上節課程我們講述了如何通過Ubuntu+Qt進行振鏡校正（詳情點擊→開放式激光振鏡運動控製器在Ubuntu+Qt下的激光振鏡校正），本節文本標刻是在振鏡校正的前提下實現的。

在正式學習之前，我們先了解一下正運動技術的ZMC408SCAN-V22運動控製器，ZMC408SCAN-V22支持在Linux環境進行開發使用。

01 ZMC408SCAN-V22硬件介紹

ZMC408SCAN-V22是正運動技術推出的高性能雙振鏡運動控製器
，集成了2個百兆以太網口，支持EtherCAT
、EtherNET、CAN、RS232、RS485
、24路通用數字輸入、20路通用數字輸出、2路通用模擬量輸出、2路通用模擬量輸入、4個本地差分脈衝軸接口、1個MPG手輪編碼器接口、2個帶反饋振鏡接口、1個LASER激光專用接口、1個FIBER激光器接口。開放式係統框圖如下所示：

ZMC408SCAN-V22總線控製器支持EtherCAT總線連接
，支持最快500μs的刷新周期，支持最多達16軸運動控製，支持直線插補
、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸設置等；采用優化的網絡通訊協議可以實現實時的運動控製。

ZMC408SCAN-V22支持ETHERNET、EtherCAT

、USB、CAN
、RS485、RS232等通訊接口
，通過CAN、EtherCAT總線可以連接各個擴展模塊

，從而擴展數字量、模擬量或運動軸。可以在windows，linux，Mac，Android

，wince各種操作係統下開發，提供vc
，c#，vb.net
，labview等各種環境的dll庫，如下圖。上位機軟件編程參考《ZMotion PC函數庫編程手冊》。

02 Ubuntu+Qt進行文本標刻項目的開發

（一）新建Qt項目並添加函數庫

1.在Qt Creator菜單選擇“文件”→“新建文件或項目...”，打開創建項目向導。選擇Application項目集
，創建Qt Widgets Application項目，設置項目名稱和保存位置。

2.導入廠家提供的相關函數庫及頭文件。

（1）將zmotion.h和zmcaux.h、zmcaux.cpp以及libzmotion.so庫複製到新建的項目文件夾中。

（2）在Qt Creator選擇新建的Qt項目右擊選擇“添加庫...”→“外部庫”點擊下一步，將剛才複製到項目文件夾上的libzmotion.so庫文件導入到項目中。

（3）在Qt Creator下右擊新建的Qt項目，選擇“添加現有文件...”，將之前複製到項目文件下的libzmotion.so、zmotion.h
、zmcaux.cpp以及zmcaux.h添加到項目中。

（4）函數庫添加成功後，打開pro文件可以看到相關的函數庫和頭文件信息。此時已經將例程需要用到的函數庫和頭文件都加入到項目中了，接下來開始實現例程。

（二）安裝Linux下字體引擎庫

1.FreeType字體引擎庫的安裝

字體引擎庫有很多，在例程中我們選擇使用FreeType字體引擎庫來進行字符輪廓解析。首先我們需要在Ubuntu環境中下載FreeType庫，在終端命令行中輸入sudo apt-get update和sudo apt-get install libfreetype6 libfreetype6-dev命令在線安裝FreeType庫
，如下圖所示：

安裝完成後隻需要在使用時引入#include 頭文件即可。實現文本標刻的例程必須安裝字體引擎庫來解析字符，否則無法得到字符的關鍵點坐標，就無法完成標刻和繪製。

2.設置字體文件

FreeType庫(ku)沒(mei)有(you)掃(sao)描(miao)係(xi)統(tong)字(zi)體(ti)庫(ku)文(wen)件(jian)的(de)功(gong)能(neng)，在(zai)進(jin)行(xing)輪(lun)廓(kuo)解(jie)析(xi)時(shi)，需(xu)要(yao)將(jiang)字(zi)體(ti)文(wen)件(jian)傳(chuan)入(ru)。所(suo)以(yi)在(zai)正(zheng)式(shi)開(kai)始(shi)例(li)程(cheng)前(qian)，需(xu)要(yao)把(ba)提(ti)前(qian)下(xia)載(zai)好(hao)的(de)字(zi)體(ti)文(wen)件(jian)放(fang)在(zai)項(xiang)目(mu)文(wen)件(jian)下(xia)
，方(fang)便(bian)解(jie)析(xi)字(zi)體(ti)時(shi)直(zhi)接(jie)使(shi)用(yong)。在(zai)當(dang)前(qian)項(xiang)目(mu)下(xia)新(xin)建(jian)一(yi)個(ge)字(zi)體(ti)文(wen)件(jian)夾(jia)，將(jiang)提(ti)前(qian)下(xia)載(zai)好(hao)的(de)字(zi)體(ti)複(fu)製(zhi)到(dao)文(wen)件(jian)夾(jia)中(zhong)，如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)：

03 文本標刻流程以及相關函數介紹

（一）文本繪製流程

文本的處理首先是需要將文本輪廓進行解析，對輪廓信息進行分解
，輪廓信息中包含輪廓的類型

，文本輪廓分為線段、二次貝塞爾曲線、三(san)次(ci)貝(bei)塞(sai)爾(er)曲(qu)線(xian)，對(dui)於(yu)貝(bei)塞(sai)爾(er)曲(qu)線(xian)類(lei)型(xing)需(xu)要(yao)將(jiang)曲(qu)線(xian)分(fen)解(jie)為(wei)小(xiao)線(xian)段(duan)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)，可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)分(fen)解(jie)的(de)精(jing)度(du)，將(jiang)所(suo)有(you)的(de)輪(lun)廓(kuo)線(xian)處(chu)理(li)完(wan)即(ji)代(dai)表(biao)已(yi)經(jing)完(wan)成(cheng)當(dang)前(qian)字(zi)符(fu)的(de)繪(hui)製(zhi)。

（二）相關函數接口介紹

1.加載和初始化字體文件

2.計算貝塞爾曲線的二次項係數

貝bei塞sai爾er曲qu線xian是shi通tong過guo控kong製zhi點dian來lai定ding義yi的de一yi種zhong曲qu線xian形xing狀zhuang，貝bei塞sai爾er曲qu線xian的de一yi個ge關guan鍵jian性xing質zhi是shi它ta是shi由you一yi組zu控kong製zhi點dian和he二er項xiang式shi基ji函han數shu組zu合he而er成cheng的de。二er項xiang式shi係xi數shu確que定ding了le每mei個ge控kong製zhi點dian在zai貝bei塞sai爾er曲qu線xian中zhong的de權quan重zhong。在zai計ji算suan貝bei塞sai爾er曲qu線xian上shang的de點dian時shi
，每mei個ge控kong製zhi點dian的de貢gong獻xian由you其qi對dui應ying的de二er項xiang式shi係xi數shu乘cheng以yi相xiang應ying的de基ji函han數shu得de出chu。貝bei塞sai爾er曲qu線xian通tong過guo調tiao整zheng控kong製zhi點dian的de位wei置zhi和he二er項xiang式shi係xi數shu來lai實shi現xian各ge種zhong複fu雜za的de曲qu線xian形xing狀zhuang。

3.獲取貝塞爾曲線的點坐標

4.三次文件初始化

5.生成空移字符串

6.生成開光字符串

7.生成關光字符串

8.生成標刻點字符串

9.下載三次文件

10.通用命令執行接口

04 文本標刻的實現例程

文wen本ben標biao刻ke例li程cheng首shou先xian需xu要yao獲huo取qu到dao文wen本ben數shu據ju，獲huo取qu到dao外wai部bu輸shu入ru文wen本ben後hou
，將jiang文wen本ben進jin行xing單dan個ge解jie析xi，生sheng成cheng字zi符fu輪lun廓kuo數shu據ju，接jie下xia來lai的de處chu理li就jiu是shi對dui輪lun廓kuo數shu據ju進jin行xing轉zhuan換huan，將jiang貝bei塞sai爾er曲qu線xian數shu據ju全quan部bu轉zhuan換huan為wei小xiao線xian段duan來lai處chu理li，最zui後hou將jiang小xiao線xian段duan相xiang連lian接jie，生sheng成cheng三san次ci文wen件jian字zi符fu串chuan，下xia載zai到dao控kong製zhi器qi中zhong，執zhi行xing標biao刻ke命ming令ling即ji可ke完wan成cheng文wen本ben的de標biao刻ke。

（1）將文本解析為輪廓數據
，FreeType庫解析文本時需要對字符進行單個處理
，將每個字符都進行解析輪廓。

//初始化輪廓數據
FT_Init_FreeType(&library);
const char* fontFilePath = gainFontFilePath(text_data.type);
FT_New_Face(library, fontFilePath, 0, &face);
// 獲取字符的索引
FT_UInt glyphIndex = FT_Get_Char_Index(face, charCode);
// 加載字符的輪廓信息
FT_Int32 loadFlags = FT_LOAD_DEFAULT | FT_LOAD_NO_BITMAP;
FT_Load_Glyph(face, glyphIndex, loadFlags);
// 獲取字形槽
FT_GlyphSlot glyphSlot = face->glyph;
// 獲取字形的輪廓信息
FT_Outline* outline = &glyphSlot->outline;

（2）jianglunkuoshujuzhuanhuanweixiaoxianduanshengchengsanciwenjianzifuchuan
，duiyuxianduanshujukeyizhijietongguozuobiaoweizhishengchengsanciwenjianzifuchuan，duiyubeisaierquxianshuju
，xuyaoxunhuanbianli
，jiangsuoyouquxianshujuzhuanhuanweixiaoxianduanshuju，zuihoushengchengsanciwenjianzifuchuan。

//將所有輪廓數據遍曆，對不同類型的數據進行不同的處理

for(int n=0;n < outline->n_contours;n++)

{    

    LaserScan_z3p_EmptyMove(strFile3,startX,startY,markPara.JumpSpeed,corrJumpDelay);//空移到起點    

    LaserScan_z3p_OpenLight(strFile3,markPara.Io_value.emit_io,markPara.OpenDelay,markPara.MarkSpeed);//開光

    tag = FT_CURVE_TAG(tags[0]); //判斷當前輪廓數據的類型

    switch(tag)

    {

        case FT_CURVE_TAG_ON: //線段

        {           

            LaserScan_z3p_Mark(strFile3,markPara.CorDelay,line,2);

        }

        case FT_CURVE_TAG_CONIC: //兩次貝塞爾曲線        

        {        

            ZPointF *pointData = new ZPointF[myVector.size()];          

            for (unsigned long i = 0; i <= myVector.size() - 1; ++i)

            {

                pointData[i] = myVector[i];

            }         

            LaserScan_z3p_Mark(strFile3,markPara.CorDelay,pointData,myVector.size());//標刻

        }

        default: //三次貝塞爾曲線

        {

            ZPointF *pointData = new ZPointF[myVector.size()];

            for (unsigned long i = 0; i <= myVector.size() - 1; ++i)          

            {

                pointData[i] = myVector[i];            

            }         

            LaserScan_z3p_Mark(strFile3,markPara.CorDelay,pointData,myVector.size());//標刻        

        }    

    }    

    LaserScan_z3p_CloseLight(strFile3,markPara.Io_value.emit_io,markPara.CloseDelay,corrJumpDelay);//關光

}

（3）使用Free Type庫(ku)解(jie)析(xi)生(sheng)成(cheng)的(de)輪(lun)廓(kuo)坐(zuo)標(biao)點(dian)
，是(shi)按(an)照(zhao)內(nei)部(bu)矩(ju)陣(zhen)的(de)像(xiang)素(su)位(wei)置(zhi)決(jue)定(ding)，暫(zan)時(shi)沒(mei)有(you)相(xiang)關(guan)的(de)函(han)數(shu)來(lai)調(tiao)整(zheng)起(qi)始(shi)點(dian)坐(zuo)標(biao)位(wei)置(zhi)
，但(dan)是(shi)在(zai)使(shi)用(yong)文(wen)本(ben)標(biao)刻(ke)時(shi)，必(bi)須(xu)要(yao)確(que)定(ding)標(biao)刻(ke)的(de)起(qi)點(dian)位(wei)置(zhi)

，所(suo)以(yi)在(zai)例(li)程(cheng)中(zhong)的(de)實(shi)現(xian)方(fang)法(fa)是(shi)將(jiang)解(jie)析(xi)出(chu)的(de)的(de)坐(zuo)標(biao)位(wei)置(zhi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)
，得(de)到(dao)最(zui)小(xiao)的(de)X和Y坐標

，將所有的輪廓坐標偏移最小坐標位置，保證起始點是在原點位置開始，後續可以通過更改起點位置來確定相對位置。

（4）三次文件字符串追加完成後，將三次文件下載到控製器中，進行文本標刻。

//初始化三次文件字符串

LaserScan_z3p_Init();

//生成文本標刻字符串

Z3p_process();

//回原點，打開急停信號，關閉激光器使能

LaserScan_z3p_EmptyMove(strFile3,0,0,markPara.JumpSpeed,corrJumpDelay);//空移到原點

//將三次文件字符串下載到控製器中

ZMC_DownMem3File(g_handle,strFile3.toLatin1().data(),strFile3.length(),"Zmc_text.z3p");

QString filePath = "Zmc_text.z3p";

QFile file(filePath);

//在當前項目下生成三次文件

if (file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text))

{

QTextStream stream(&file);

    stream << strFile3;    

    file.close();

QMessageBox::warning(this,"提示","3次文件生成成功！");

}

05 文本標刻的實現效果

1.建立控製器連接
，設置激光器參數和工藝參數。

2.輸入需要標刻的文本
，可以根據需要設置相關的文字屬性
，下麵是輸入文字通過QPaint繪製的文本。

3.可以更改字體，文本開始位置以及設置傾斜屬性，下麵是設置後的效果。

4.點擊生成三次文件，選擇標刻圖形，下圖是通過示波器抓取的標刻數據。