c# - 计算字体大小以使文本适合特定宽度
问题描述
我有一个改变大小的图像,我想知道我应该使用哪种字体大小来适应动态变化的大小。
如您所知,有一种Graphics.MeasureString
方法可以计算字符串的大小。一种可能的方法是测量每种字体大小,直到找到最合适的字体,但是由于我需要在一秒钟内渲染很多帧,因此对性能的影响太大了。
给定特定的图像宽度,是否有更有效的方法来查找字体大小?
解决方案
首先,我很确定没有一种方法不使用Graphics.MeasureString()
. 至少,您必须分析 GDI+ 字体渲染代码的重要部分,才能估计最终字体大小,因为它使用自己的渲染器。
幸运的是,有一些方法可以MeasureString()
将每帧的调用次数大大减少到一个小的常数(甚至为零),具体取决于您使用的字体。
等宽字体
如果你使用等宽字体,事情很简单:
n
测量不同字体大小的任意字符的边界。- 将图像宽度除以文本长度,得到字符的最大宽度。
- 使用预先计算的边界列表来确定字体大小。
调用次数MeasureString()
:n
启动期间的0
次数,每帧的次数。
比例(可变间距)字体
如果您使用具有可变字符大小的比例字体,事情会变得更加复杂。正如前言所说,难免调用MeasureString()
;但是,您可以通过计算和改进估计值,将所需的调用次数显着减少到一个小的常量。
一般算法是:
- 选择最大 (
max
) 字体大小。 max
使用字体大小测量您的字符串。- 缩放测量的字符串边界以适应图像边界。由于字体大小大致是线性的,因此
s
可以使用比例因子来计算估计的字体大小:est = s * max
. est
如果估计还不是最佳,请检查极端情况并稍微调整字体大小。
一个实现可能如下所示:
public Font GetFont(string str, Graphics g, int imgWidth, int imgHeight)
{
// Measure with maximum sized font
var baseSize = g.MeasureString(str, _fontCache[_maxFontSize]);
// Downsample to actual image size
float widthRatio = imgWidth / baseSize.Width;
float heightRatio = imgHeight / baseSize.Height;
float minRatio = Math.Min(widthRatio, heightRatio);
int estimatedFontSize = (int)(_maxFontSize * minRatio);
// Make sure the precomputed font list is always hit
if(estimatedFontSize > _maxFontSize)
estimatedFontSize = _maxFontSize;
else if(estimatedFontSize < _minFontSize)
estimatedFontSize = _minFontSize;
// Make sure the estimated size is not too large
var estimatedSize = g.MeasureString(str, _fontCache[estimatedFontSize]);
bool estimatedSizeWasReduced = false;
while(estimatedSize.Width > imgWidth || estimatedSize.Height > imgHeight)
{
if(estimatedFontSize == _minFontSize)
break;
--estimatedFontSize;
estimatedSizeWasReduced = true;
estimatedSize = g.MeasureString(str, _fontCache[estimatedFontSize]);
++counter;
}
// Can we increase the size a bit?
if(!estimatedSizeWasReduced)
{
while(estimatedSize.Width < imgWidth && estimatedSize.Height < imgHeight)
{
if(estimatedFontSize == _maxFontSize)
break;
++estimatedFontSize;
estimatedSize = g.MeasureString(str, _fontCache[estimatedFontSize]);
}
// We increase the size until it is larger than the image, so we need to go back one step afterwards
if(estimatedFontSize > _minFontSize)
--estimatedFontSize;
}
return _fontCache[estimatedFontSize];
}
不幸的是,各种 C# 在线编译器不支持 GDI+,但我上传了一个自包含的示例程序作为 Gist。该程序测试了各种不同的图像大小,同时记录了对MeasureString()
.
调用次数MeasureString()
:0
启动期间的次数,2
或3
每帧的次数。
因此,(在实践中)该算法具有恒定的复杂性,并且比线性方法更有效,同时它仍然可以找到最佳整数字体大小。
MeasureString()
如果特定字体和字符集允许的话,可以通过添加额外的检查来进一步优化这种方法,以便保存另外一两个调用。
备注:
- 示例实现适用于宽度和高度;由于您的问题表明您只对宽度感兴趣,因此您可以安全地删除高度部分。
- 我只为整数字体大小实现了这个。如果渲染的文本真的应该尽可能大,那么在估计的大小和一个小的(可能是恒定的)偏移之间进行额外的二进制搜索应该会产生一个很好的近似值,同时保持
MeasureString()
调用的数量很小。 - 在示例实现中,为了方便起见,我预先分配了所有
n
Font
对象并将它们放入一个_fontCache
列表中。从性能的角度来看,这可能没有必要;您可能想要测量分配Font
对象的开销。 - 您不必将字体大小限制在
max
. 升级也是可能的,但您可能会失去精度。 - 您可以利用有关呈现文本内容的其他信息。例如,如果只有
m
可能的字符串,缓存它们计算的字体大小可能会有所帮助。
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