double) xwidth * (double) i / (double) font_xw; 
      actfont.x_cos[i] = (int) (x * co);
      actfont.x_sin[i] = (int) (x * si);
   }

   max_co = MIN(font_yh - 2 * font_ul, MAX_CO);
                       /* ^ wg. Überlängen "" */ 
   for (i = 0; i < max_co; ++i)
   {
      y = (double) yheight * (double) (i + font_ul) / (double) font_yh; 
      actfont.y_cos[i] = (int) (y * co);
      actfont.y_sin[i] = (int) (y * si);
   }
}

/* Gibt einen Text an der angegebenen Stelle aus; verwendet dabei den */
/* aktuellen Zeichensatz (durch vf_settext festgelegt) */

void vf_string(vdi_handle, xs, ys, text) 
int vdi_handle; /* Handle der VDI-Workstation */ 
int xs, ys;     /* Startposition */
char *text;     /* auszugebender Text */
{
     int ix, font_xw; 
     int xtmax, ytmax; 
     unsigned char c;

     ix = actfont.ix;
     font_xw = font_tab[ix].f_xw;
     while (*text)
     {
            c = *text++;
            if (c == 158) c = 225; /* Wandlung ß-Atari -> IBM */ 
            vf_char(vdi_handle, xs, ys, &actfont, (unsigned char) c, &xtmax, &ytmax); 
            if (actfont.prop_flag)
            {
               xs += actfont.x_cos[xtmax]; 
               ys -= actfont.x_sin[xtmax];
            }
            else
            {
               xs += actfont.x_cos[font_xw]; 
               ys -= actfont.x_sin[font_xw];
            }
     }
}

void vf_char(vdi_handle, xc, yc, actfont, c, xmax, ymax) 
int vdi_handle;      /* Handle für VDI-Workstation */ 
int xc, yc;          /* (x,y)-Koordinaten des Zeichens */
FONT_PAR *actfont;   /* transformierte Koordinaten */ 
unsigned char c;     /* auszugebendes Zeichen */
int *xmax, *ymax;    /* Rückgabe: Maximale Zeichenkoordianten */
{

   int x_s, y_s, x, y, xx, yy; 
   int ix;
   unsigned char *c_ptr;
   int font_ix, font_ul, start flag, offset;

   *xmax = 0;
   *ymax = 0;

   ix = actfont->ix;
   font_ix = font_tab[ix].f_ix;
   if (c < font_ix) return;
   offset = font_tab[ix].f_offset[c - font_ix]; 
   c_ptr  = font_tab[ix].f_dat + offset; 
   font_ul = font_tab[ix].f_ul; 
   ix = 0;

   do
   {
      startflag = FALSE;

      x_s = *c_ptr;
      y_s = *(c_ptr + 1);
      x   = x_s;
      y   = y_s;

      if (x == 0 && y == 0) 
         startflag = TRUE;

      if (x >= 0x80) x -= 0x80; 
      if (x >= 0x40) x -= 0x80; 
      if (y >= 0x80) y -= 0x80; 
      else
         startflag = TRUE; 
      if (y >= 0x40) y = y - 0x80;

      if (x > *xmax) *xmax = x; 
      if (y > *ymax) *ymax = y;

      xx = x;
      yy = y - font_ul; 
      x  = actfont->x_cos[xx] - actfont->y_sin[yy]; 
      y  = actfont->x_sin[xx] + actfont->y_cos[yy]; 
      f_co[ix++] = xc + x; 
      f_co[ix++] = yc - y;

      if (startflag) 
         if (ix > 2)
         {
            v_pline(vdi_handle, (ix-1) >> 1, f_co); 
            f_co[0] = f_co[ix-2]; 
            f_co[1] = f_co[ix-1]; 
            ix = 2;
         }
   c_ptr += 2;
   }
   while (x_s || y_s);
}

int loadfile (f_name, f_adress, f_length) /* Datei laden */ 
char *f_name, **f_adress;                 /* Dateiname, Adresse im Speicher */ 
long *f_length;                           /* Länge der Datei */
{
      DTA dtabuffer; 
      int f_handle;

      Fsetdta(&dtabuffer); 
      if (Fsfirst(f_name, 0) || (f_handle = Fopen(f_name, 0)) < 0)
      {
         form_alert(1, "[1][Datei nicht gefunden!][Abbruch]");
         return (1);
      }

      *f_length = dtabuffer.d_length; 
      if ((*f_adress * (char *)Malloc(*f_length)) == NULL)
      {
         form_alert(1, ”[1][Nicht genug Speicher!][Abbruch]");
         return (1);
      }

      Freed(f_handle, *f_length, *f_adress); 
      Fclose(f_handle); 
      return (0);
}

/* Funktionen bis hierher in eigenen Programmen verwenden */

void test_font (ix)  /* Zeichensatz testen */ 
int ix;              /* Font-Nummer */
{
   int winkel, i, j, ii, zeile; 
   int co[4]; 
   char line[255];

   graf_mouse(M_OFF, NULL);
   co[0] = 0; 
   co[1] = 0;
   co[2] = scrn_width - 1;
   co[3] = scrn_height - 1;
   vs_clip(vdi_handle, TRUE, co);

   /* alle Zeichen werden ausgegeben */

   Cconws("\33ETeste Font (unproportional) "); Cconws(font_tab[ix].f_name); 
   zeile = scrn_height/8;
   vf_settext(ix, scrn_width/34, scrn_height/10, 0, FALSE); 
   for (i = 32; i < 256; i += 32)
   {
      ii = 0;
      for (j = i; j < i + 32; ++j) 
         line[ii++] = (char) j; 
      line[ii++] = '\0';
      vf_string(vdi_handle, 10, zeile, line); 
      zeile += scrn_height/9;
   }
   Cnecin();

   Cconws("\33ETeste Font (proportional) "); Cconws (font_tab[ix].f_name); 
   for (winkel = 0; winkel < 3600; winkel += 300)
   {
      vf_settext(ix, scrn_width/22, scrn_height/18, Winkel, TRUE); 
      vf_string (vdi_handle, scrn_width/2, scrn_height/2, "Dies ist ein Test!");
   }
   Cnecin();
   graf_mouse(M_ON, NULL);
}

void gem_init()   /* GEM wird initialisiert */
{
   int work_in[11]; 
   int i, ret;

   gl_apid = appl_init();
   for (i = 0; i < 10; work_in[i++] = 1)
       ;
   work_in[10] = 2;

   gem_handle = graf_handle(&ret, &ret, &ret, &ret);
   vdi_handle = gem_handle;
   v_opnvwk(work_in, &vdi_handle, work_out);

   scrn_width  = work_out[0] + 1;
   scrn_height = work_out[1] + 1;
}

void gem_exit()   /* GEM wird verlassen */
{
   v_clsvwk(vdi_handle); 
   appl_exit();
}

void main()
{
   int i, err; 
   int nfonts = 0;
   DTA dtabuffer;

   gem_init();
   /* Suche alle BGI-Fonts im aktuellen Verzeichnis */
   Fsetdta(&dtabuffer);
   err = Fsfirst("*.CHR", 0);
   if (err)
   {
      Cconws("\33EIm aktuellen Verzeichnis keine TURBO-PASCAL-Vektor-Fonts"); 
      Cconws("(*.CHR) gefunden!");
      Cnecin();
   }
   while (!err && nfonts < N_FONTS)
   {
      load_font(dtabuffer.d_fname, nfonts); 
      Fsetdta(&dtabuffer);
      ++nfonts; 
      err = Fsnext();
   }
   for (i = 0; i < nfonts; ++i)
   {
      test_font(i); 
      unload_font(i);
   }
   gem_exit();
}

Bernhard Baier
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