initial import
[vuplus_webkit] / Source / WebCore / platform / graphics / chromium / UniscribeHelper.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2006, 2007, 2008, 2009, Google Inc. All rights reserved.
3  * 
4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5  * modification, are permitted provided that the following conditions are
6  * met:
7  * 
8  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
9  * notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above
11  * copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer
12  * in the documentation and/or other materials provided with the
13  * distribution.
14  *     * Neither the name of Google Inc. nor the names of its
15  * contributors may be used to endorse or promote products derived from
16  * this software without specific prior written permission.
17  * 
18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
19  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
20  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
21  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
22  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
23  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
24  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
25  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
26  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
27  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
28  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
29  */
30
31 // A wrapper around Uniscribe that provides a reasonable API.
32
33 #ifndef UniscribeHelper_h
34 #define UniscribeHelper_h
35
36 #include <windows.h>
37 #include <usp10.h>
38 #include <map>
39
40 #include <unicode/uchar.h>
41 #include <wtf/Vector.h>
42
43 class UniscribeTest_TooBig_Test;  // A gunit test for UniscribeHelper.
44
45 namespace WebCore {
46
47 class GraphicsContext;
48
49 #define UNISCRIBE_HELPER_STACK_RUNS 8
50 #define UNISCRIBE_HELPER_STACK_CHARS 32
51
52 // This object should be safe to create & destroy frequently, as long as the
53 // caller preserves the script_cache when possible (this data may be slow to
54 // compute).
55 //
56 // This object is "kind of large" (~1K) because it reserves a lot of space for
57 // working with to avoid expensive heap operations. Therefore, not only should
58 // you not worry about creating and destroying it, you should try to not keep
59 // them around.
60 class UniscribeHelper {
61 public:
62     // Initializes this Uniscribe run with the text pointed to by |run| with
63     // |length|. The input is NOT null terminated.
64     //
65     // The is_rtl flag should be set if the input script is RTL. It is assumed
66     // that the caller has already divided up the input text (using ICU, for
67     // example) into runs of the same direction of script. This avoids
68     // disagreements between the caller and Uniscribe later (see FillItems).
69     //
70     // A script cache should be provided by the caller that is initialized to
71     // NULL. When the caller is done with the cache (it may be stored between
72     // runs as long as it is used consistently with the same HFONT), it should
73     // call ScriptFreeCache().
74     UniscribeHelper(const UChar* input,
75                     int inputLength,
76                     bool isRtl,
77                     HFONT,
78                     SCRIPT_CACHE*,
79                     SCRIPT_FONTPROPERTIES*,
80                     WORD);
81
82     virtual ~UniscribeHelper();
83
84     // Sets Uniscribe's directional override flag. False by default.
85     bool directionalOverride() const
86     {
87         return m_directionalOverride;
88     }
89     void setDirectionalOverride(bool override)
90     {
91         m_directionalOverride = override;
92     }
93
94     // Set's Uniscribe's no-ligate override flag. False by default.
95     bool inhibitLigate() const
96     {
97         return m_inhibitLigate;
98     }
99     void setInhibitLigate(bool inhibit)
100     {
101         m_inhibitLigate = inhibit;
102     }
103
104     // Set letter spacing. We will try to insert this much space between
105     // graphemes (one or more glyphs perceived as a single unit by ordinary
106     // users of a script). Positive values increase letter spacing, negative
107     // values decrease it. 0 by default.
108     int letterSpacing() const
109     {
110         return m_letterSpacing;
111     }
112     void setLetterSpacing(int letterSpacing)
113     {
114         m_letterSpacing = letterSpacing;
115     }
116
117     // Set the width of a standard space character. We use this to normalize
118     // space widths. Windows will make spaces after Hindi characters larger than
119     // other spaces. A space_width of 0 means to use the default space width.
120     //
121     // Must be set before Init() is called.
122     int spaceWidth() const
123     {
124         return m_spaceWidth;
125     }
126     void setSpaceWidth(int spaceWidth)
127     {
128         m_spaceWidth = spaceWidth;
129     }
130
131     // Set word spacing. We will try to insert this much extra space between
132     // each word in the input (beyond whatever whitespace character separates
133     // words). Positive values lead to increased letter spacing, negative values
134     // decrease it. 0 by default.
135     //
136     // Must be set before Init() is called.
137     int wordSpacing() const
138     {
139         return m_wordSpacing;
140     }
141     void setWordSpacing(int wordSpacing)
142     {
143         m_wordSpacing = wordSpacing;
144     }
145
146     void setAscent(int ascent)
147     {
148         m_ascent = ascent;
149     }
150
151     // When set to true, this class is used only to look up glyph
152     // indices for a range of Unicode characters without glyph placement.
153     // By default, it's false. This should be set to true when this
154     // class is used for glyph index look-up for non-BMP characters
155     // in GlyphPageNodeChromiumWin.cpp.
156     void setDisableFontFallback(bool disableFontFallback)
157     {
158         m_disableFontFallback = true;
159     }
160
161     // You must call this after setting any options but before doing any
162     // other calls like asking for widths or drawing.
163     void init()
164     {
165         initWithOptionalLengthProtection(true);
166     }
167
168     // Returns the total width in pixels of the text run.
169     int width() const;
170
171     // Call to justify the text, with the amount of space that should be ADDED
172     // to get the desired width that the column should be justified to.
173     // Normally, spaces are inserted, but for Arabic there will be kashidas
174     // (extra strokes) inserted instead.
175     //
176     // This function MUST be called AFTER Init().
177     void justify(int additionalSpace);
178
179     // Computes the given character offset into a pixel offset of the beginning
180     // of that character.
181     int characterToX(int offset) const;
182
183     // Converts the given pixel X position into a logical character offset into
184     // the run. For positions appearing before the first character, this will
185     // return -1.
186     int xToCharacter(int x) const;
187
188     // Draws the given characters to (x, y) in the given DC. The font will be
189     // handled by this function, but the font color and other attributes should
190     // be pre-set.
191     //
192     // The y position is the upper left corner, NOT the baseline.
193     void draw(GraphicsContext* graphicsContext, HDC dc, int x, int y, int from,
194               int to);
195
196     // Returns the first glyph assigned to the character at the given offset.
197     // This function is used to retrieve glyph information when Uniscribe is
198     // being used to generate glyphs for non-complex, non-BMP (above U+FFFF)
199     // characters. These characters are not otherwise special and have no
200     // complex shaping rules, so we don't otherwise need Uniscribe, except
201     // Uniscribe is the only way to get glyphs for non-BMP characters.
202     //
203     // Returns 0 if there is no glyph for the given character.
204     WORD firstGlyphForCharacter(int charOffset) const;
205
206 protected:
207     // Backend for init. The flag allows the unit test to specify whether we
208     // should fail early for very long strings like normal, or try to pass the
209     // long string to Uniscribe. The latter provides a way to force failure of
210     // shaping.
211     void initWithOptionalLengthProtection(bool lengthProtection);
212
213     // Tries to preload the font when the it is not accessible.
214     // This is the default implementation and it does not do anything.
215     virtual void tryToPreloadFont(HFONT) {}
216
217 private:
218     friend class UniscribeTest_TooBig_Test;
219
220     // An array corresponding to each item in runs_ containing information
221     // on each of the glyphs that were generated. Like runs_, this is in
222     // reading order. However, for rtl text, the characters within each
223     // item will be reversed.
224     struct Shaping {
225         Shaping()
226             : m_prePadding(0)
227             , m_hfont(NULL)
228             , m_scriptCache(NULL)
229             , m_ascentOffset(0)
230             , m_spaceGlyph(0)
231         {
232             m_abc.abcA = 0;
233             m_abc.abcB = 0;
234             m_abc.abcC = 0;
235         }
236
237         // Returns the number of glyphs (which will be drawn to the screen)
238         // in this run.
239         int glyphLength() const
240         {
241             return static_cast<int>(m_glyphs.size());
242         }
243
244         // Returns the number of characters (that we started with) in this run.
245         int charLength() const
246         {
247             return static_cast<int>(m_logs.size());
248         }
249
250         // Returns the advance array that should be used when measuring glyphs.
251         // The returned pointer will indicate an array with glyph_length()
252         // elements and the advance that should be used for each one. This is
253         // either the real advance, or the justified advances if there is one,
254         // and is the array we want to use for measurement.
255         const int* effectiveAdvances() const
256         {
257             if (m_advance.size() == 0)
258                 return 0;
259             if (m_justify.size() == 0)
260                 return &m_advance[0];
261             return &m_justify[0];
262         }
263
264         // This is the advance amount of space that we have added to the
265         // beginning of the run. It is like the ABC's |A| advance but one that
266         // we create and must handle internally whenever computing with pixel
267         // offsets.
268         int m_prePadding;
269
270         // Glyph indices in the font used to display this item. These indices
271         // are in screen order.
272         Vector<WORD, UNISCRIBE_HELPER_STACK_CHARS> m_glyphs;
273
274         // For each input character, this tells us the first glyph index it
275         // generated. This is the only array with size of the input chars.
276         //
277         // All offsets are from the beginning of this run. Multiple characters
278         // can generate one glyph, in which case there will be adjacent
279         // duplicates in this list. One character can also generate multiple
280         // glyphs, in which case there will be skipped indices in this list.
281         Vector<WORD, UNISCRIBE_HELPER_STACK_CHARS> m_logs;
282
283         // Flags and such for each glyph.
284         Vector<SCRIPT_VISATTR, UNISCRIBE_HELPER_STACK_CHARS> m_visualAttributes;
285
286         // Horizontal advances for each glyph listed above, this is basically
287         // how wide each glyph is.
288         Vector<int, UNISCRIBE_HELPER_STACK_CHARS> m_advance;
289
290         // This contains glyph offsets, from the nominal position of a glyph.
291         // It is used to adjust the positions of multiple combining characters
292         // around/above/below base characters in a context-sensitive manner so
293         // that they don't bump against each other and the base character.
294         Vector<GOFFSET, UNISCRIBE_HELPER_STACK_CHARS> m_offsets;
295
296         // Filled by a call to Justify, this is empty for nonjustified text.
297         // If nonempty, this contains the array of justify characters for each
298         // character as returned by ScriptJustify.
299         //
300         // This is the same as the advance array, but with extra space added
301         // for some characters. The difference between a glyph's |justify|
302         // width and it's |advance| width is the extra space added.
303         Vector<int, UNISCRIBE_HELPER_STACK_CHARS> m_justify;
304
305         // Sizing information for this run. This treats the entire run as a
306         // character with a preceeding advance, width, and ending advance.  The
307         // B width is the sum of the |advance| array, and the A and C widths
308         // are any extra spacing applied to each end.
309         //
310         // It is unclear from the documentation what this actually means. From
311         // experimentation, it seems that the sum of the character advances is
312         // always the sum of the ABC values, and I'm not sure what you're
313         // supposed to do with the ABC values.
314         ABC m_abc;
315
316         // Pointers to windows font data used to render this run.
317         HFONT m_hfont;
318         SCRIPT_CACHE* m_scriptCache;
319
320         // Ascent offset between the ascent of the primary font
321         // and that of the fallback font. The offset needs to be applied,
322         // when drawing a string, to align multiple runs rendered with
323         // different fonts.
324         int m_ascentOffset;
325
326         WORD m_spaceGlyph;
327     };
328
329     // Computes the runs_ array from the text run.
330     void fillRuns();
331
332     // Computes the shapes_ array given an runs_ array already filled in.
333     void fillShapes();
334
335     // Fills in the screen_order_ array (see below).
336     void fillScreenOrder();
337
338     // Called to update the glyph positions based on the current spacing
339     // options that are set.
340     void applySpacing();
341
342     // Normalizes all advances for spaces to the same width. This keeps windows
343     // from making spaces after Hindi characters larger, which is then
344     // inconsistent with our meaure of the width since WebKit doesn't include
345     // spaces in text-runs sent to uniscribe unless white-space:pre.
346     void adjustSpaceAdvances();
347
348     // Returns the total width of a single item.
349     int advanceForItem(int) const;
350
351     bool containsMissingGlyphs(const Shaping&,
352                                const SCRIPT_ITEM&,
353                                const SCRIPT_FONTPROPERTIES*) const;
354
355     // Shapes a run (pointed to by |input|) using |hfont| first.
356     // Tries a series of fonts specified retrieved with NextWinFontData
357     // and finally a font covering characters in |*input|. A string pointed
358     // by |input| comes from ScriptItemize and is supposed to contain
359     // characters belonging to a single script aside from characters common to
360     // all scripts (e.g. space).
361     bool shape(const UChar* input, int itemLength, int numGlyphs, SCRIPT_ITEM& run, Shaping&);
362
363     // Gets Windows font data for the next best font to try in the list
364     // of fonts. When there's no more font available, returns false
365     // without touching any of out params. Need to call ResetFontIndex
366     // to start scanning of the font list from the beginning.
367     virtual bool nextWinFontData(HFONT*, SCRIPT_CACHE**, SCRIPT_FONTPROPERTIES**, int* ascent)
368     {
369         return false;
370     }
371
372     // Resets the font index to the first in the list of fonts to try after the
373     // primaryFont turns out not to work. With fontIndex reset,
374     // NextWinFontData scans fallback fonts from the beginning.
375     virtual void resetFontIndex() {}
376
377     // The input data for this run of Uniscribe. See the constructor.
378     const UChar* m_input;
379     const int m_inputLength;
380     const bool m_isRtl;
381
382     // Windows font data for the primary font. In a sense, m_logfont and m_style
383     // are redundant because m_hfont contains all the information. However,
384     // invoking GetObject, everytime we need the height and the style, is rather
385     // expensive so that we cache them. Would it be better to add getter and
386     // (virtual) setter for the height and the style of the primary font,
387     // instead of m_logfont? Then, a derived class ctor can set m_ascent,
388     // m_height and m_style if they're known. Getters for them would have to
389     // 'infer' their values from m_hfont ONLY when they're not set.
390     HFONT m_hfont;
391     SCRIPT_CACHE* m_scriptCache;
392     SCRIPT_FONTPROPERTIES* m_fontProperties;
393     int m_ascent;
394     LOGFONT m_logfont;
395     int m_style;
396     WORD m_spaceGlyph;
397
398     // Options, see the getters/setters above.
399     bool m_directionalOverride;
400     bool m_inhibitLigate;
401     int m_letterSpacing;
402     int m_spaceWidth;
403     int m_wordSpacing;
404     bool m_disableFontFallback;
405
406     // Uniscribe breaks the text into Runs. These are one length of text that is
407     // in one script and one direction. This array is in reading order.
408     Vector<SCRIPT_ITEM, UNISCRIBE_HELPER_STACK_RUNS> m_runs;
409
410     Vector<Shaping, UNISCRIBE_HELPER_STACK_RUNS> m_shapes;
411
412     // This is a mapping between reading order and screen order for the items.
413     // Uniscribe's items array are in reading order. For right-to-left text,
414     // or mixed (although WebKit's |TextRun| should really be only one
415     // direction), this makes it very difficult to compute character offsets
416     // and positions. This list is in screen order from left to right, and
417     // gives the index into the |m_runs| and |m_shapes| arrays of each
418     // subsequent item.
419     Vector<int, UNISCRIBE_HELPER_STACK_RUNS> m_screenOrder;
420 };
421
422 }  // namespace WebCore
423
424 #endif  // UniscribeHelper_h