[發明專利]一種字形加粗方法

有效

• 申請號: 201410363929.0
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104133809B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 劉匯丹;洪錦玲;芮建武;吳健;劉奎恩
• 申請（專利權）人: 中國科學院軟件研究所
• 主分類號: G06F17/21
• 分類號: G06F17/21;G06T11/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本發明涉及計算機信息處理領域，更具體地說，涉及字體呈現技術，提供了一種字形加粗的方法。

背景技術

計算機通常通過鼠標、鍵盤、話筒、掃描儀、錄像機等輸入設備從用戶接收輸入，通過顯示器、投影儀、或打印機等輸出設備向用戶提供輸出來與用戶進行交互。由于文字是信息交流的一種重要的手段，通常計算機要將文字呈現到顯示器、投影儀或者打印到紙上。

在一種簡化觀點中，將文字呈現到輸出設備的過程大體可以劃分成四個階段。在第一階段，呈現引擎從字庫中取出每個字的字形信息。在第二階段，根據用戶請求的風格，包括是否加粗、是否傾斜、是否添加下劃線等等，呈現引擎對字形進行各種變形處理。在第三階段，呈現引擎根據輸出設備的分辨率對字形進行光柵化處理，將字形轉換為用戶請求的字號和適合用戶輸出設備分辨率(DPI)的實際輸出尺寸的位圖形式。在第四階段，呈現引擎將光柵化后的字形位圖形式輸出到輸出設備。

字庫中的字形按描述方式可以分為點陣字形和曲線字形。

點陣字形通過預先設計的字符在某一特定尺寸的位圖圖像來描述字形，例如，16×16的點陣字庫使用橫向和縱向各有16個像素點的點陣來描述字形，點陣中處于字形筆畫上的點可以用1表示，不在筆畫上的像素點可以用0表示。這樣一來，每個像素點可以使用一個比特位(Bit)表示，一個16×16點陣的字形總共需要16×16/8＝32個字節。圖1中給出了漢字“務”的16×16點陣字形數據。為了保證字形輸出時不致導致鋸齒效果，目前有些漢字字體采用256×256甚至1024×1024的點陣來描述字形。

曲線字形通過描述字符形狀的周線輪廓來描述字形。一般使用貝塞爾曲線來描述字形的輪廓線。

如圖2所示，一次貝塞爾曲線是從起點P0到終點P1的直線段，其數學表示如下：

B(t)＝P₀+(P₁-P₀)t＝(1-t)P₀+tP₁，t∈[0，1]

如圖3所示，二次貝塞爾曲線是從起點P0經過偏向中間點P1到達終點P2的曲線段，其數學表示如下：

B(t)＝(1-t)²P₀+2t(1-t)P₁+t²P₂，t∈[0，1]

如圖4所示，三次貝塞爾曲線是從起點P0經過偏向中間點P1和P2，并最終到達終點P3的曲線段，曲線起始于P0走向P1，并從P2的方向來到P3。一般不會經過P1或P2；這兩個點只是提供方向信息。P0和P1之間的間距，決定了曲線在轉而趨進P3之前，走向P2方向的“長度有多長”。其數學表示如下：

B(t)＝P₀(1-t)³+3P₁t(1-t)²+3P₂t²(1-t)+P₃t³，T∈[0，1]

目前常用的曲線字庫中一般采用二次貝塞爾曲線或者三次貝塞爾曲線來描述字形輪廓，在字庫中存儲的實際上是字形輪廓上每一段曲線段或直線段的控制點(起點、終點、中間點)的坐標。圖5給出了漢字“八”的曲線輪廓字形和控制點。

曲線字形在縮放的時候不易變形，在各種不同的分辨率下都能保證高質量的顯示或打印效果。在光柵化處理過程中，曲線輪廓被轉換為適合于在給定期望的磅值或像素數時的顯示。

低分辨率的點陣字形，在設計的時候可以精確地調整每個像素點的值，在較小的字號(例如六號、七號)或低分辨率設備上顯示效果較好；高分辨率的點陣字形會占據太大的存儲空間，而高分辨率的曲線字形在較大字號(例如一號、二號)或高分辨率設備上顯示設備較好，同時曲線字形數據占據的存儲空間比相同尺寸的點陣字形要小很多。因此，為了同時兼顧低分辨設備和高分辨率設備上的輸出效果，同一字庫中可同時包含同一個字符的兩類不同的字形描述數據，點陣字形數據用于在較小字號或低分辨率設備的輸出，而曲線字形數據用于在較大字號或高分辨率設備的輸出。

在某些情況下，用戶可能希望使用“加粗”的字形。加粗的字形往往具有更厚重的視覺。在使用漢語書寫的各類文檔、出版的報紙期刊等，很多時候會將各級標題“加粗”，以達到更加醒目的效果。