绝对详解PHP 的imageTtfText()函数
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时间：2015年06月09日
图片处理，是许多程序的功能之一；而文字渲染则是绘图的基本组成部分。PHP通过很多扩展库来支持图片的处理，最常用的还是GD库，通过一系列imagexxx()函数来提供绘图功能。本文专注于非常细小的一点：绘制文字。熟悉Win32的人都知道，TextOut()就可以轻松显示任何文字了，然而到了PHP的世界里，有些事情并不轻松。
1 详细解释imageTtfText()函数
对于PHP绘图初学者，首先遇到的一个问题就是，imageString()这个函数并不支持汉字的绘制。这往往会给入门者当头一棒，不过不要着急，因为还有一个imageTtfText()函数，这个函数能绘制UTF-8编码的字符串，当然可以绘制汉字了。然而使用它并不十分简单。先来看看其原型声明：
一共有8个参数，缺一不可，而且官方文档这些参数的解释并不透彻，这里笔者尽力做更详细清晰的解释：
（1）$image 这个是画布资源，无需再解释；
（2）$size，官方文档的解释是，字体大小，其长度单位依赖于GD库的版本，对于GD1来说是像素，对于GD2来说是磅（point)。现在一般都是GD2了，那么这个磅究竟是什么意思呢？这涉及到字体设计的基本知识。
简单来说，磅是一个长度度量单位，如果把一英寸等分成72份，每一份就是1磅。这里需要强调的是，磅是个绝对物理单位，与显示设备无关。
而像素呢？像素没有固定的大小，而是与分辨率相关，高分辨率的显示器像素就很小，如iphone视网膜屏上一个像素的大小要比普通LCD显示器的像素小很多。然而有些东西是不存在分辨率这个概念的，如单纯的位图图片，它的最小组成部分就是像素，本身也是通过每个像素的颜色值来定义的。把同样的图片显示在不同分辨率的显示器上，最终呈现出的大小是不同的。
操作位图时，以像素位单位最精确合理，那么使用GD2库的时候，如何绘制大小为20像素的字呢？也就是多少磅才能等于20个像素呢？这必须通过分辨率才能计算出来，而问题是位图本身并没有分辨率的概念。
现在把问题返回来，如果给定$size=20磅，那么imageTtfText()绘制完成时，究竟会占用多少像素。无论如何，imageTtfText()最终还是要把文字绘制落实到具体的位图像素上。
1磅 = PPI/72 个像素
这个问题确实非常棘手，此函数内部必然会使用某个分辨率PPI来计算被渲染的像素区域。而GD2库却没有提供任何让用户设置或者读取这个分辨率的方法。那么，我们只能动手测试了。使用不同的磅值绘制文字，然后测量文字占据的像素，通过公式：
PPI = (72*像素数)/磅值。实验得出的结论是：
1磅==>4像素, PPI=288 2磅==>5像素, PPI=180 3磅==>7像素, PPI=168 4磅==>8像素, PPI=144 5磅==>9像素, PPI=129.6 6磅==>10像素, PPI=120 7磅==>11像素, PPI=113.14285714286 8磅==>12像素, PPI=108 9磅==>14像素, PPI=112 10磅==>15像素, PPI=108 11磅==>16像素, PPI=104.72727272727 12磅==>17像素, PPI=102 13磅==>18像素, PPI=99.692307692308 14磅==>19像素, PPI=97.714285714286 15磅==>21像素, PPI=100.8 16磅==>22像素, PPI=99 17磅==>23像素, PPI=97.411764705882 18磅==>25像素, PPI=100 19磅==>26像素, PPI=98.526315789474 20磅==>27像素, PPI=97.2 21磅==>28像素, PPI=96 22磅==>29像素, PPI=94.909090909091 23磅==>30像素, PPI=93.913043478261 24磅==>32像素, PPI=96 25磅==>33像素, PPI=95.04 26磅==>34像素, PPI=94.153846153846 27磅==>35像素, PPI=93.333333333333 28磅==>36像素, PPI=92.571428571429 29磅==>38像素, PPI=94.344827586207 30磅==>39像素, PPI=93.6 31磅==>40像素, PPI=92.903225806452 32磅==>41像素, PPI=92.25 33磅==>43像素, PPI=93.818181818182 34磅==>44像素, PPI=93.176470588235 35磅==>46像素, PPI=94.628571428571 36磅==>47像素, PPI=94 37磅==>48像素, PPI=93.405405405405 38磅==>48像素, PPI=90.947368421053 39磅==>50像素, PPI=92.307692307692 40磅==>51像素, PPI=91.8 41磅==>52像素, PPI=91.317073170732 42磅==>53像素, PPI=90.857142857143 43磅==>55像素, PPI=92.093023255814 44磅==>56像素, PPI=91.636363636364 45磅==>57像素, PPI=91.2 46磅==>58像素, PPI=90.782608695652 47磅==>60像素, PPI=91.914893617021 48磅==>62像素, PPI=93 49磅==>63像素, PPI=92.571428571429 50磅==>63像素, PPI=90.72 51磅==>64像素, PPI=90.352941176471 52磅==>67像素, PPI=92.769230769231 53磅==>68像素, PPI=92.377358490566 54磅==>69像素, PPI=92 55磅==>70像素, PPI=91.636363636364 56磅==>71像素, PPI=91.285714285714 57磅==>72像素, PPI=90.947368421053 58磅==>74像素, PPI=91.862068965517 59磅==>75像素, PPI=91.525423728814 60磅==>76像素, PPI=91.2 61磅==>77像素, PPI=90.885245901639 62磅==>78像素, PPI=90.58064516129 63磅==>79像素, PPI=90.285714285714 64磅==>81像素, PPI=91.125 65磅==>83像素, PPI=91.938461538462 66磅==>84像素, PPI=91.636363636364 67磅==>85像素, PPI=91.34328358209 68磅==>86像素, PPI=91.058823529412 69磅==>86像素, PPI=89.739130434783 70磅==>88像素, PPI=90.514285714286 71磅==>90像素, PPI=91.267605633803 72磅==>91像素, PPI=91 73磅==>92像素, PPI=90.739726027397 74磅==>93像素, PPI=90.486486486486
可见当大于46磅时，PPI稳定在90，而小于46磅时，PPI一直在微变。
所以，如果你想绘制20个像素大小的字体，那么必须设置$size参数为：14.5磅。
另外需要注意的是，$size并不完全对应字体的显示大小，因为同样的$size，不同的字符占据的空间并不是一样的。例如，汉字“国”的宽度会比数字1的宽度大得多，对于标点符号，则更是这样，半角和全角符号也不同。
总之，使用imageTtfText()不可能精确控制到像素级别，只能大概。这也算是矢量字体的一个小缺陷。
（3）$angle是旋转角度。这个官网解释的比较清楚，需要说明有两点：一是角度单位是度而不是弧度，二是旋转的中心点就是参数$x,$y。
（4）（5）$x，$y 被绘制字符串的第一个字符的基线点。单位是像素。这里涉及到字体设计的基本知识--基线。这个点绝对不是左上角，而具体是什么取决于所使用的字体是如何设计的。对于宋体、楷体、黑体等常见的字体中的汉字，这个点大概位于字体的左下部分；而对于英文字母和标点符号，则各不相同。如下图：
（6）$color 字体的颜色，不多解释。
（7）$fontfile 字体文件。也就是包含trueType字体字模的文件，如楷体字体文件simkai.ttf。这种文件的格式是有标准规范的，而且与平台无关。所以可以直接把Windows系统的字体文件拷贝到Linux下使用。
（8）$text 要渲染的字符串。需要注意必须是UTF-8编码的字符串。说到字符串不得不提PHP的string数据类型。虽然名为string，其实PHP语言本身并不认识各种字符编码，它只是简单的把string看做是动态增长的“字节”数组，例如strlen()就是返回的字节数。而我们知道除了ASCII编码的字符和字节是相同的外，几乎没有其他字符编码中的字符对应一个字节，例如一个汉字的UTF-8编码占用3个字节。至于怎么解释其中的字符编码，需要专门的库函数如iconv_strlen()。如果字符串使用字面量，那么其所在的php源文件就必须编码为UTF-8存储。
2 几个小技巧
（1）字处理软件的复杂之处
尽管这个函数可以显示字符串，但是针对于字处理软件（如Word)来说，并不能使用。因为一旦涉及到对其的问题，此函数即不能使用了。因为它不能处理字间距，当然也就无法实现分散对齐等功能。再加上每行的“避首尾”（如,不能位于行首）要求，做好字处理并不简单。
变通的方式是，首先通过复杂的公式计算出各个字符的准确位置，然后针对每一个字符调用此函数。
（2）如何显示加粗字体
对于本身就有粗体的字体文件来说，这不存在任何问题，只要使用粗体文件就可以了。问题是很多字体文件并没有针对粗体单独设计。GD库中也没有一个能加粗显示的函数。其解决方法说出来有点可笑，就是针对每个字符绘制两次，第二次绘制时的$x会第一次的$x多1个像素即可。
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