Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из файла шрифтов )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о технологии шрифтов. Для получения информации о типографском оформлении отдельных наборов шрифтов см. Гарнитура .
Сравнение печатной (вверху) и цифровой (внизу) версий Perpetua

Компьютерный шрифт (или шрифт ) реализован в виде цифрового файла данных , содержащего набор графически связанных символов , букв или символов , таких как Дингбаты . Хотя термин « шрифт» сначала относился к набору подвижных металлических элементов одного стиля и размера, с 1990-х годов он обычно используется для обозначения набора цифровых фигур в одном стиле, масштабируемых до разных размеров. Семейство шрифтов или гарнитура относится к коллекции связанных шрифтов через стили и размеры.

Существует три основных типа форматов данных файлов компьютерных шрифтов:

  • Растровые шрифты состоят из матрицы точек или пикселей, представляющих изображение каждого глифа для каждой грани и размера.
  • В векторных шрифтах (включая, а иногда и как синоним контурных шрифтов) используются кривые Безье , инструкции по рисованию и математические формулы для описания каждого глифа, что позволяет масштабировать контуры символов до любого размера.
  • Штриховые шрифты используют серию определенных линий и дополнительную информацию для определения профиля или размера и формы линии на определенной грани, которые вместе описывают внешний вид глифа.

Растровые шрифты быстрее и проще использовать в компьютерном коде, но они не масштабируются, поэтому для каждого размера требуется отдельный шрифт. [1] Размер шрифтов контура и обводки можно изменить с помощью одного шрифта и замены компонентов каждого глифа разными размерами, но их несколько сложнее отобразить на экране, чем растровые шрифты, поскольку они требуют дополнительного компьютерного кода для визуализации контура в растровое изображение. для отображения на экране или в печати. Хотя все типы по-прежнему используются, большинство шрифтов, которые можно увидеть и использовать на компьютерах, - это контурные шрифты.

Шрифты разрабатываются и создаются с помощью редакторов шрифтов . Шрифты, специально разработанные для экрана компьютера и не предназначенные для печати, известны как экранные шрифты .

Шрифты могут быть моноширинными (т. Е. Каждый символ отображается на постоянном расстоянии от предыдущего символа, с которым он находится рядом во время рисования) или пропорциональным (каждый символ имеет свою ширину). Однако конкретное приложение для обработки шрифтов может повлиять на интервал, особенно при выполнении выравнивания .

Типы шрифтов [ править ]

Растровые шрифты [ править ]

Ассортимент растровых шрифтов из первой версии операционной системы Macintosh

Растровый шрифт - это шрифт, в котором каждый глиф хранится в виде массива пикселей (то есть растрового изображения ). Он менее известен как растровый или пиксельный шрифт. Растровые шрифты - это просто наборы растровых изображений глифов. Для каждого варианта шрифта существует полный набор изображений глифов, каждый из которых содержит изображение для каждого символа. Например, если шрифт имеет три размера и любую комбинацию полужирного и курсивного начертания, то должно быть 12 полных наборов изображений.

Преимущества растровых шрифтов:

  • Чрезвычайно быстрый и простой для рендеринга
  • Легче создавать, чем другие виды.
  • Немасштабированные растровые шрифты всегда дают точно такой же результат при отображении на одном и том же дисплее спецификации
  • Лучше всего подходит для дисплеев очень низкого качества или небольшого размера, где необходимо настроить шрифт для четкого отображения

Основным недостатком растровых шрифтов является то, что визуальное качество имеет тенденцию к снижению при масштабировании или ином преобразовании по сравнению с контурными и штриховыми шрифтами, а предоставление множества оптимизированных и специально разработанных размеров одного и того же шрифта значительно увеличивает использование памяти. Самые ранние растровые шрифты были доступны только в определенных оптимизированных размерах, таких как 8, 9, 10, 12, 14, 18, 24, 36, 48, 72 и 96 точек (при разрешении 96 точек на  дюйм ), с часто доступными пользовательскими шрифтами. только одного определенного размера, например, шрифт заголовка всего 72 пункта.

Ограниченная вычислительная мощность и ограниченная память ранних компьютерных систем вынуждали использовать только растровые шрифты. Усовершенствования в аппаратном обеспечении позволили заменить их контурными или штриховыми шрифтами в тех случаях, когда желательно произвольное масштабирование, но растровые шрифты по-прежнему широко используются во встроенных системах и других местах, где скорость и простота считаются важными.

Растровые шрифты используются в консоли Linux, консоли восстановления Windows и встроенных системах . Старые матричные принтеры использовали растровые шрифты; часто хранятся в памяти принтера и адресуются драйвером печати компьютера . При вышивании крестиком можно использовать растровые шрифты .

Рисование строки с использованием растрового шрифта означает последовательный вывод растровых изображений каждого символа, который содержит строка, с посимвольным отступом.

Монохромные шрифты против шрифтов с оттенками серого [ править ]

Цифровые растровые шрифты (и окончательная визуализация векторных шрифтов ) могут использовать монохромные или оттенки серого . Последний имеет сглаживание . При отображении текста обычно операционная система правильно представляет «оттенки серого» как промежуточные цвета между цветом шрифта и цветом фона. Однако, если текст представлен как изображение с прозрачным фоном, «оттенки серого» требуют формата изображения, допускающего частичную прозрачность .

Масштабирование [ править ]

Растровые шрифты лучше всего выглядят с их собственным размером в пикселях . Некоторые системы, использующие растровые шрифты, могут создавать некоторые варианты шрифтов алгоритмически. Например, оригинальный компьютер Apple Macintosh мог выдавать жирный шрифт за счет расширения вертикальных штрихов и наклонный за счет обрезки изображения. При нестандартных размерах многие системы рендеринга текста выполняют передискретизацию ближайшего соседа, создавая грубые неровные края. Более продвинутые системы выполняют сглаживание растровых шрифтов, размер которых не соответствует размеру, запрашиваемому приложением. Этот метод хорошо работает для уменьшения шрифта, но не так хорошо для увеличения размера, так как он имеет тенденцию размывать края. Некоторые графические системы, использующие растровые шрифты, особенноэмуляторы , применяют чувствительные к кривым нелинейные алгоритмы передискретизации , такие как 2xSaI или hq3x, для шрифтов и других растровых изображений, что позволяет избежать размытия шрифта и вносить небольшие нежелательные искажения при умеренном увеличении размера.

Разница между растровыми шрифтами и контурными шрифтами аналогична разнице между форматами файлов растровых и векторных изображений. Растровые шрифты похожи на форматы изображений, такие как Windows Bitmap (.bmp), Portable Network Graphics (.png) и Tagged Image Format (.tif или .tiff), в которых данные изображения хранятся в виде сетки пикселей, в некоторых случаях со сжатием. . Форматы контурных или штриховых изображений, такие как формат Windows Metafile (.wmf) и формат масштабируемой векторной графики (.svg), хранят инструкции в форме линий и кривых о том, как рисовать изображение, а не сохранять само изображение.

Программа «трассировки» может следовать контуру растрового шрифта с высоким разрешением и создавать начальный контур, который дизайнер шрифтов использует для создания контурного шрифта, полезного в таких системах, как PostScript или TrueType . Контурные шрифты легко масштабируются без неровных краев и размытости.

Форматы растровых шрифтов [ править ]

Цветной растровый шрифт для ОС Amiga
  • Переносимый скомпилированный формат (PCF)
  • Формат распространения растровых изображений глифов (BDF)
  • Нормальный формат сервера (SNF)
  • Шрифт DECWindows (DWF)
  • Формат Sun X11 / NeWS (BF, AFM)
  • Растровый шрифт Microsoft Windows (FON)
  • Шрифт Amiga, ColorFont, AnimFont
  • Шрифт ByteMap (BMF) [2]
  • Шрифт экрана ПК (PSF)
  • Масштабируемый экранный шрифт (SFN, также поддерживает контурные шрифты)
  • Упакованный растровый файл растрового изображения шрифта для драйверов TeX DVI (PK)
  • FZX - пропорциональный растровый шрифт для ZX Spectrum [3]

Контурные шрифты [ править ]

Контурные шрифты или векторные шрифты - это коллекции векторных изображений , состоящих из линий и кривых, определяющих границу глифов . Ранние векторные шрифты использовались векторными мониторами и векторными плоттерами с использованием собственных внутренних шрифтов, обычно с тонкими одиночными штрихами вместо толстых обведенных глифов. С появлением настольных издательских систем возникла потребность в универсальном стандарте для интеграции графического пользовательского интерфейса первых Macintosh и лазерных принтеров . Термин для описания технологии интеграции был WYSIWYG («Что видишь, то и получаешь»). Универсальным стандартом был (и остается) AdobePostScript . Примеры контурных шрифтов: шрифты PostScript Type 1 и Type 3 , TrueType , OpenType и Compugraphic .

Основное преимущество контурных шрифтов состоит в том, что, в отличие от растровых шрифтов , они представляют собой набор линий и кривых, а не пикселей; их можно масштабировать, не вызывая пикселизации . Следовательно, символы контурного шрифта можно масштабировать до любого размера и иным образом преобразовывать с более привлекательными результатами, чем растровые шрифты, но они требуют значительно большей обработки и могут привести к нежелательной визуализации в зависимости от шрифта, программного обеспечения для визуализации и размера вывода. Даже в этом случае контурные шрифты можно заранее преобразовать в растровые шрифты, если это необходимо. Обратное преобразование значительно сложнее, поскольку растровые шрифты требуют эвристического алгоритма для угадывания и аппроксимации соответствующих кривых, если пиксели не образуют прямую линию.

Контурные шрифты имеют серьезную проблему, заключающуюся в том, что используемые ими кривые Безье не могут быть точно отображены на растровом дисплее (например, на большинстве компьютерных мониторов и принтеров), а их визуализация может изменять форму в зависимости от желаемого размера и положения. [4] Такие параметры, как хинтинг шрифта.должны использоваться, чтобы уменьшить визуальное воздействие этой проблемы, которая требует сложного программного обеспечения, которое трудно реализовать правильно. Многие современные настольные компьютерные системы включают программное обеспечение для этого, но они используют значительно большую вычислительную мощность, чем растровые шрифты, и могут быть незначительные дефекты рендеринга, особенно при малых размерах шрифтов. Несмотря на это, они часто используются, потому что люди часто считают время обработки и дефекты приемлемыми по сравнению с возможностью свободного масштабирования шрифтов.

Форматы шрифтов контура [ править ]

Шрифты Type 1 и Type 3 [ править ]

Шрифты Type 1 и Type 3 были разработаны Adobe для профессионального цифрового набора. Используя PostScript , глифы представляют собой контурные шрифты, описываемые кубическими кривыми Безье . Шрифты Type 1 были ограничены подмножеством языка PostScript и использовали систему подсказок Adobe, которая раньше была очень дорогой. Тип 3 допускал неограниченное использование языка PostScript, но не содержал никакой подсказки, которая могла привести к видимым артефактам рендеринга на устройствах с низким разрешением (например, экранах компьютеров и матричных принтерах).

Шрифты TrueType [ править ]

TrueType является системным шрифтом , первоначально разработанный Apple Inc . Он был предназначен для замены шрифтов Type 1, которые, по мнению многих, были слишком дорогими. В отличие от шрифтов Type 1, глифы TrueType описываются квадратичными кривыми Безье. В настоящее время он очень популярен, и существуют реализации для всех основных операционных систем.

Шрифты OpenType [ править ]

OpenType - это система смарт- шрифтов, разработанная Adobe и Microsoft . Шрифты OpenType содержат контуры в формате TrueType или CFF вместе с широким набором метаданных.

Шрифты на основе штрихов [ править ]

С помощью шрифтов на основе обводки одни и те же пути обводки могут быть заполнены разными профилями обводки, что приводит к различным визуальным формам без необходимости указывать положения вершин каждого контура, как в случае с контурными шрифтами.

Контур глифа определяется вершинами отдельных контуров обводки и соответствующими профилями обводки. Пути обводки представляют собой своего рода топологический каркас глифа. Преимущества штриховых шрифтов по сравнению с контурными шрифтами включают уменьшение количества вершин, необходимых для определения глифа, возможность использования одних и тех же вершин для создания шрифта с другим весом, шириной глифа или засечками с использованием разных правил обводки и связанных экономия размера. Для разработчика шрифтов редактирование глифа по штриху проще и менее подвержено ошибкам, чем редактирование контуров. Система на основе обводки также позволяет масштабировать глифы по высоте или ширине без изменения толщины обводки базовых глифов. Шрифты на основе штрихов широко продаются на рынках Восточной Азии для использования во встроенных устройствах, но технология не ограничиваетсяидеограммы .

Среди коммерческих разработчиков были Agfa Monotype (iType), Type Solutions, Inc. (принадлежит Bitstream Inc. ) (Font Fusion (FFS), btX2), Fontworks (Gaiji Master), которые независимо друг от друга разработали типы шрифтов на основе штрихов и механизмы шрифтов.

Хотя Monotype и Bitstream заявили об огромной экономии места с использованием штриховых шрифтов в наборах символов Восточной Азии, большая часть экономии пространства достигается за счет создания составных глифов, которые являются частью спецификации TrueType и не требуют подхода на основе штрихов.

Форматы шрифтов на основе штрихов [ править ]

METAFONT использует другой вид описания глифов. Как и TrueType, это система описания векторных шрифтов. Он рисует глифы, используя штрихи, полученные путем перемещения многоугольного или эллиптического пера, аппроксимированного многоугольником, вдоль пути, составленного из кубических составных кривых Безье и сегментов прямых линий, или путем заполнения таких путей. Хотя при обводке контура огибающая обводки на самом деле никогда не создается, этот метод не вызывает потери точности или разрешения. Метод, который использует Metafont, более сложен с математической точки зрения, поскольку параллельные кривые Безье могут быть алгебраическими кривыми 10-го порядка. [5]

В 2004 году DynaComware разработала DigiType, штриховой формат шрифта. В 2006 году создатели Saffron Type System объявили о представлении штриховых шрифтов под названием Stylized Stroke Fonts (SSF) с целью обеспечения выразительности традиционных контурных шрифтов и небольшого объема памяти при использовании штриховых шрифтов одинаковой ширины. шрифты (USF). [6]

AutoCAD использует шрифты SHX / SHP .

См. Также [ править ]

  • Adobe Systems, Inc. против Southern Software, Inc. , дело окружного суда США относительно защиты авторских прав на компьютерные шрифты
  • Продвинутая типографика Apple
  • Дисплейный шрифт
  • Кернинг
  • Подсказка шрифта
  • Fontlab
  • Fontforge
  • FreeType
  • Защита интеллектуальной собственности шрифтов
  • Список гарнитур
  • OpenType
  • Шрифт
  • Верстка
  • TeX , LaTeX и MetaPost
  • Saffron Type System , высококачественный движок рендеринга текста со сглаживанием
  • Шрифты Unicode
  • Веб-типографика , объясняет методы встраивания шрифтов в веб-сайты.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Грубер, Джон. «Сглаживание» . Дерзкий огненный шар . Архивировано 01 сентября 2015 года . Проверено 5 сентября 2015 года .
  2. ^ "BMF - формат шрифта ByteMap" . BMF . Проверено 9 июня 2019 .
  3. ^ Эйнар Saukas и Эндрю Оуэн (12 июня 2013). «FZX: новый стандартный формат и драйвер для пропорциональных шрифтов» . п. 1.
  4. ^ Штамм, Бит (1998-03-25). «Растровая трагедия в низком разрешении» . Архивировано из оригинала на 2016-02-19 . Проверено 10 августа 2015 .
  5. ^ Марк Kilgard (10 апреля 2012). «Векторная графика и рендеринг контуров» . п. 28. Архивировано 13 августа 2014 года . Проверено 19 августа 2014 .
  6. ^ Якубяк, Елена Дж .; Перри, Рональд Н .; Фрискен, Сара Ф. Улучшенное представление шрифтов на основе штрихов . СИГГРАФ 2006.

Внешние ссылки [ править ]

  • Часто задаваемые вопросы по поиску шрифтов (Microsoft)
  • Глава Font Technologies в LDP Font-HOWTO
  • Руководство Microsoft по шрифтам
  • как скопировать и вставить любой шрифт
  • Глоссарий терминов по шрифтам Более 50 статей с полезной диаграммой
  • История и технология компьютерных шрифтов , IEEE Annals of the History of Computing, апрель-июнь 1998 г., Vol. 20, выпуск 2, страницы 30–34, ISSN 1058-6180