CN104126199A - 文字描绘装置 - Google Patents

Abstract

具备：从字体数据库取得与从输入部输入的文字代码对应的文字矢量数据的字体数据加载部(102)；算出由表现字体数据加载部(102)取得的文字矢量数据内的各矢量的上下左右位置关系及同一位置关系的有向图构筑的有向图构造的有向图算出部(103)；采用在有向图算出部(103)中算出的有向图构造，对水平矢量及垂直矢量的各个，通过能够对处于同一位置关系的文字矢量数据的全部的段适用的网格调整方法，进行上下左右关系的网格调整处理的网格调整部(104)；将网格调整部(104)中进行了网格调整处理的文字矢量数据栅格化而成为文字图像的栅格化部(105)；以及显示由栅格化部(105)栅格化获得的文字图像的显示部(106)。

Description

文字描绘装置

技术领域

本发明涉及为了在低分辨率的显示器中显示高品质的可伸缩字体的文字，进行将字体数据的各矢量的位置对准到网格的网格调整(grid fitting)的文字描绘装置。

背景技术

以往，在高分辨率的显示器中描绘文字时，使用由可伸缩的矢量数据表现的文字(可伸缩字体)。此时，为了使文字的轮廓看上去平滑，进行抗锯齿处理。

另一方面，在低分辨率显示器中显示可伸缩字体的文字时，进行了抗锯齿处理的部分看上去不鲜明或模糊，文字的视觉识别性降低。为了消除该问题，提出了通过进行将表示文字的矢量数据的位置对准到像素位置的网格调整，来防止渲染后的线跨越像素，降低文字的不鲜明或模糊的方法。

实现这样的文字不鲜明或模糊的降低的最基本的方法是采用字体数据中根据点(dot)数及磅(point)数而被保持的补正信息(称为“提示信息”)，补正矢量数据。通过该补正，可以提高文字品质(例如，参照专利文献1)。这里，提示信息是指记述了如何根据尺寸控制各矢量数据的位置及粗细等的信息。

另一方面，如果保持提示信息，则字体数据尺寸变大，因此也提出了自动地作成提示信息的方法。例如，专利文献2公开了一种方法，该方法对未保持提示信息的字体数据在描绘文字时计算水平矢量及垂直矢量，以将它们的宽度四舍五入而成为整数值的方式降低不鲜明或模糊。该专利文献2还公开了通过汇总处于相同位置的水平矢量及垂直矢量群，从而使文字的各矢量一致，提高文字的视觉识别性的方法。

而且，专利文献3公开了一种方法，该方法对未保持提示信息的字体数据作成DAG(Direct Acyclic Graph：有向非循环列表)，在扫描该DAG而发生冲突时，通过合并段(segment)从而使得不发生文字的破损，提高文字的品质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-250089号公报

专利文献2：日本特开平9-251290号公报

专利文献3：日本特开2010-170096号公报

发明内容

但是，专利文献1所示出的在字体数据中保持提示信息的方法中，存在与提示信息相应地字体数据尺寸增大这样的问题。对此，即使在通过不在字体数据内保持提示信息能够降低字体数据尺寸的其他技术中，也存在以下的问题。

即，在专利文献2公开的技术中，通过提取水平矢量及垂直矢量且汇总处于相同位置的水平矢量及垂直矢量来保持文字的邻接关系，但是，未考虑水平矢量间及垂直矢量间的关系，因此，存在例如纵向排列的水平矢量重叠、发生文字的破损的情况。

另外，专利文献3公开的技术中，在发生文字的破损时，通过合并矢量来防止文字的破损，但是，仅仅对由DAG构筑的关系考虑了防止破损，因此，存在各DAG的位置偏移而对所显示的文字感到不协调感的情况。

本发明是为解决上述各个问题而完成，目的在于提供一种可以在低分辨率的显示器中描绘高品质的可伸缩字体的文字而且可以降低字体数据尺寸的文字描绘装置。

本发明的文字描绘装置具备：输入部，输入信息；字体数据库，存储由文字矢量数据组成的字体数据；字体数据加载部，从字体数据库取得与从输入部输入的文字代码对应的文字矢量数据；有向图算出部，算出用有向图构筑的有向图构造，该有向图表现由字体数据加载部取得的文字矢量数据内的各矢量的上下左右位置关系及同一位置关系；网格调整部，采用在有向图算出部中算出的有向图构造，对水平矢量及垂直矢量的各个，用能够适用于处于同一位置关系的文字矢量数据的全部的段的网格调整方法，进行上下左右位置关系的网格调整处理；栅格化部，将在网格调整部中进行了网格调整处理的文字矢量数据栅格化而成为文字图像；以及显示部，显示由栅格化部栅格化而获得的文字图像。

根据本发明的文字描绘装置，可以在低分辨率的显示器中描绘高品质的可伸缩字体的文字，而且，可以降低字体数据尺寸。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的文字描绘装置的结构的方框图。

图2是用于说明本发明的实施方式1的文字描绘装置中使用的有向图的图。

图3是用于说明本发明的实施方式1的文字描绘装置中进行的连接信息算出处理的图。

图4是表示本发明的实施方式1的文字描绘装置中进行的连接信息算出处理的流程图。

图5是用于说明本发明的实施方式1的文字描绘装置中使用的家庭(family)关系和朋友(friend)关系的图。

图6是表示本发明的实施方式1的文字描绘装置中进行的有向图构造构筑处理的流程图。

图7是表示本发明的实施方式1的文字描绘装置中进行的网格调整处理的流程图。

图8是表示由本发明的实施方式1的文字描绘装置中的处理获得的结果的例子的图。

图9是表示本发明的实施方式2的文字描绘装置中处理的文字的例子的图。

图10是说明本发明的实施方式2的文字描绘装置中的朋友关系的图。

(符号的说明)

101输入部，102字体数据加载部，103有向图算出部，104网格调整部，105栅格化部，106显示部，112字体数据库。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的文字描绘装置的结构的方框图。该文字描绘装置具备输入部101、字体数据加载部102、有向图算出部103、网格调整部104、栅格化部105、显示部106及字体数据库112。

输入部101用于输入文字的字体风格(font face)名称、字体(罗马体、黑体或斜体等)的设定、表示描绘文字时的大小的磅数、字体数据内的指定要显示的文字的文字代码(用于确定由UTF-16、SHIFT-JIS代码等表现的文字的信息)、文字描绘位置或颜色等。从该输入部101输入的信息被发送到字体数据加载部102。

字体数据库112存储字体数据。在该字体数据库112中存储的字体数据基本上是表示由矢量数据表现的可伸缩字体的数据。

字体数据加载部102根据从输入部101送来的信息，访问字体数据库112，取得指定的文字代码的矢量数据(以下，称为“文字矢量数据”)。另外，字体数据加载部102不仅取得文字矢量数据，还取得描绘文字时所需的表示从文字的基准线开始的上方向的高度的升部(ascender)信息、表示下方向的高度的降部(descender)信息、上标文字及下标文字的配置位置信息等。由该字体数据加载部102取得的信息被发送到有向图算出部103。

为了对从字体数据加载部102送来的文字矢量数据高效地进行网格调整，有向图算出部103进行使水平矢量彼此或垂直矢量彼此具有关系性的处理，算出DAG。由该有向图算出部103算出的DAG被发送到网格调整部104。由该有向图算出部103进行的处理的详细情况将后述。

网格调整部104采用从有向图算出部103送来的DAG，执行文字矢量数据的网格调整处理。该网格调整部104中进行了网格调整处理的结果被发送到栅格化部105。由该网格调整部104进行的处理的详细情况将后述。

栅格化部105将从网格调整部104送来的网格调整后的文字矢量数据栅格化。关于栅格化的方法，可以通过组合例如日本特表2006-521626号公报及日本特表2006-521582号公报公开的技术而实现。这里省略详细的说明，因此要根据需要参照上述公报。通过该栅格化部105中的栅格化所获得的数据被发送到显示部106。

显示部106根据从栅格化部105送来的数据，显示将文字矢量数据进行了栅格化所得到的结果。

接着，说明有向图算出部103中进行的处理的详细情况。首先，说明有向图。如图2(A)所示，有向图是指图的各顶点用有向边连结而成的图。另外，DAG是有向非循环图，如图2(A)所示，指图是非循环的。这里，非循环是指按照有向边追溯图的各顶点时，无法返回原来的顶点。因此，称图2(B)所示的图循环。

在文字矢量数据的情况下，图的各顶点成为矢量数据的各段。这里，说明文字矢量数据的构造。文字矢量数据由移动、线描绘及曲线描绘等笔指令(pen command)构成，字体渲染器扫描用这些笔指令表现的文字矢量数据，将字体栅格化。这里，将作为线描绘及曲线描绘指令表现的矢量数据称为段。以下，有时将水平矢量及垂直矢量分别称为水平段及垂直段。

在有向图算出部103中，进行从文字矢量数据构筑上述有向图构造的处理。即，在有向图算出部103中，首先，作为有向图的算出所需的构造，通过以下说明的连接信息算出处理算出连接信息。然后，对水平段彼此及垂直段彼此的每一个，通过以下说明的有向图构造构筑处理来构筑有向图构造。

首先，说明算出文字矢量数据内的连接信息的连接信息算出处理。作为这里所说的连接信息，有图3所示的2个模式。一个如图3(A)所示，是用端点从当前的段连结到下一个段的情况(连接关系)，另一个是如图3(B)所示的2个段交叉的情况(交叉关系)。表示这样的连接关系的信息可以保持在矢量数据的各段中。即，关于连接关系用双方向列表构造等保持，关于交叉关系可以作为交叉段的列表等而保持。

图4是表示连接信息算出处理的流程图。在该连接信息算出处理中，在环路401中扫描全部的段。这里，将当前关注的段设为e。在该环路401内，对不含e的其他全部的段进行扫描(环路402)。这里，将关注的环路402的段设为e’。对e和e’的组，首先，调查e和e’是否连接(步骤403)。这通过检查e和e’的端点是否相同来进行。此时，也可以构成为对端点设置规定的阈值，将进入该范围内的情况判断为“连接”。

在步骤403中判断为连接的情况下，登记对e连接有e’的意思(步骤404)，处理进入环路402的下一个段。在步骤403中判断为不连接的情况下，接着调查e和e’是否交叉(步骤405)。该是否交叉可以通过求出外积来判断。在步骤405中判断为e和e’交叉的情况下，作为交叉关系，对e登记e’(步骤406)。然后，处理进入环路402的下一个段。另一方面，在步骤405中判断为不交叉的情况下，进入环路402的下一个段。如果判断为针对环路402的全部的段的扫描完成，则处理进入环路401的下一个段，如果环路401的全段的处理结束，则环路401结束。

通过上述处理，可以求出矢量数据内的连接信息。另外，这里为了求出连接信息，进行了针对全段的扫描，但是，作为交点算出的方法已知有多种算法，因此也可以采用这些算法。

接着，说明针对水平段彼此及垂直段彼此的有向图构造构筑处理。针对水平段和垂直段的有向图构造构筑可以相互独立地进行，因此，以下说明水平段。

首先，说明提取有向图构造时的顶点彼此(段彼此)的边的取向规则。这里，通过表示上下位置关系的家庭关系和朋友关系这2个关系实施取向。

首先，家庭关系是指，如构成图5(A)所示的“菱”这样的文字的“土”这样的文字那样，在水平段彼此存在在连接信息算出处理中求出了的连接关系的情况。因此，“菱”这样的文字的草字头内的水平段和“土”之中的水平段不是家庭关系。但是，即使没有连接关系，也可以将水平段的X坐标的范围在一定范围以上共用、且Y坐标的高度在规定的阈值以内的段设为家庭关系。另外，在水平段中，将具有家庭关系的段中的上侧的段称为双亲(parent)，将下侧的段称为子女(child)。它们表现文字矢量数据内的各矢量的上下位置关系。另外，关于垂直段，表现文字矢量数据内的各矢量的左右位置关系。

另外，如观察图5(B)所示的“闘”这样的文字那样，朋友关系是指存在于相同的高度的水平段彼此的关系，表现文字矢量数据内的各矢量的同一位置关系。因此，“闘”这样的文字的门字框的最上面存在的2条水平段彼此成为朋友关系，门字框之中存在的“豆”和“寸”字之中的水平段彼此不是朋友关系。为了保持该关系，可以采用对各水平段用单方向列表保持处于子女关系的水平段、用双方向列表保持处于朋友关系的水平段等的方法。

图6是表示构筑具有上述2个关系的有向图构造的有向图构造构筑处理的流程图。首先，扫描全段，提取水平段而用列表进行保持(步骤601)。这里，是否为水平段根据其两端点是否具有相同的Y坐标的值来判断。另外，也可以构成为根据两端点的Y坐标之差是否在规定的阈值以内来判断。这样提取的水平段按照Y坐标的升序排序(步骤602)。将通过该步骤602获得的水平段的排序后的双方向列表设为E。

在环路603中，按照升序扫描列表E，处理各段e。在环路603内，进一步进行环路604的处理，按照降序扫描处于e的Y坐标以下的段。这通过按照逆序追溯列表E而实现。这里，将当前关注的段设为e’。首先，调查e是否为e’的双亲(步骤605)。这可以通过追溯e的连接关系，调查其中是否含e’来进行。此时，确认与e处于连接关系的段是否也保持了e’作为连接关系。另外，也存在e’作为连接关系保持和与e处于连接关系的段处于连接关系的段的可能性，因此，按宽度优先探索方式调查段，调查e和e’是否具有家庭关系。

在步骤605中判断为e和e’处于家庭关系时，e’作为子女登记到e(步骤606)。这里，如果从与e处于连接关系的段获得子女，则在环路604中再次执行步骤605时，该段不被设为检索的对象。这是因为，有从一个段的连接关系获得多个子女的可能性，并且在这些子女中进一步存在家庭关系，因此，它们之间用串联的家庭关系连结即可。由此，可以减少探索次数，使处理高速化。在执行了步骤606之后，在环路604中扫描下一个段。

在步骤605中判断为e和e’无家庭关系的情况下，调查e是否为e’的朋友(步骤607)。通过调查是否e和e’的Y坐标相同或其Y坐标之差在规定的阈值以内、且e和e’的宽度相同或其之差在规定的阈值以内来进行该步骤607的处理。在步骤607中判断为e和e’处于朋友关系的情况下，将是朋友关系的意思登记在e和e’的每一个中(步骤608)。然后，在环路604中扫描下一个段。另一方面，在步骤607中判断为不是朋友关系的情况下，在环路604中扫描下一个段。如果环路604结束，接着在环路603中扫描下一个段。如果在环路603中全部的段的扫描完成，则有向图构造构筑处理结束。

如果在以上的有向图构造构筑处理的流程图及说明中，将记载为“水平”的部分替代为“垂直”，“上”替代为“右”，“下”替代为“左”，则对于垂直段，也可以与上述同样地实现有向图构造。另外，在针对水平段及垂直段的各个的有向图构造构筑处理中，可以顺序执行各处理，但是在保持多个CPU的系统中，也可以并行地执行各处理，在该情况下，可以使有向图构造构筑处理高速化。

接着，说明由网格调整部104进行的处理的详细情况。网格调整部104采用上述有向图构造，执行网格调整处理。网格调整处理也可以与有向图算出部103的处理同样地，对水平段及垂直段的各个独立地执行处理，因此，以下举出水平段为例进行说明。另外，以下说明的内容对垂直段也可以同样实现。

图7是表示由网格调整部104进行的网格调整处理的流程图。在网格调整部104中，首先，在环路701中，使用由有向图算出部103执行的有向图构造构筑处理的步骤602所求出的双方向列表E。在环路701中，列表E的内部的段按照升序逐一被处理。这里，将关注的列表的段设为e。在环路701内，首先，对e调查是否需要网格调整(步骤702)。这里，可以通过例如专利文献3公开的技术中采用的方法来进行是否需要网格调整的判断，但是该实施方式1的文字描绘装置中并不依赖于该方法。

在步骤702中判断为需要网格调整的情况下，调查e的网格调整方法(步骤703)。通常，网格调整处理是对某规则决定有优先顺序，因此，可以求出按照哪种规则进行网格调整。另外，这里所求出的网格调整方法是用于以视觉识别性高的方式保持与处于子女关系的段的关系的方法。另外，网格调整方法的详细情况在例如专利文献3说明，因此可以根据需要参照。

接着，在环路705中，调查与e处于朋友关系的段e’的各个的网格调整方法(步骤706)。这样，如果获得针对e及与e处于朋友关系的全部的段的网格调整方法，则接着在其中选择可对全部的段适用的网格调整方法，对e及与e处于朋友关系的全部的段执行基于该网格调整方法的处理(步骤707)。这里，根据以下的理由选择可对全部的段适用的网格调整方法。即，基本上，在网格调整方法中有优先度，最好可以对全部的段执行优先度高的方法，但是，对仅可以适用优先度低的方法的段无法适用比其优先度高的方法。反之，对可以适用优先度高的方法的段可以分配优先度低的方法，因此，作为对全部的段可适用的网格调整方法，基本上适用优先度最低的方法。通过在环路701中对全部的段执行上述处理，考虑家庭关系和朋友关系这双方，可以描绘没有文字的破损且文字的平衡协调的文字。

如果执行上述处理，则获得例如图8所示的结果。这里，图8(A)是未考虑朋友关系时的例子，门字框的平衡破坏。相对地，图8(B)是考虑了朋友关系时的例子，获得了文字的平衡协调的网格调整处理的结果。

另外，可以顺序执行上述针对水平矢量的网格调整处理和针对垂直矢量的网格调整处理，但是在保持多个CPU的系统中，也可以将它们并行地执行，在该情况下，可以使网格调整处理高速化。

如上所述，根据实施方式1的文字描绘装置，在低分辨率的显示器中显示文字时，可以描绘不发生文字的破损或平衡的破坏的、高品质的可伸缩字体的文字。另外，字体数据内不含提示信息，因此可以降低字体数据尺寸。

实施方式2.

在上述实施方式1中，在求出朋友关系时，在水平段的情况下，以Y坐标的值大致相等，长度也大致相等的段作为对象。因此，虽然作为汉字存在于其他的部首中，但是偶尔也同样分类为以相同高度、相同长度配置的段。因而，在实施方式2中，作为部首是独立的情况下，将它们分离。

该实施方式2的文字描绘装置的结构与实施方式1的文字描绘装置相同。另外，实施方式2的文字描绘装置的动作与实施方式1的文字描绘装置的动作基本相同，仅仅由有向图算出部103进行的处理的步骤607的判定处理不同。

举出图9所示的“脇”字为例进行说明。观察脇字时，“月”的部分的下侧的水平段和存在于下侧的2个“力”的水平段处于相同的位置，并且长度大致相同。在实施方式1中，将这样的3个水平段判定为朋友关系，但是如果将其判定为朋友关系，则由于例如“力”的位置移动，“月”之中的2个水平段的平衡劣化。因而，这样作为分离部首的差异的规则，在存在如图10所示那样分割水平段的段的情况下，在水平段彼此不构筑朋友关系、即同一位置关系。

以下，说明具体的处理次序。在由有向图算出部103进行的处理的步骤607中，在判断水平段e和e’是否是朋友关系时，调查e和e’以外的全部的段，检查是否存在分割水平段的边。该是否分割的检查可以通过采用外积来进行。

另外，仅通过这样的方法，无法将例如图5(B)所示的门字框的正中的水平线彼此设为朋友关系。因而，在存在于分割段的上方的双亲或存在于下方的子女的水平段间，产生处于朋友关系即同一位置关系的文字的情况下，忽视分割段的判定。具体地说，可以通过2次执行有向图构造构筑处理而实现。忽视已经形成关系的段，对一度因分割段而未构筑朋友关系的段对，判定各双亲及子女间是否存在朋友关系，在存在的情况下对当前关注的段对也构筑朋友关系。

通过执行上述次序，可以针对每个部首对所需部分形成朋友关系，可以实现作为文字整体使必要的部分的平衡一致的文字描绘。

另外，本发明在该发明的范围内，可进行各实施方式的自由组合或者各实施方式的任意的结构要素的变形或者各实施方式中任意的结构要素的省略。

产业上的可利用性

本发明的文字描绘装置适用于尽管字体数据的容量小也要求高品质地显示文字的各种显示装置。

Claims (5)

1.一种文字描绘装置，其特征在于，具备：

输入部，输入信息；

字体数据库，存储由文字矢量数据组成的字体数据；

字体数据加载部，从所述字体数据库取得与从所述输入部输入了的文字代码对应的文字矢量数据；

有向图算出部，算出用有向图构筑的有向图构造，该有向图表现由所述字体数据加载部所取得的文字矢量数据内的各矢量的上下左右位置关系及同一位置关系；

网格调整部，采用在所述有向图算出部中算出的有向图构造，对水平矢量及垂直矢量中的每个，通过能够适用于处于同一位置关系的文字矢量数据的全部的段的网格调整方法，进行上下左右位置关系的网格调整处理；

栅格化部，将在所述网格调整部中进行了网格调整处理的文字矢量数据栅格化而成为文字图像；以及

显示部，显示由所述栅格化部栅格化而获得的文字图像。

2.如权利要求1所述的文字描绘装置，其特征在于，

在水平矢量的情况下，有向图算出部根据是否Y坐标之差在规定的阈值以内且宽度之差在规定的阈值以内来判断同一位置关系的有无，在垂直矢量的情况下，有向图算出部根据是否X坐标之差在规定的阈值以内且宽度之差在规定的阈值以内来判断同一位置关系的有无。

3.如权利要求1所述的文字描绘装置，其特征在于，

有向图算出部及网格调整部的各个并行地执行针对水平矢量的处理和针对垂直矢量的处理。

4.如权利要求2所述的文字描绘装置，其特征在于，

有向图算出部在水平矢量彼此或垂直矢量彼此存在分割矢量间的矢量时，不构筑同一位置关系。

5.如权利要求4所述的文字描绘装置，其特征在于，

有向图算出部在水平矢量彼此或垂直矢量彼此存在分割矢量间的矢量、且在上下左右位置关系中有同一位置关系时，忽视该分割的矢量。