CN1551013A - 用于产生矢量字体的方法及设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种生成变换字体的方法和设备，其使用存储器的小部分容量，通过变换已存储在存储器中的矢量字体数据来生成变换的字体，并输出变换后的矢量字体数据。对某一文本中的某一相同的多个字符，可以决定将各个相同字符变换为不同级别或同一级别。根据该决定，设置字符变换级别。根据该设定的级别，通过上下左或右移动组成字符的特征点，变换所述字符。

Description

用于产生矢量字体的方法及设备

与申请有关的相关参考资料：

本申请要求于2003年4月1日在韩国知识产权局提出的韩国专利申请第2003-20440号的优先权，此处其公开文本完全结合于此作为参考。

技术领域

本发明与字体生成有关，尤其是，涉及一种方法和设备，它可以在最小内存占用下通过逐渐地变换已经存储在内存中的矢量字体数据的方法来产生经过变换的字体，并输出变换后的矢量字体数据。

背景技术

一个字符由若干线或者边组成，而线或边由若干点组成。因此，当将一个字符存储在磁盘中或者在显示器上进行显示时，就会以点、线或者边为单位来进行处理。这里将字符以点为单位来处理的方法称为位图字体方法，而将字符以线或边为单位来处理的方法则称为矢量字体方法。

一个位图字体代表了一类字体，其中字符以用一组点来形成一个字符来表示的位图的格式进行存储。当对一个用位图格式表示的字符进行放大时，该字符的边缘部分就会呈现出锯齿形状，变得不光滑且不均匀。

与之相反，在矢量字体方法中，一个字符用组成字符的各点间的一组线来表示。换句话说，矢量字体利用线、圆、圆弧和坐标等命令码表示各种形状的字符，而不是仅仅通过一组点来表示。因此，用户可以很容易地放大或者缩小一个字符的大小，调整字符的相对的垂直和水平尺寸，产生字符阴影效果，或者将字符向右或左进行倾斜。

当在显示器上显示矢量字体时，必须从字符区域中提取特征点。因此就需要有函数来实现点间的移动、点间的连接和将点连成曲线。同样，通过利用多种函数形成一个字符，矢量字体可以使放大或缩小后的字体依然表现自然，而位图字体则会形成不自然的锯齿形状。然而，由于矢量字体的结构随着用来形成字符的函数的不同而改变，存储或者输出矢量字体需要一个比位图字体复杂很多的过程。

直到现在，位图字体已经用于各种电子应用中。然而，随着具有高性能芯片和大容量内存的新的电子设备的不断出现，位图字体的使用正在逐渐被采用矢量字体的趋势来替代。

在各种矢量字体中，手写字体与真实的手写字体略有不同，这是因为在真实的手写字体中，即使是用户想表示相同的字符时，一个字符也不会始终表现为一个完全相同的形状。例如，当用户写

前面的 不会与后边的

完全相同。但是当使用一种特定字体时，输出的 始终具有相同的形状。

为了输出不同形状的字符，各种字体都应该存储在内存中，因此就需要与字体数量成比例的足够大容量的内存。换句话说，对于使用传统矢量字体，只能用一种字体来表示具有一种形状的字符。

发明内容

本发明提出了一种用于产生矢量字体的方法及其相应的设备，通过变换一个已有矢量字体来表示各种不同形状的字符。

根据本发明的一个方面，它提供了一种产生字体的方法。该方法包括(a)接收字体数据并设置字体变换级别，和(b)根据设定的级别，通过上下左右移动形成字体数据的特征点而变换字体。

字体是通过命令编码表示的，而命令编码由特征点和执行函数组成，所述执行函数用来移动特征点和通过连接特征点来形成直线和曲线。

根据本发明的另一个方面，它提供了一种产生字体的方法。该方法包括(a)对于一个文本中的各个相同字符，确定要将各个相同的字符进行变换为不同或者相同的级别，(b)根据以上结果设定字符变换级别，和(c)根据设定的级别，通过上下左右移动形成字符的特征点，来变换字符。

根据本发明的另一个方面，它提供了一种产生字体的设备。该设备包括字体变换级别设定单元和字体变换单元。字体变换级别设定单元由用户根据其决定进行输入，该决定为是将一个文本中的某种多个相同字符变换为同一个级别还是将一个文本中各个相同字符变换为不同的级别，并设定字符变换的级别。字体变换单元根据设定的级别，通过上下左右移动字符的特征点，进行字体变换。

此外，该设备还包括接收要显示的字体数据的字体数据输入单元和将字体变换单元形成的变换字体进行输出的输出单元。

根据本发明的另一个方面，它提供了一种计算机可读介质，其中嵌入了一种产生字体的方法。

附图说明

下面参照附图对示范实施例加以详细地描述，本发明的上述和其他方面及优点将会更加明显：

图1示出了一个用来处理矢量字体的命令码和命令码的函数的列表；

图2示出了一个有4个控制点的曲线；

图3示出了一个由图1中的命令码和控制点表示的字符

图4示出了一个经过变换的字符

图5示出了一个描述根据本发明产生一种字体的方法的流程图；

图6示出了一个描述根据本发明产生一种字体的设备方框图；

图7对字符变换级别进行了解释。

具体实施方式

这里参照附图对本发明进行更全面的描述，其中示出了一个优选的实施例。

图1示出了一个用来处理矢量字体的命令码和与其相应的各个函数的列表。

命令码0x0001用来指定生成字符时的第一个或另一个起始点。命令码0x0002通过将一个起始点或者上一个线段的终点与用户当前指定的点相连接，来画一条线段。命令码0x0003用于通过接收3个控制点的坐标并来连接3个控制点以画出一条贝塞尔曲线，例如一个起始点，一个中间点，一个终点。命令码0x0004用于填充贝塞尔曲线的内部区域。

根据图1，需要命令码0x0001和一个坐标来指定一个起始点或者一个中间点的坐标，并移动到该指定的坐标。需要命令码0x0002和一个起始点的坐标，即(X0，Y0)和一个终点坐标，即(X1，Y1)来画一条直线。需要命令码0x0003和3个坐标：起始点坐标，中间点坐标与终点坐标来画一条曲线。

贝塞尔曲线通过利用输入的控制点的坐标产生各种函数来得到一条曲线形状。贝塞尔曲线可以通过下面的贝塞尔函数得到，贝塞尔函数的阶数比输入的控制点的数量小1。

$B\left(u\right)=\underset{k=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_k\frac{N!}{k!(N-k)!}{u}^k{(1-u)}^{N-k},$ 对于0≤u≤1......(1)

换句话说，如果输入的控制点为4个，则可以通过3阶贝塞尔函数生成3阶的贝塞尔曲线。如果输入控制点为5个，则可以通过4阶的贝塞尔函数生成4阶的贝塞尔曲线。用于贝塞尔曲线的控制点数量没有限制，但是如果控制点数量的增多，就要阶数更高的多项式函数来获得贝塞尔曲线。

图2示出了一个有4个控制点的曲线；

等式1是一个用N个不同位置的控制点来画一条曲线的连续函数。当u等于0时，曲线从第一个控制点开始(k＝0)。当u等于1时，曲线结束于最后一个控制点(k＝N)。换句话说，根据图2，第一个控制点对应一个起始点，最后一个控制点对应一个终点，曲线始终在由各个控制点组成的多边形内形成而不会超出该控制点。

等式2是一个曲线函数(bending function)，用来形成一条曲线。

$\frac{N!}{k!(N-k)!}{u}^k{(1-u)}^{N-k}\·\·\·\·\·\·\left(2\right)$

曲线函数是一个多项式函数，它的阶数比控制点的个数少1。因此如果采用3个控制点，贝塞尔曲线就是一条2阶的抛物线。如果采用4个控制点，贝塞尔曲线是一个3阶曲线。如果第一控制点坐标与终点控制点坐标相同，则贝塞尔曲线闭合。如果几个控制点出现在相邻的位置，贝塞尔曲线的弯曲度向该相邻的位置增加。如果控制点的个数增加，就要计算更高阶的函数和更多的因子，在这种情况下，整个贝塞尔曲线被划分成几条曲线线段。

图3示出了一个由图1中的命令码和控制点表示的字符

字符 用8个控制点1-8(310-380)和图1的命令码表示。换句话说，字符 用以下方法表示：利用命令码0x0001指定一个起始点1(310)，利用命令码0x0002通过连接起始点1(310)和控制点2(320)生成一个直线，利用命令码0x0003通过连接控制点2(320)和控制点3(330)生成一个贝塞尔曲线，利用命令码0x0003通过连接控制点3(32)和控制点4(34)生成一个贝塞尔曲线，利用命令码0x0001指定一个控制点5(350)为另一个起始点，利用命令码0x0002通过连接控制点5(350)和控制点7(370)生成一个直线，利用命令码0x0001指定控制点6(360)为另外一个起始点，利用命令码0x0002通过连接控制点6(360)和控制点8(380)生成一个直线，利用命令码0x0004填充贝塞尔曲线的内部。

图4示出了一个变换后的字符

如图4所示，可以通过将一个起始点1(410)细微移动来得到变换后的字符 此外，如果移动控制点2(420)，通过连接控制点2(420)和控制点3(430)而生成的贝塞尔曲线的形状也会与图3不同。因此，图4中的字符 看上去是与图3不同的。换句话说，每当表示字符时，该字符的形状都可以通过将控制点上下左右移动而产生变化。

图5示出了一个描述根据本发明产生一种字体的方法的流程图。

在第一步S510中，任意一字符在文本中出现多次，判断用户是否期望将该字符的所有图例中的任一图例按照不同的变换级别进行变换，或者是将所有该字符的图例，按照相同的变换级别进行变换。例如，任何时候用户想表示一个字符“”，字符“”的所有图例都可以利用不同的变换级变换该字符“”的每个图例，而表示成不同的形状。此外，文本中字符“”的所有图例都可以通过对其所有的图例采用相同的变换级别进行变换而以相同的形状表示。

然后，设定字体的变换级别。换句话说，在步骤S520中，控制点(有时也称作特征点)的移动量被设定用于字体变换，控制点例如是字符的起始点、中间点或者字符的特征或局部。如果用户希望采用不同的变换级别来变换文本中一字符的每个图例，该字符的各个图例的控制点的移动量就会在预定的移动范围进行变化。如果用户希望采用同一种变换级别来变换文本中该字符的所有图例，则该字符所有图例的控制点的移动量就会固定为预设的值。

在步骤S530中，字符变换是通过将起始点或者中间点按照步骤S520的设定进行移动来实现的。例如，如果要将起始点或者中间点在y轴方向上移动字体大小的2％的距离，新设定的起始点y坐标会相对于原始y坐标的值进行变换一字体大小的0.02倍。如果用户将文本中字符的图例变换为不同形状，字符的每一个图例就会根据设定的移动量进行变化。

然而，如果移动量太大，则字符的形状很可能变换到无法识读的地步。因此控制点移动级别的设定应该在一个合适的范围内。

图6示出了一个描述根据本发明产生一种字体的设备方框图。

产生字体的设备包括字体数据输入单元610，字体变换级别设定单元620，字体变换单元630和输出单元640。

字体数据输入单元610接收要显示的字体数据。字体数据包括图1所示的命令码，几个起始点和中间点。字体变换级别设定单元620由用户根据需要进行输入设定：诸如是否采用同一种变换级别来变换文本中出现的字符的所有图例，或是否文本中出现的该字符的某些图例采用与其他图例不同的变换级别来进行变换。然后通过字体变换级别设定单元620来完成字体变换级别设定。例如，任何时候用户想表示字符“”时，都可以通过对字符“”的每一图例进行不同级别的变换，来表示不同形状的字符“”，或者可以通过对文本中出现的字符“”所有图例进行同一种级别的变换来表示相同的形状的该字符。

换句话说，设定诸如起始点或者中间点等控制点的移动量，用于字体变换。如果用户希望采用将一个文本中出现的同一字符分别变换到不同的级别，各个同一字符的控制点的移动量就会在预定的移动量范围进行变化。如果用户希望将文本中该字符的所有图例变换到相同的级别，则各个同一字符的控制点的移动量就会设为预设的定值。

字体变换单元630按照设定的移动级别移动起始点或者中间点，从而实现字体变换。例如，如果要将起始点或者中间点在y轴方向上移动字体大小的2％的距离，新设定的起始点y坐标会相对于原始y坐标进行变换-字体大小的0.02倍。如果用户希望一个文本中各个同一字符变换到不同的级别，每个字符都会根据设定好的移动量进行变换。

然而，如果移动量太大，则字符的形状很可能变换到无法识读的地步。因此控制点移动级别的设定应该在一个合适的级别。

图7对字符变换级别进行了解释。

字符变换级别采用与字符外侧相对的矢量并设定在控制点710-714。控制点3(712)上的一个矢量x(720)对应于象限a。控制点4(713)上的一个矢量y(721)也对应于象限a。而控制点5(714)上的一个矢量z(722)对应于象限d。同样，对于一个控制点来说，如果该点上的某些矢量对应的象限不同于其他向量，该点就会有比其他控制点更大的移动级别，从而造成字符形状有较大程度的变化。如果一个控制点上的矢量对应的象限相同，则其移动量会小于其他控制点，从而造成字符形状有较小变换级别。因此，这样就能避免将字符形状变换到一个无法识读的形状。

输出单元640输出变换后的字体。

通过采用计算机可读代码，该发明能够在计算机可读记录介质上实现。计算机可读记录介质包括但并不局限于以下存储介质：例如磁存储介质(例如ROM，软盘，硬盘等)，光可读介质(例如CD-ROM，DVD等)和载波(例如通过Internet传输)。此外，计算机可读记录介质可以在一个基于网络联结的计算机系统上分发。计算机可读代码能够在计算机可读记录介质存储并运行。

根据本发明，通过对一种矢量字体进行变换，能够得到各种不同的字体的显示效果。

此外，因为能够通过一种矢量字体进行变换产生各种字体，用户可以避免由采用相同字体过量导致的对存储不同字体的大容量存储器的需求。

尽管本发明示例性的说明了应用于韩语字符的实施例，但可以认为该发明能够很容易的用于其他字符、字母、数字和符号、包括拉丁文、希腊文、西里尔文、阿拉伯文、希伯来文、中文和日文字母表、阿拉伯数字和罗马数字和其他类型的标记和符号系统。这里的术语“字符”可以包括上述中任何一种符号。

尽管已参考示范实施例而具体地示出和描述了本发明，但本领域技术人员可以理解的是，如所附权利要求及其等价物限定那样，在并不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的变化。

Claims (22)

1.一种生成字体的方法，该方法包括：

(a)接收字符的字体数据，并且设置字体变换级别；以及

(b)根据设定的字体变换级别，通过将组成字符的字体数据的多个特征点中一组变换特征点进行上下左或右的移动，对字符的字体进行变换，然后输出字体变换的结果。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在多个特征点上使用命令码和执行函数表示字体，形成至少一条直线和连接多个特征点的曲线，并根据设定的字体变换级别，移动所述多个特征点的变换特征点组。

3.如权利要求2所述的方法，其中，曲线是贝塞尔曲线。

4.如权利要求2所述的方法，其中，字体为矢量字体。

5.如权利要求1所述的方法，其中，字体变换的级别设置为所述字体的字体大小的预定百分比。

6.如权利要求1所述的方法，步骤(b)还包含，当与第一个特征点相邻的变换特征点组中的第二特征点具有对应于与第一个特征点矢量相同象限的矢量的时候，将多个特征点中的该变换特征点组中的第一特征点进行细微的移动；在其他情况下，将第一特征点进行大幅度的移动。

7.一种生成字体的方法，该方法包括：

(a)决定是否在文本中出现的字符的多个图例的全部，按照相同字体变换级进行变换，或者对该字符的多个图例的一个，按照与多个图例的其他图例不同的字体变换级别进行变换；

(b)根据上述决定，设置字符的多个图例的每一个图例的字体变换级别；和

(c)根据设定的字体变换级别，通过将组成该字符的多个特征点中的变换特征点组进行上下左或右的移动，对该字符多个图例字体进行变换，然后输出变换结果。

8.如权利要求7所述的方法，步骤(b)还包含，如果，基于用户输入，决定将该字符的多个图例中的所述图例，按照与该字体的多个图例的其他图例不同的字体变换级别进行变换，设定该字符的多个图例中的每一个图例的字体变换级别，并且在其他情况下，将字体变换级别固定为一个预定级别。

9.如权利要求7所述的方法，其中，在形成字符的多个特征点上使用命令码并通过执行函数来表示字符，并根据设定的字体变换级别，移动所述多个特征点的变换特征点组，其中所述执行函数至少形成直线和连接多个特征点的曲线之一。

10.如权利要求9所述的方法，其中，通过连接多个特征点中的特征点形成的曲线为贝塞尔曲线。

11.如权利要求9所述的方法，其中，字符由矢量字体表示。

12.如权利要求7所述的方法，其中，字体变换的级别设置为所述字符大小的预定百分比。

13.如权利要求7所述的方法，其中，当变换特征点组中的第二个特征点具有在与第一个特征点的矢量的对应的象限中的矢量时，将组成该字符的多个特征点的变换特征点组的第一个特征点进行细微的移动；在其他情况下，将第一个特征点进行大幅度的移动。

14.一种字体产生设备，该设备包括：

字体变换级别设定单元，设置用于接收用户输入，以便由用户作决定是将在文本中的一个字符的多个图例中的所有图例按照完全相同的字体变换级别进行变换，还是将多个图例中的一个图例按照与多个图例中的其他图例所采用的字体变换级别不同的字体变换级别进行变换，并且该单元从而可以为多个图例设定字体变换级别；以及

字体变换单元，设置用于根据由字体变换级别设定单元提供的设定字体变换级别，通过将字符的多个特征点中的变换特征点组进行上下左或右的移动，来对字符的多个图例的字体进行变换，并输出字体变换的结果。

15.如权利要求14所述的设备，还包含一个字体数据输入单元，设置用于接收要显示的字体数据。

16.如权利要求14所述的设备，其中，

在多个特征点上使用命令码并使用执行函数来表示字体，并根据字体变换级别，移动所述多个特征点的变换特征点组，其中所述执行函数形成直线和连接多个特征点的曲线之一。

17.如权利要求16所述的设备，其中，字体是矢量字体，形成的曲线是贝塞尔曲线。

18.如权利要求14所述的设备，其中，当接收到用户输入，所述输入表示多个图例中的一个图例的字体变换级别不同于多个图例的其它图例的字体变换级别，字体变换级别设定单元在预定的级别范围内，随机地设定多个图例中的每一个图例的字体变换的级别，在其他情况下，字体变换级别设定单元设定字符变换级别为预定的级别。

19.如权利要求18所述的设备，其中，字体变换的级别设置为一个字符大小的预定百分比。

20.如权利要求14所述的设备，其中当变换特征点组的第二特征点具有在与第一特征点的矢量相对应的象限中的一矢量时，字体变换单元将形成字符的多个特征点的变换特征点组的第一特征点进行细微的移动；在其他情况下，将第一特征点进行大幅度的移动。

21.一种计算机可读存储介质，其上嵌入了产生字体的一种方法，该方法包括：

(a)接收字符的字体数据，并且设置字体变换级别；以及

(b)根据设定的字体变换级别，通过将组成字体数据的多个特征点中的特征点进行上下左或右的移动，对字符的字体进行变换，然后输出字体变换的结果。

22.一种计算机可读存储介质，其上嵌入了产生字体的一种方法，该方法包括：

(a)决定是否在文本中的字符的多个图例的全部，按照相同字体变换级进行变换，或者对该字符的多个图例的一个图例，按照与多个图例的其他图例不同的字体变换级别进行变换；

(b)根据上述决定，设置字符的多个图例的每一个图例的字体变换级别；和

(c)根据设定的字体变换级别，通过将形成该字符的多个特征点中的变换特征点组进行上下左或右的移动，对该字符的多个图例字体进行变换，然后输出变换结果。

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