[发明专利]一种基于移动平台的三维虚拟地球悬空中文字符渲染方法

权利要求书

1.一种基于移动平台的三维虚拟地球悬空中文字符渲染方法，其特征在于，将中文字符以字符图片的形式显示出来，将点阵图像作为字符存储方式，点阵图像将中文字符以点阵的形式展现，渲染时构建需要显示位置的几何模型，将点阵作为纹理贴图，中文字符到点阵纹理图片的生成经过中文字符编码转换、点阵图像生成、纹理数据生成、纹理映射过程；

所述中文字符编码转换将UTF-8编码转换成Unicode规范定义的四字节编码，获取字符的点阵图像；

所述点阵图像生成通过Unicode编码方法获取操作系统中任意对应编码的点阵字符，设定字体格式，对点阵进行重新排列获取需要的任意字体的点阵字符图像；

所述纹理数据生成采用32位的RGBA格式进行纹理图片的生成，将原来代表每个像素的二进制位映射为表示字符相应位置的32位无符号整数，在渲染时，通过Opengl ES渲染API附带的像素混合通道，判断字体纹理像素的alpha值大小并进行过滤，若alpha＝1，则为透明色并显示背景颜色，反之，则显示当前字体纹理图片像素颜色；

所述纹理映射采用纹理图片映射的方式实现字体的显示效果，按照需要显示字体的空间位置，在相应位置的三维立体空间中构建矩形；将三维空间矩形的几何和需要显示的字符纹理图片绑定起来，在渲染时由矩形几何控制字体的朝向，三维悬空字符的渲染要求字体以永远对着观察者的方向在固定的地理位置进行渲染，实时计算需要显示中文字符的空间三维位置并按照投影和裁剪规则计算中文字符在屏幕上的位置，按照像素大小在屏幕相应位置上进行渲染；

空间三维坐标到屏幕像素位置的转换经过模型视图变换、投影变换、视口变换三个过程；经过编码转换、纹理生成后移动终端能够快速实现中文字符的栅格化和渲染，将字符空间三维位置投影到屏幕上并进行字符渲染后，用户在缩放操作中字符始终保持固定大小。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动平台的三维虚拟地球悬空中文字符渲染方法，其特征在于，所述中文字符编码转换将基于Linux内核构建的移动系统平台默认字符编码UTF-8编码转换成Unicode规范定义的四字节编码，用于获取字符的点阵图像；

UTF-8是一种变长度的特殊字节编码方式，根据中英文字符的变化字节长度自动选择1-4个字节标示合适的字符，针对单字节字符，其中第一位为0且后七位为这个符号的Unicode编码，针对N个字节的多字节符号，第一个字节的前N位都设置为1，第N+1位设置为0，后面字节的前2位为10且剩下的为Unicode编码；

基于移动平台的UTF-8编码的字符串集，指针指向第一个字节，计算出字符串集包含的字节数n，将这n个字节进行移位相加，并将字符指针前移n位，得到字符串集的Unicode编码，转换成的Unicode编码每个字符长度一致。

3.根据权利要求1所述的一种基于移动平台的三维虚拟地球悬空中文字符渲染方法，其特征在于，所述点阵图像生成通过Unicode编码方法获取到操作系统中任意对应编码的点阵字符，设定字体格式，对点阵进行重新排列获取需要的任意字体的点阵字符图像；

开源的点阵图像生成工具选用freeType，freeType为C语言实现库，通过Unicode编码、字体、位图大小信息生成用户需要的字符点阵位图数据；

所述点阵图像生成只针对需要显示的字符数据集进行实时的编码转换和点阵生成，图像像素大小按照中英文设有差异，其中中文字符按照16*16大小设置，英文和数字字符按照8*16的大小设定。

4.根据权利要求1所述的一种基于移动平台的三维虚拟地球悬空中文字符渲染方法，其特征在于，所述纹理数据生成采用32位的RGBA格式进行纹理图片的生成，将原来代表每个像素的二进制位映射为表示字符相应位置的32位无符号整数，在渲染时，通过OpenglES渲染API附带的像素混合通道，判断字体纹理像素的alpha值大小并进行过滤，若alpha＝1，则为透明色并显示背景颜色，反之，则显示当前字体纹理图片像素颜色；中文字符按照16*16的像素大小进行设置，表示16*16的像素大小是否填充中文字符的像素，纹理图片表示图片中每一个像素位置点的纹理信息，单个像素占用的字节数据大小分别为3*8、4*8位大小。