中国IT技术“惊现”斯坦福大学,独家解密中文电脑字体研发全过程( 二 )


对于每个汉字的设计 , 设计师都必须亲自决定如何将汉字安排在由256个像素组成的位图中 。 也就是说 , 对于每个汉字都需要做出256个决定 。
中国IT技术“惊现”斯坦福大学,独家解密中文电脑字体研发全过程
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(来源:托马斯-穆拉尼的Twitter)
位图是一种数字存储图像的方式 , 每一个符号和图像都是由许多像素填充的网格所组成的 , 目前常见的图片存储格式如JPEG、GIF、BMP等都属于位图存储方式 。 因此 , 如果每个汉字需要256个决定 , 就要设计数以千计的汉字 , 相当于设计师需要在在两年多的开发过程中作出数十万个决定 。
不过 , 事后罗森布鲁姆回想到Gridmaster编程程序时 , 他却将其描述为''顶多是个笨拙的能用的程序'' , 但就是靠着这个笨拙的程序 , 他的父亲路易斯·罗森布鲁姆(LouisRosenblum)和图形艺术研究基金会 , 得以让数据输入临时人员远程创建并保存新的汉字位图 。
对设计人员来说 , 只需拥有一台AppleII电脑 , 通过在软盘上运行Gridmaster程序 , 数据录入员就能远程创建和保存新的汉字位图 。 一旦这些汉字的位图被创建和存储好 , 罗森布鲁姆就能通过他设计的另一个程序 , 将设计好的汉字和它们相应的输入代码植入系统的数据库 , 这样就能把新设计好的汉字的数字位图安装到SinotypeIII机器上 。
尽管SinotypeIII机器从未作为商业产品发布过 。 但是 , 为开发该系统所进行的艰苦工作内容比如开发位图中文字体 , 却正是一个需要全球共同努力才能解决的问题 , 而这一问题就是:如何使计算机能够处理地球上使用最广泛的语言之一——中文 。
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图|一张显示中文位图字体的SinotypeIII显示器的照片 。 (来源:斯坦福大学图书馆特别珍藏)
当给西方字体做计算机和文字处理设计时 , 工程师和设计师们约定 , 在一个5乘7的位图网格上 , 来创建一种低分辨率的数字英语字体 。 这样 , 每个符号只需要五个字节的内存 。
在美国信息交换标准代码(ASCII)中存储所有128个低分辨率字符 , 只需要640字节的内存 , 而且这128个字符已包括所有英语字母、数字0到9以及常见的标点符号 。 640字节即使对于当时的苹果II来说 , 也只是其64千字节板载内存的很小的部分 。
与英文不同的是 , 汉字不仅在数目上以万计 , 而且对于结构复杂的汉字来说 , 5乘7的网格太小 , 很难让这些汉字清晰可辨 。 设计人员发现 , 每个汉字需要16乘16或者更大的网格 , 这就要求每个字符至少有32字节的内存(256比特) 。
这种情况下 , 要想研发一个拥有70000个低分辨率汉字的字体库 , 需要超过两兆字节的内存量 。 即使对一个只包含8000个最常见的汉字的字体库 , 仅存储位图就需大约256千字节的内存 。 对于20世纪80年代初大多数个人电脑来说 , 这已是电脑总内存容量的四倍 。
尽管汉字字体库给电脑内存带来了巨大挑战 , 但在当时更难的是如何把低分辨率的中文字体制作得美观又好认 。 在Gridmaster这样的程序被发明之前 , 大部分的设计工作都用笔、纸和修正液完成的 。
为此 , 设计师们花了数年时间 , 以期设计出既能满足低内存、又能保持一定书法美感的字体位图 。 凌焕铭(LilyHuan-MingLing)和艾伦·迪·乔瓦尼(EllenDiGiovanni)是创建这套字符集的人 , 他们通过手绘特定汉字的位图草稿 , 并使用Gridmaster将其数字化 。
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图|为SinotypeIII字体绘制的汉字位图草稿(来源:斯坦福大学图书馆)
对设计师们来说 , 最核心的问题是如何在两种完全不同的中文书写方式之间切换:一种是用钢笔或毛笔书写的手绘字 , 另一种是用排列在网格中的、由像素阵列书写的位图字 。 设计师们必须决定如何创造手写中文的某些特征 , 比如入口笔画、笔画渐变和出口笔画 。
庆幸的是 , 把SinotypeIII字体设计成低分辨率中文位图的全过程得以记录下来 。 其中最吸引人的档案资料之一 , 是一个装满格子图的册子 , 这些手绘的散点符号就是汉字位图的草稿图 。
每一个汉字都经过了精心设计 , 从手绘中也可看到 , 大多数情况下设计师都对图形做了多次修改 , 路易斯·罗森布鲁姆和图形艺术研究基金会的设计师们 , 还会用修正液擦掉专业汉字编辑不同意的那些''位'' 。
如下图 , 最初的标记是绿色的 , 红色标记的才算是''最终''草案 。 只有经过最终确认 , 才能开始数据输入工作 。