cocos2d-x 2.x版本文字描边研究01_使用shader描边

由于Cocos2d-x 2.x版本对描边支持的不好，3.X的基于Freetype的字库的描边效果还是不错的，但项目用的是旧版本引擎，又需要用到描边字，最近也研究了几种描边的方法，想分享一下。

在网上找了很多种描边的方式，各有优劣，有的描边效果很不错，而有的效果稍差但绘制效率更高。这篇文章讲解其中一种基于Shader的描边方法。

“云风”大哥的ejoy2d引擎中提供了一种效率很高的描边算法，使用ejoy2d进行描边时，有不错的效果，但是我集成到了cocos2dx中，描边效果不太明显，可能是与生成的纹理有关系，如果对描边的效果要求不高，可以考虑用一下这个描边效果。

描边的原理参考云风的博客，http://blog.codingnow.com/2013/09/edge_font.html

参考的ejoy2d的描边shader，可以去github上查看源码，https://github.com/ejoy/ejoy2d

描边shader如下：

/*
 * LICENSE ???
 */
#ifdef GL_ES
precision highp float;
#endif

uniform sampler2D u_texture;

varying vec2 v_texCoord;
varying vec4 v_fragmentColor;

uniform vec4 u_effectColor;

void main() {
    
    float c = texture2D(u_texture,v_texCoord).w;
    float alpha = clamp(c,0.0,0.5) * 2.0;
    float color = (clamp(c,0.5,1.0) - 0.5) * 2.0;
    
    gl_FragColor.xyz = (v_fragmentColor.xyz + u_effectColor.xyz) * color;
    gl_FragColor.w = alpha;
    gl_FragColor *= v_fragmentColor.w;
    gl_FragColor *= v_fragmentColor.w;
    
}

//
//  StrokeLabel.h
//  StrokeLabel_01
//
//  Created by cc on 15/1/27.
//
//

#ifndef __StrokeLabel_01__StrokeLabel__
#define __StrokeLabel_01__StrokeLabel__

#include "CCLabelTTFLoader.h"

USING_NS_CC;

class StrokeLabel : public CCLabelTTF {
    
private:
    
    //描边宽度
    float m_strokeSize;
    
    //描边效果颜色
    ccColor4B m_effectColor;
    ccColor4F m_effectColorF;
    
    //文本颜色
    ccColor4F m_textColorF;
    ccColor4B m_textColor;
    
    //描边颜色值，传入shader的全局变量
    GLuint m_uniformEffectColor;
    
public:
    
#pragma mark <构造 && 析构>
    
    StrokeLabel();
    ~StrokeLabel();
    
#pragma mark <创建 && 初始化>
   
    /**
     *  创建描边字
     *
     *  @param content     文本内容
     *  @param fontName    字体
     *  @param fontSize    字号
     *  @param textColor   文本颜色
     *  @param strokeColor 描边颜色
     *  @param strokeSize  描边宽度
     *
     *  @return 描边字
     */
    static StrokeLabel* createWithAttribute(const std::string& content,const std::string& fontName,float fontSize,const ccColor3B& textColor,const ccColor3B& strokeColor,float strokeSize);
    
    /**
     *  初始化描边字
     *
     *  @param content     文本内容
     *  @param fontName    字体
     *  @param fontSize    字号
     *  @param textColor   文本颜色
     *  @param strokeColor 描边颜色
     *  @param strokeSize  描边宽度
     *
     *  @return true: 初始化成功 false: 初始化失败
     */
    bool initWithAttribute(const std::string& content,float strokeSize);
    
    /**
     *  更新Shader程序
     */
    void updateShaderProgram();
    
    /**
     *  绘制
     */
    virtual void draw();

};

#endif /* defined(__StrokeLabel_01__StrokeLabel__) */

//
//  StrokeLabel.cpp
//  StrokeLabel_01
//
//  Created by cc on 15/1/27.
//
//

#include "StrokeLabel.h"

StrokeLabel::StrokeLabel()
: m_strokeSize(0),m_uniformEffectColor(0) {
    
}

StrokeLabel::~StrokeLabel() {
    
}

long long int getNowTime() {
    struct timeval tv;
    gettimeofday(&tv,NULL);
    long long int nowTime = ((long long int)tv.tv_sec) * 1000 + tv.tv_usec / 1000;
    return nowTime;
}

/**
 *  创建描边字
 *
 *  @param content     文本内容
 *  @param fontName    字体
 *  @param fontSize    字号
 *  @param textColor   文本颜色
 *  @param strokeColor 描边颜色
 *  @param strokeSize  描边宽度
 *
 *  @return 描边字
 */
StrokeLabel* StrokeLabel::createWithAttribute(const std::string& content,float strokeSize) {
    StrokeLabel *pRet = new StrokeLabel();
    if (pRet && pRet->initWithAttribute(content,fontName,fontSize,textColor,strokeColor,strokeSize)) {
        pRet->autorelease();
        return pRet;
    }
    
    CC_SAFE_DELETE(pRet);
    return NULL;
}

/**
 *  初始化描边字
 *
 *  @param content     文本内容
 *  @param fontName    字体
 *  @param fontSize    字号
 *  @param textColor   文本颜色
 *  @param strokeColor 描边颜色
 *  @param strokeSize  描边宽度
 *
 *  @return true: 初始化成功 false: 初始化失败
 */
bool StrokeLabel::initWithAttribute(const std::string& content,float strokeSize) {
    
    if (!CCLabelTTF::initWithString(content.c_str(),fontName.c_str(),fontSize)) {
        return false;
    }
    
    m_textColor = ccc4(textColor.r,textColor.g,textColor.b,255);
    m_textColorF.r = m_textColor.r / 255.0f;
    m_textColorF.g = m_textColor.g / 255.0f;
    m_textColorF.b = m_textColor.b / 255.0f;
    m_textColorF.a = m_textColor.a / 255.0f;
    
    m_effectColor = ccc4(strokeColor.r,strokeColor.g,strokeColor.b,255);;
    m_effectColorF.r = m_effectColor.r / 255.0f;
    m_effectColorF.g = m_effectColor.g / 255.0f;
    m_effectColorF.b = m_effectColor.b / 255.0f;
    m_effectColorF.a = m_effectColor.a / 255.0f;
    
    this->setColor(textColor);
    
    this->updateShaderProgram();

    return true;
}

/**
 *  更新Shader程序
 */
void StrokeLabel::updateShaderProgram() {
    
    const GLchar* fragmentSource = (GLchar*)CCString::createWithContentsOfFile(CCFileUtils::sharedFileUtils()->fullPathForFilename("Label_outline1.frag").c_str())->getCString();
    
    CCGLProgram* pProgram = new CCGLProgram();
    pProgram->initWithVertexShaderByteArray(ccPositionTextureColor_vert,fragmentSource);
    setShaderProgram(pProgram);
    pProgram->release();
    
    CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
    
    getShaderProgram()->addAttribute(kCCAttributeNamePosition,kCCVertexAttrib_Position);
    getShaderProgram()->addAttribute(kCCAttributeNameColor,kCCVertexAttrib_Color);
    getShaderProgram()->addAttribute(kCCAttributeNameTexCoord,kCCVertexAttrib_TexCoords);
    
    CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
    
    getShaderProgram()->link();
    
    CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
    
    getShaderProgram()->updateUniforms();
    
    m_uniformEffectColor = glGetUniformLocation(getShaderProgram()->getProgram(),"u_effectColor");
    
}

void StrokeLabel::draw() {
    
    long long int startTime = getNowTime();
    
    CC_PROFILER_START_CATEGORY(kCCProfilerCategorySprite,"CCSprite - draw");
    
    CCAssert(!m_pobBatchNode,"If CCSprite is being rendered by CCSpriteBatchNode,CCSprite#draw SHOULD NOT be called");
    
    CC_NODE_DRAW_SETUP();
    
    ccGLBlendFunc( m_sBlendFunc.src,m_sBlendFunc.dst );
    
    getShaderProgram()->use();
    
    
    getShaderProgram()->setUniformLocationWith4f(m_uniformEffectColor,m_effectColorF.r,m_effectColorF.g,m_effectColorF.b,m_effectColorF.a);

    
    getShaderProgram()->setUniformsForBuiltins();
    
    
    ccGLBindTexture2D( m_pobTexture->getName() );
    ccGLEnableVertexAttribs( kCCVertexAttribFlag_PosColorTex );
    
#define kQuadSize sizeof(m_sQuad.bl)
#ifdef EMSCRIPTEN
    long offset = 0;
    setGLBufferData(&m_sQuad,4 * kQuadSize,0);
#else
    long offset = (long)&m_sQuad;
#endif // EMSCRIPTEN
    
    // vertex
    int diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F,vertices);
    glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,kQuadSize,(void*) (offset + diff));
    
    // texCoods
    diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F,texCoords);
    glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_TexCoords,2,(void*)(offset + diff));
    
    // color
    diff = offsetof( ccV3F_C4B_T2F,colors);
    glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Color,4,GL_UNSIGNED_BYTE,GL_TRUE,(void*)(offset + diff));
    
    glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP,4);
    
    CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
    
#if CC_SPRITE_DEBUG_DRAW == 1
    // draw bounding box
    CCPoint vertices[4]={
        ccp(m_sQuad.tl.vertices.x,m_sQuad.tl.vertices.y),ccp(m_sQuad.bl.vertices.x,m_sQuad.bl.vertices.y),ccp(m_sQuad.br.vertices.x,m_sQuad.br.vertices.y),ccp(m_sQuad.tr.vertices.x,m_sQuad.tr.vertices.y),};
    ccDrawPoly(vertices,true);
#elif CC_SPRITE_DEBUG_DRAW == 2
    // draw texture box
    CCSize s = this->getTextureRect().size;
    CCPoint offsetPix = this->getOffsetPosition();
    CCPoint vertices[4] = {
        ccp(offsetPix.x,offsetPix.y),ccp(offsetPix.x+s.width,offsetPix.y+s.height),ccp(offsetPix.x,offsetPix.y+s.height)
    };
    ccDrawPoly(vertices,true);
#endif // CC_SPRITE_DEBUG_DRAW
    
    CC_INCREMENT_GL_DRAWS(1);
    
    CC_PROFILER_STOP_CATEGORY(kCCProfilerCategorySprite,"CCSprite - draw");
    
    long long int endTime = getNowTime();
    long long int druation = endTime - startTime;
    CCLOG("drawTime %lld",druation);
    
}

用这个shader描边描出来的效果在2dx上的表现一般，描的很浅，下面是普通白字和白字描红边的对比效果图。

这是在Ios上描边效果，Android的效果也差不多。

描边的代码在这里下载：http://download.csdn.net/download/oktears/8403783

本文由CC原创总结，如需转载请注明出处：http://blog.csdn.net/oktears/article/details/43200757

（编辑：李大同）

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