【Godot4.2】CanvasItem绘图函数全解析 - 5.绘制字符和字符串

概述

到这一节为止，我们已经学习了如何在CanvasItem中绘制简单几何图形、图片以及样式盒。但是对于很重要的文字一直没有涉及。
本节就来讲一下字符和字符串绘制函数，以及替换它们的两个类。

系列目录

  • 0.概述
  • 1.绘制简单图形
  • 2.设定绘图变换
  • 3.绘制纹理
  • 4.绘制样式盒
  • 5.绘制字符和字符串
  • 6.TextLine和TextParagraph详解
  • 7.自定义节点TextBoard
  • 8.绘制点索引
  • 9.绘制表格

CanvasItem内置字符和字符串绘制函数

CanvasItem内置了以下几个函数用来绘制字符和字符串：

  • draw_char()：用来绘制单个字符
  • draw_string()：用来绘制字符串
  • draw_string_outline()：用来绘制字符串的文本描边
  • draw_multiline_string()：用来绘制多行文本

同时因为绘制文本与具体的字体挂钩，所以也可以用Font类的一些方法来作为辅助。

绘制字符

draw_char()参数如下：

参数类型默认值说明
fontFont字体
posVector2绘制位置
charString要绘制的字符
font_sizeint16字号
modulateColorColor(1, 1, 1, 1)调制颜色

测试代码：

extends Node2Dfunc _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),Vector2(200,200)),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(Vector2(200,200))var font = ThemeDB.fallback_fontdraw_char(font,Vector2(),"9")

在上面的代码中：

  • 在绘制字符之前，我们将绘图原点设为了(200,200)
  • 并绘制了从坐标原点到绘图原点(200,200)的矩形
  • 用ThemeDB.fallback_font获取了Godot主题的默认字体
  • 最后通过draw_char在(200,200)处，以默认的16号字体大小和默认的白色绘制了字符"9"。

绘制效果：
image.png
可以看到draw_char()绘制的字符是以左下角为绘制位置，向上，向左绘制的。
注意：如果给draw_char()传入的字符串长度不为1会报错，也就是说绘制空字符串或者长度大于1的字符串都会报“长度不为1”的错：
image.png

绘制字符串

将draw_char()换为draw_string()就可以绘制字符串了：

extends Node2Dfunc _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),Vector2(200,200)),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(Vector2(200,200))var font = ThemeDB.fallback_fontdraw_string(font,Vector2(),"绘制文本测试")

绘制效果：
image.png
可以看到依然是从左下角位置开始。

设定文本裁切

draw_string(font,Vector2(),"绘制文本测试",HORIZONTAL_ALIGNMENT_CENTER,50)

上面的代码设定draw_string()的width参数为50，这意味着超过50像素的宽度后，字符串会被裁剪。
image.png

绘制文本描边

通过draw_string_outline()可以绘制文本的描边。

extends Node2Dfunc _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),Vector2(200,200)),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(Vector2(200,200))var font = ThemeDB.fallback_fontdraw_string(font,Vector2(),"绘制文本测试")draw_string_outline(font,Vector2(),"绘制文本测试",0,-1,16,1,Color.BLACK)

image.png

计算和绘制字符串矩形

如果我们想更好的控制绘制的字符串，必须要获取字符绘制的矩形区域信息。

  • Font的get_string_size()可以返回相应字体和设置下一段字符串所占据的矩形区域尺寸。
  • 返回的尺寸宽度是比较精确的，但是高度有很大的偏差，因为它返回的是字体中所有字形的平均高度。

以下面代码为例：

extends Node2Dfunc _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),Vector2(200,200)),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(Vector2(200,200))# 设定文本和字体var font = ThemeDB.fallback_fontvar text = "中文123abcghx"var font_size = 56var alignment = HORIZONTAL_ALIGNMENT_CENTERvar size = font.get_string_size(text,alignment,-1,font_size)# 获取字符串的矩形区域var string_rect = Rect2(Vector2(0,-size.y),size)# 绘制字符串的矩形区域draw_rect(string_rect,Color.BROWN)# 绘制文本draw_string(font,Vector2(),text,alignment,-1,font_size)

绘制的效果：
image.png
可以看到获取的字符串区域有一定的偏差。尤其是高度部分。所以我们需要其他的思路来降低这种误差。
这里补充一点额外的东西：

  • 英文字体设计中有基线的概念，因为英文小写字母有的顶部会延伸出去一部分，而有的会在底部延伸出一部分。为了美观，就以一个基准线来排列，也就是基线。
  • 在Godot的Font类中，以基线将英文小写字母的高度分为了两部分，分别可以用get_ascent和get_descent获取这两部分的值。

image.png
经过实际测试：

  • Font的get_string_size()或get_height()返回的高度，减去get_descent()，是最接近真实的高度。
  • 而Font的get_string_size()或get_height()返回的高度，减去2倍的get_descent()，就是最接近中文和阿拉伯数字真实的高度。

据此，我编写了以下两个函数：

# 获取字符串的尺寸
func get_string_size(font:Font,string:String,alignment:HorizontalAlignment=HORIZONTAL_ALIGNMENT_LEFT,width:=-1,font_size:=16):var w = font.get_string_size(string,alignment,width,font_size).xvar h = font.get_height(font_size) - font.get_descent(font_size)return Vector2(w,h)# 获取字符串的矩形
func get_string_rect(font:Font,string:String,alignment:HorizontalAlignment=HORIZONTAL_ALIGNMENT_LEFT,width:=-1,font_size:=16):var size = get_string_size(font,string,alignment,width,font_size)var pos = Vector2(0,-(size.y - font.get_descent(font_size)))return Rect2(pos,size)
  • get_string_size()：获取更接近真实的字符串尺寸
  • get_string_rect()：获取更接近真实的字符串矩形区域

改进后的代码：

extends Node2Dfunc _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),Vector2(200,200)),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(Vector2(200,200))# 设定文本和字体var font = ThemeDB.fallback_fontvar text = "中文123abcghx"var font_size = 56var alignment = HORIZONTAL_ALIGNMENT_CENTER# 获取字符串的矩形区域var string_rect = get_string_rect(font,text,alignment,-1,font_size)# 绘制字符串的矩形区域draw_rect(string_rect,Color.BROWN)# 绘制文本draw_string(font,Vector2(),text,alignment,-1,font_size)

绘制效果：
image.png

绘制换行文本

使用CanvasItem的draw_multiline_string()方法，可以绘制换行文本。

extends Node2Dfunc _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),Vector2(200,200)),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(Vector2(200,200))# 设定文本和字体var font = ThemeDB.fallback_fontvar text = "中文123abcghx"var font_size = 56var alignment = HORIZONTAL_ALIGNMENT_CENTERvar width = 160var size = font.get_multiline_string_size(text,alignment,width,font_size)var d = font.get_descent(font_size)# 获取字符串的矩形区域var string_rect = Rect2(Vector2(0,-size.y/2),size)# 绘制字符串的矩形区域draw_rect(string_rect,Color.BROWN)# 绘制多行文本draw_multiline_string(font,Vector2(),text,0,width,font_size)

同样，可以看到获得的实际矩形，不是很精确：
image.png

使用TextLine和TextParagraph

Godot封装了更好用的单行文本和段落文本类，不仅更易于理解和使用，而且获得的文本矩形也更精确，可以获得更好的控制。
所以我个人建议是在绘制文本时直接构造TextLine和TextParagraph实例，而完全弃用CanvasItem内置字符和字符串绘制函数。

使用TextLine构造和绘制单行文本

extends Node2D# 设定文本和字体
var font = ThemeDB.fallback_font
var font_size = 56
var pos = Vector2(200,200)func _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),pos),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(pos)# 创建单行文本var text = TextLine.new()text.add_string("单行文本测试",font,font_size) # 修改绘图坐标原点# 绘制单行文本的矩形区域draw_rect(Rect2(Vector2(),text.get_size()),Color.BROWN)# 绘制单行文本text.draw(get_canvas_item(),Vector2())

在上面的代码中：

  • 通过TextLine.new()创建了TextLine的实例text
  • 通过add_string()方法向text添加了一段文本
  • 通过text的draw()方法，绘制文本

绘制效果：
image.png
可以看到TextLine的绘制方式就比较符合直觉了，而且获取的矩形区域也比较精确。

设定宽度和裁切文本

TextLine可以设定最大宽度width，超过这个宽度的文本将不会被绘制。

extends Node2Dfunc _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),Vector2(200,200)),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(Vector2(200,200))# 设定文本和字体var font = ThemeDB.fallback_fontvar font_size = 56 # 创建单行文本var text = TextLine.new()text.add_string("ha ha ho ho heiehi hiehie ",font,font_size)text.width = 160   # 限制宽度# 绘制单行文本的矩形区域draw_rect(Rect2(Vector2(),text.get_size()),Color.BROWN)# 绘制单行文本text.draw(get_canvas_item(),Vector2())

绘制效果：
image.png

使用TextParagraph构造和绘制段落文本

extends Node2D# 设定文本和字体
var font = ThemeDB.fallback_font
var font_size = 56 func _draw() -> void:# 绘制坐标原点到绘图原点的矩形draw_rect(Rect2(Vector2(),Vector2(200,200)),Color.AQUA)# 修改绘图坐标原点draw_set_transform(Vector2(200,200))# 创建TextParagraphvar textP = TextParagraph.new()textP.add_string("ha ha ho ho",font,font_size)textP.width = 160   # 限制宽度# 绘制单行文本的矩形区域draw_rect(Rect2(Vector2(),textP.get_size()),Color.BROWN)# 绘制多行文本textP.draw(get_canvas_item(),Vector2())

image.png

  • 注意，设定换行宽度后，英文将以空格作为自动换行的依据之一，在标点符号后要加一个空格才能正常的自动换行。比如："Hello,my Godot"必须在每个标点之后添加一个空格成为"Hello, my Godot"才能正确换行：

image.pngimage.png

  • 前者因为没有在逗号后面加空格，所以没有正确的自动换行。
  • 或者你也可以添加换行符\n来强制换行。
  • 你可以认为，英文有两种换行，一种是基于单词的换行，也就是空格隔开的内容。另一种是强制换行，也就是手动加\n。
  • 中文的规则则简单的多，可以正确的自动换行，当然也可以使用强制换行。

image.png

总结

  • 本节简要讲述了CanvasItem内置的字符和字符串绘制函数及其缺点
  • 然后讲述了更好用的TextLine和TextParagraph，用于绘制单行和多行文本。
  • 实际上TextLine和TextParagraph好有很多特性和功能，可以让我们轻松实现很多东西。但是篇幅所限，留到下节。
  • 对于文本绘制的综合使用，也会专门留几个案例，也是相当有趣。

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