16.5. Компьютерные шрифтовые технологии

В настоящее время шрифты практически не существуют в вещест­венном виде. Обработка текстовой информации стала областью ком­пьютерных технологий, а в силу этого шрифты сегодня являются про­граммным компонентом и представляют собой файлы кодированной информации, содержащей описания символов и.инструкции по их ис­пользованию.

Символы шрифта в конечном итоге являются изображениями. Одно и то же изображение в различных компьютерных технологиях может быть описано различными способами.

Растровый способ описания изображения. В этом способе изображение описывается посредством отдельных однород­ных (одинаковых между собой) элементов — элементов изображения: пикселей (pixel) или точек (dot) (рис. 16.14).

Размер элементов изображения достаточно мал, поэтому их так­же можно называть микроэлементами. Совершенно очевидно, что чем меньше размер элементов изображения, тем выше точность его описания.

В растровом способе изображение формируется по принципу «точ­ка за точкой», «строка за строкой». Каждый элемент изображения (пиксел или точка) окрашивается в один из допустимых цветов, среди которых всегда присутствует цвет фона (или основы). Такой принцип используется при воспроизведении изображений на экранах монито­ров, в принтерах (матричных, струйных, лазерных), фотовыводных устройствах (фотонаборах, фотовыводах), в рекордерах, в том числе в формных модулях печатных машин (direct imaging), в цифровых печат­ных машинах.

Количество элементов изображения, описанного или воспроизво­димого растровым способом, приходящихся на единицу линейного размера, называют разрешением устройства. Разрешение указывают чаще всего в элементах изображения на дюйм..

Например, разрешение экрана 72, 96 ppi — pixel per inch — пикселей на дюйм, разрешение лазерного принтера 300, 600, 1200 dpi — dot per inch — точек на дюйм.

Векторный способ описания изображения. Вектор­ный способ описания основан на построении изображения из геомет­рических примитивов: точек, отрезков прямых (протяженностей), век­торов, дуг окружностей, парабол и подобных им элементов — сплай­нов — кривых, гладко соединяющих серию фиксированных точек (рис. 16.15). Каждый такой элемент (геометрический примитив) хра­нится в памяти компьютера в виде математической формулы. Изобра­жение «расчленено» и состоит из контуров элементов, а замкнутые контуры могут быть «залиты» (заполнены) тем или иным цветом.

Рис. 16.15. Кубические (а) и квадратичные (б) сплайны

Форма сплайна изменяется в зависимости:

• от положения конечной контурной точки (2);

• от положения тангенциальной точки (3 или 4) при неизменном угле наклона касательной;

.- от положения тангенциальной точки (3 или 4) с изменением угла наклона касательной

Описания, основанные на геометрических примитивах, называют векторными описаниями, а соответствующие им изображения — век­торными изображениями.

Естественным способом вывода (формирования) векторных изо­бражений является векторный способ. Однако устройств с векторным способом вывода существует очень мало. Это обусловлено тем, что, во-первых, технически сложно реализовать произвольное (в двух коорди­натах) перемещение записывающего, рисующего, печатающего инструмента, а во-вторых, тем, что создание изображения последователь­ной прорисовкой геометрических примитивов крайне медленно.

К этому классу устройств можно отнести векторные дисплеи, а среди выводных устройств только графопостроители, перьевые, режу­щие или универсальные (со сменным инструментом) плоттеры (при­меняются для оформления табличек, вывесок и т.п., например, в на­ружной рекламе).

Векторно описанные изображения очень легко преобразуются в растровые, но практически невозможно осуществить экспорт изобра­жения из растрового формата в векторный.

Большинство технических устройств используют для воспроизве­дения изображения растровый способ вывода. В связи с этим воспро­изведение векторных изображений такими устройствами требует их растеризации (rasterising), т.е. перевода, преобразования в элементы изображения того конкретного устройства воспроизведения, которое и будет использовано для вывода.

Например круг, описанный векторным способом, представляет собой геометрический примитив — окружность, залитую определен­ным цветом. При растеризации такого векторного объекта происходит процесс, подобный тому, когда изображение круга накладывают на прозрачную бумагу с прямоугольной координатной сеткой наподобие хорошо известной миллиметровой бумаги для графики. Для растериза­ции круга необходимо закрасить цветом заливки, например черным, все маленькие клеточки координатной сетки, центры которых нахо­дятся в области круга. Подобный процесс происходит при выводе опи­санного векторным способом изображения. Воспроизводящими эле­ментами изображения являются точки, высвечиваемые на экране или печатаемые, например, принтером.

При использовании грубой сетки (низкое разрешение) растеризо­ванный круг будет состоять из меньшего числа элементов изображения (или точек, в данном примере — клеток) и описан менее точно. Чем меньше размер описывающего элемента (чем выше разрешение), тем из большего числа элементов будет состоять растеризованное изобра­жение и тем точнее — описано.

При отображении или выводе на простых устройствах (экранах или принтерах) растеризация осуществляется частью операционной систе­мы, называемой драйвером, совместно с программой, где векторное изображение генерируется.

Более сложные устройства с растровым выводом изображения (ла­зерные принтеры высокого разрешения, фотовыводы, рекордеры и т.п.) осуществляют растеризацию посредством растрового процессо­ра (Raster Image Processor — RIP).