JPH0443591B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、グラフイツク画像処理技術に係り、
特に、精密に拡大縮小し得る書体データの生成方
法、即ちいかなる分解能でも、またいかなる点の
サイズでもビツトマツプフオンデータを提供でき
る書体データの生成方式に関する。

〔従来の技術〕

デイジタル制御装置におけるグラフイツク画像
の表現の問題は古典的な問題である。グラフイツ
ク画像は、想像され、そして通常、それらに内在
する次元内において、連続的な滑らかに流れるよ
うな線、無数のアングルそして繊細なバリエーシ
ヨンによつて「アナログ」方式で仕上げられる。
一葉の紙にインクによつて描かれたドツト（点）
のような単純なグラフイツク画像を検討すると、
該ドツトを360゜にわたつて囲む輪郭に沿つて無限
の角度が計測される。同様に、無数の位置でドツ
ト間の無数の計測が可能である。

しかしながら、そのようなグラフイツク画像を
「デイジタル」形式で表現するにあたつては、重
大な制限が課せられる。まず、寸法
（dimension）の無限かつ微妙なバリエーシヨン
は、２次元座標平面上の有限の１組の位置間で測
定される組の離散的な寸法によつて表す必要があ
る。多くのデイジタルシステムにおいては、垂直
および水平の２つの離散的な角度のみが存在す
る。

これらの制限のもとに、ドツトの像（illusion）
を生成し得るのみであるが、そのサイズ、滑らか
さおよび位置は厳密ではない。像形成の成果（す
なわち画像の妥協の程度）は、直接には２つのフ
アクタに依存する。

第１に、デイジタルシステムの分解能は、アド
レス可能な位置の数を決定し、その結果、像形成
を助成するために利用できる表現可能な寸法の数
を決定する。すなわち、解像度が高い程、像の質
が良好となる。

第２に、画像の表現に使用されるキーとなる角
度、線および寸法の選択は、像形成の成功に大き
く貢献する。ドツトの例においては、ドツトの像
を作り出すために確定されるべきキー点は、その
高さと幅であろう。しかしながら、それはそれ自
体で、四角いドツトと丸いドツトとの区別をしな
い。そこで、丸いドツトの像は、四角形の角を切
欠することによつて実現できる。この方法で、垂
直と水平以外の像の角度が創作される。

さらに、デイジタル的に定義された画像が拡
大／縮小されるときは、一層複雑となる。本質的
に、これに伴い、あるデイジタルシステムからそ
の他のシステムに（換言すれば、ある像からその
他の像へ）画像を変換する必要がある。

これらのデイジタル画像は、画像の境界を定義
する輪郭として、あるいは画像の内部を満たすド
ツトまたはストロークとして存在し得る。いずれ
の場合においても、根本的な課題は同じである。
どちらの表現も細部のロスなしにグラフイツク画
像を定義することはできない。画像の拡大／縮小
は、細部のさらのロスに寄与する。輪郭からスト
ロークへの変換およびその逆の変換も同様に細部
を損う。

基本的な興味は、充分に充実した画像を作り出
すことにあるから、以下においては、グラフイツ
ク画像の内部を埋めるドツトまたはストロークの
発生に限つて説明する。多数のサイズでの充実さ
れたグラフイツク画像を作成するのには、本質的
に、２つの方法がある。

第１の方法は、ストロークまたはドツトからな
るデイジタル表現を利用するものであり、それは
画像の最適な像を形成するように注意して作り出
される。それから、拡大／縮小は、拡大のための
ストロークまたはドツトパターンを繰返し、縮小
のためストロークまたはドツトを捨てることによ
り達成される。問題となるのは、所望の拡大／縮
小サイズにおける最適な像の生成のために、どの
ドツトまたはストロークがキーとなるかの判定で
ある。原「アナログ」画像に関する重要な情報が
失われるので、この方法では最適なクオリテイの
画像を生成することができない。

第２の方法は、デイジタル画像を最初は輪郭と
して定義するものである。それから、この輪郭
は、拡大縮小でき且つ数学的にストロークまたは
ドツトで「満す」ことができる。もしも、原輪郭
が充分に詳細に描かれていれば、結果として得ら
れる像も良好とすることができる。しかしなが
ら、輪郭は中空殻の表現に過ぎず、またストロー
クまたはドツトがデイジタルシステムを表現する
ので、画像のサイズ、位置、滑らかさ、および内
部寸法は厳密ではない。「アナログ」画像をデイ
ジタルに変換することに起因する避けがたい数学
的なエラーが不測の結果を招く。

〔発明が解決しようとする問題点〕

出力グラフイツク装置上へのグラフイツク画像
としての文字出力（書体）には、デイジタル画像
の拡大／縮小が必要となる。もしも、文字の輪郭
が充分に高解像度に描かれていれば、該デイジタ
ル画像を「アナログ」のように、すなわち、実質
的に細部を失つていないように、思わせることが
できる。低解像度出力のためのストロークまたは
ドツトの作成のためのこのデイジタル表現の拡
大／縮小は、最適な文字の像を作成するために若
干の特別な考察を必要とする。

そこで、本発明の目的は、最適な文字デザイン
を維持しつつ、各種のサイズおよび出力解像度に
書体を拡大／縮小することを可能とするシステム
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

以下に述べるのは、最適な文字デザインを維持
しつつ、各種のサイズおよび出力解像度に書体を
拡大／縮小するように設計されたシステムの基本
的な記載である。

本発明は、いかなる解像度においても、またい
かなる点のサイズにおいてもビツトマツプフオン
トデータを提供できる、真の拡大／縮小の可能な
書体データ処理である。

本発明は、文字の輪郭表現が標準的な線形手法
によつて低解像度／小さい点サイズへ数学的に拡
大／縮小されるときに遭遇する美学的な問題を低
減する。

本発明によれば、文字データベース、すなわち
輪郭点（skeletal points）で示され、且つこれら
輪郭点間に文字寸法（character dimension）を
特に割り当てられる文字輪郭のキー点に委ねるこ
とにより拡大／縮小能力の改善が達成される。こ
の付加的なデータは、文字が拡大／縮小され且つ
ビツトマツプに変換されるときに、寸法関係の必
要な制御とともに拡大／縮小のアルゴリズムを提
供する。

本発明は、特定の輪郭点（骨格点）を「ビツト
マツプ格子（bit−map grid）」に適宜合せるよ
うにするために、文字輪郭が「引伸ばされ
（stretched）」且つ「圧縮され（compressed）」
る方法を用いる。したがつて、該概念の数学的な
根本原理は、(1)文字の輪郭を（各一組の輪郭点間
の）線分（segment）に分解すること、(2)上記線
分における全ての座標を、第１の輪郭点が格子に
合うように、移動（offset）させること、(3)第２
の輪郭点を格子に合せるような拡大／縮小率によ
り該線分を線形的に拡大／縮小することである。

文字が低解像度の装置で拡大／縮小されるとき
に遭遇する美学上の問題は、次のような事実に起
因する。(1)ローマ字はストローク（stroke）、即
ち一筆からなつている。(2)該ストロークは、ペー
ジ全体についてのリズムまたは基調（texture）
さえも維持するために、概して水平と垂直であ
る。(3)文字の並びの普遍的な方法は、ドツト群が
出力装置によりそのページ上に出力される方向に
対して平行または垂直である。問題は、ハーフト
ーン画像が再網かけされるときと同様であると考
えることができる。もしも、再網かけの角度が、
オリジナルの網かけの角度に一致していないとき
は、無用なモワレパターンが発生する可能性があ
る。該モワレ効果を低減させるために、再網かけ
の角度が修正される。このことは、イタリツク書
体および他の斜字体における太縦線（stem）の
太さの変化が何故少ないか、そして、理論的に、
縦長、横長、逆縦長および逆横長以外の角度にお
ける該太縦線の太さ制御の必要が何故少なくなる
かという理由を説明している。

したがつて、本発明の主たる目的は、拡大／縮
小可能な輪郭データを提供することにある。

本発明の特有の目的は、真に拡大／縮小可能
な、すなわち任意の解像度および任意の点サイズ
のビツトマツプフオントデータの生成を可能とす
る書体データを提供することにある。

本発明のその他の目的は、文字輪郭におけるキ
ー点およびこれらキー点間の文字寸法を含む文字
データベースを提供することにある。

本発明の特徴は、各文字形態がビツトマツプの
生成のために変更されたときに、文字の完全さが
維持されるように、該文字形態内の関連する点、
線およびそれらの美学的な関係の基礎構造を該文
字データベースが定義することにある。

本発明の他の特徴は、関連する文字点および線
を木形状の構造（tree−like structur）に整理す
ることにより、特有の文字寸法が優先されること
である。

本発明のその他の特徴は、斜め方向の文字スト
ロークの角度の制御のために、特定の非格子配列
が利用されるのに、文字形態の基礎構造の点およ
び線が格子に合せられることにある。

本発明のさらにその他の特徴は、出力ビツトマ
ツプの解像度が、文字形態に定められていた寸法
のいかなる変化（variation）をも精密に表示す
るのに充分に高いときに、寸法の制御は自動的に
無効とされることにある。

本発明のさらにその他の特徴は、指定された領
域（zone）内に存在する全ての文字点および線
（line）がそれによつて一貫して扱われるように、
文字輪郭が、特有のＹクラスすなわち領域により
線分化されることである。

本発明のさらに他の特徴は、同じ文字点におけ
る木形状データ構造の分離された複数の幹
（route）と複数の岐（branch）の集中により生
ずる問題は、元の点が他の点と関連させながら１
つの枝または幹と関連するように文字座標リスト
に付加的な点を挿入することによつて回避され
る。

本発明のさらなる特徴は、文字点および線が出
力格子に対して移動できるように拡大／縮小され
る（「引伸ばされる」あるいは「圧縮される」）で
き文字輪郭点に沿うそれらの線分に対して絶対的
な定義が決められていることである。

本発明のこれらの目的やその他の目的や特徴
は、詳述のために選定され且つ図面に示された実
施例の記載により充分に理解されるであろう。

〔実施例〕

本発明の処理を最も良く理解されるようにする
ため、最初に該処理の原理および術語について説
明する。その後に、この処理を、文字“Ｋ”の変
形を示す一連の図に示されるような特定の適用に
関連して説明する。

《処理原理および術語》 1.0 プロセス制御 本発明の処理は、特殊な拡大／縮小の問題と次
のような制御の提供とを分離することにより、拡
大／縮小の結果を改善する。

1.1 格子配列 滑らかな文字輪郭を離散的なピクセル（画素）
に変換することによつて、平坦化された輪郭ある
いはウインド処理されたピクセル群を得ることが
できる。本発明においては、この変換は、隣接す
るストロークの「路（runs）」が、可能な最善の
輪郭を表現するために最適な長さからなるように
するような方法で行われる。これは、輪郭に沿う
点を確定された格子に特に整合させることによつ
てもまたは特に整合させないことによつても達成
される。ここで使用される「格子（grid）」の語
は、出力装置上でアドレス可能な全てのドツトの
中心で交差する一連の水平および垂直線を示して
いる。もちろん、この格子は、出力装置の解像度
および文字輪郭が拡大／縮小される点サイズに基
づいて、密度が変化する。概して、最大のｘの値
と最大のｙの値は、格子に適切に合つていなけれ
ばならないが、大半の斜めのストロークはそうで
はない。

1.2 基線、高さ等に関する文字の内部的要求 光学的な整合性を得るために文字輪郭に対して
意図的に設計された若干の矛盾により、文字の高
さ、基線等は、しばしば抑制できずに丸められ、
正しく整えられていない文字を生成する。そのた
め、書体においてあるキーとなる水平線の全体に
対して制御を行う準備をしなけれはならない。こ
れは、内部の文字形態が正しい内部の釣合いを維
持するようにすることにより実現されるはずであ
る。このため、文字輪郭に沿う特定の線分が、テ
キストの行を通じて文字から文字へ水平に延びて
いる規定された「帯状部（bands）」（Ｙクラス）
に連結（link）される。典型的な帯状部は、基線
およびｘ高さのｙ値によつて規定される。該帯状
部内に位置する全ての内部形態は、基線を表すｙ
の値を規定された基線ピクセル上に設定し、且つ
ｘ高さのｙ値をｘ高さのピクセルに合せるために
垂直に拡大／縮小される。

1.3 Ｘ／Ｙ寸法 デザインにおけるある寸法（dimensions）は、
拡大／縮小が行われたときに互いに関して一致さ
せておくべきである。しかしながら、丸め誤差に
よつて、そのような寸法関係は、しばしば失われ
る。そのために、拡大／縮小における寸法制御の
方法が提供される。

寸法は、一般に関連する輪郭点の複数対の結合
および輪郭点間の出力装置ピクセルの数の「測
定」によつて確定される。この意味において、寸
法は、必要に応じて切上げあるいは切捨てられ
る、（すなわち、ピクセルの最適の数によつて表
される）。しかしながら、あるキー文字寸法は、
文字の縦線、幅、セリフ（serif）等のような他
のキー文字形態に対して視覚上の一貫性を確定す
るために付加的に制御されなければならない。こ
の一貫性は、ある文字内に、またはある文字から
その他の文字への間に存在し得る。それは、結合
される輪郭点とそれらを連結させるために付加的
に指定する制御寸法（control dimension）との
組の連結によつて得られる。例えば、文字縦線の
左側を決定する輪郭点は、該縦線の右側の輪郭点
に連結され、そして拡大／縮小倍率におけるこれ
ら２つの輪郭点の間隔は、書体における全ての縦
線について確定された制御寸法によつて規定され
る。高解像度装置に出力されたときに文字を光学
的に「補正」するため微妙な不整合があるので、
解像度が表示寸法の変化を充分厳密に満すときに
制御寸法を「シヤツトオフ、即ち廃止」するため
の方法が提供される。この技術は「１−1/4ピク
セルシヤフトオフ」と称される。

1.4 拡大／縮小倍率における制御寸法の定義 制御寸法は、文字輪郭描写になされた測定値を
該寸法を最善に表現するために必要な出力ピクセ
ルの数に変換することにより達成される。しかし
ながら、定義された寸法における若干の変化は、
結果的に、（丸め誤差により）ピクセル表現にお
ける大きな変化となるので、いくらかの制御寸法
の調整は必要である。このため、１つの制御寸法
を標準（standard）として確定し、その他の全
てを標準からの変化に基づいて確定するシステム
が提供される。この意味において、標準は、出力
デザインの全ての「重み（weight）」に影響を与
え、該「重み」は、書体全体に対て一定不変とな
る。

1.5 文字結合の配列 拡大／縮小が行われるときに、全ての文字寸法
が制御される訳ではない。いくつかは、変化でき
るが、他は保持される。例えば、文字「ｎ」の２
つの縦線および全体の幅が圧迫されるならば、文
字の谷（counter）即ち文字の凹所は、その原デ
ザインから変化することは許容されるべきであ
る。さもなければ、解決できない問題が生じる。
しかしながら、文字寸法を制御するときに、ある
寸法について部分的な制約を与えることによつ
て、ある程度妥協することが最善である。これ
は、連結され、あるいは結合された輪郭点の順序
により決定される。したがつて、データ記述の項
において説明されているように、輪郭処理を行う
シーケンスが重要であり、それ故に、シーケンス
は書体デザインによつて定義される。

1.6 イタリツク書体 イタリツク書体は特別な「挑戦」を提示する。
格子配列および制御寸法の概念は、イタリツクデ
ザインにそのまま適用することはできない。その
理由は、それらの概念が、配列と制御のための輪
郭点の間の輪郭線分の局部的な拡大／縮小に依存
するからである。しかしながら、この局部的な拡
大／縮小は、イタリツクの傾斜角度を文字と文字
との間、さらには文字内部での変更を生ぜしめ、
それによつて光学的な乱れを結果として生じさせ
る。したがつて、イタリツク書体については、特
別なアプローチがとられる。このアプローチは、
上述した全ての概念を、しかし若干の制御ととも
に組込んでいる。加えて、イタリツク文字は、処
理の間に、一旦非イタリツク化され、上述のよう
に処理され、そして再びイタリツク化される。そ
の結果、イタリツクの傾斜角度は保存され、キー
輪郭点は格子整列され、一定の寸法制御が行われ
る。しかしながら、いくらかの隣接するストロー
クの「路」の長さは最適とはならず、それによつ
て若干の望ましくない「平坦化された」あるいは
「ウインド処理された」ピクセルを生成する。

2.0 データ記述 本発明に基づいて拡大／縮小の好結果を得るた
めの基本は、データを正しく定義することにあ
る。このデータは、２つの主要な部分、すなわち
(1)文字形状を規定する文字輪郭（輪郭の列）、お
よび(2)文字輪郭の拡大／縮小を決定する「情報
（intelligence）」からなる。サンプルデータは、
以下に示される。

2.1 文字輪郭データ 文字輪郭は、各輪郭が連続で且つ閉じている
（すなわち、輪郭の終点が該輪郭の始点に一致し
ていなければならない）限り、多数の方法で記述
できる。例における文字輪郭の格納のために、ベ
クトル／スプライン点（vector／spline point）
の表現が選定されている。この表現は、事実上独
立した解像度を有し、特定の応用に適する詳細な
水準におけるベクトル外形を生成することを可能
とする。

低解像度の出力装置のために生成されるビツト
マツプの最終的な品質は、輪郭記述の品質に依存
する。

2.2 輪郭データ記述 輪郭データは、拡大／縮小のための「情報」を
提供する。該輪郭データは、いくつかのカテゴリ
に分けられ、該カテゴリの各々が上述された概念
の１つまたはそれ以上をサポートする。

(a) 輪郭点： 本発明の処理の基礎にあるものが、「輪郭点」
である。これらの点は、文字輪郭の記述に用いら
れる座標の部分集合であり、これらの点が出力ビ
ツトマツプ格子に合せて制御された配列を必要と
するため、座標リストから選定される。輪郭点
は、極めてしばしばｘの最大値あるいはｙの最大
値となる。これらには、２つのセツトが存在す
る。すなわち、Ｘ座標上で操作するためのｘ輪郭
点およびＹ座標上で操作するためのｙ輪郭点であ
る。

(b) 関連輪郭点： 「関連点」は全ての輪郭点の部分集合である。
実際、ほとんどの輪郭点はこれらの関連性を通し
ての輪郭点の「木形状」の連結による関連輪郭点
である。関連性は、（「枝」に向う）１方向のみで
ある。すなわち、輪郭点が変更されたとき、それ
らの関連点も変更される。もしも、関連点が、さ
らに変更されると、それに対する（「幹」に向か
う）関連性には、影響がない。一般に、１つの輪
郭点は、１つ以上の関連点を持つことができる
が、２つの幹系に１つの関連点は存在できない。

このため、特別な状況において、２つの分離さ
れた幹を同じ関連点に「集める（converge）」必
要があるときに、複製点（duplicate point）を
自動的に挿入する必要がある。このように、指定
点は、各々がそれ自体の幹に存在する２つの分離
された点となる。

(c) 配列属性： 全ての輪郭点が、格子と整合させる意図がある
訳ではない。整合しない場合、主要な斜めの文字
ストロークの角度および重みを維持することがで
きる。それは、単に、文字輪郭に沿う拡大／縮小
線分の境界を設定するために単に輪郭点を割り当
てる。したがつて、各輪郭点は、「オン」あるい
は「オフ」に設定される整合属性スイツチを持有
する。

(d) ＸおよびＹ寸法： ある輪郭点とこれに関連する輪郭点との間の各
リンクは、（ピクセルについての出力寸法が、実
際には、入力輪郭から切捨てにより直接的に決定
される場合の）零寸法（null dimension）、また
は予め確定されたＸまたはＹ寸法リストから選定
された特定の寸法のいずれかの寸法をある確定さ
れた寸法を介して有する。ここで、ＸおよびＹ寸
法リストは、入力装置（すなわち、文字輪郭を決
めるために用いられたもの）にて測定された寸法
を保持していることに注意すべきである。拡大／
縮小倍率によつて、これらの寸法は、格子ピクセ
ル寸法に関連した寸法を表すように変換される。

ＸおよびＹ寸法には、特定の寸法が全書体を通
して用いられる全体的寸法（global dimension）
または特定の寸法が特定文字についてのみ用いら
れる局所的寸法（local dimension）のいずれも
存在する。全体的寸法は書体とともに格納され
る。局所的寸法は各文字とともに格納される。

(e) Ｙ分類（Ｙ−Classification）： 文字輪郭の記述に使用される各座標は、テキス
トの行を通して水平に延びる「帯」に連結され
る。Ｙ分類データは、次の２つの部分からなる。
すなわち、(1)Ｙクラス、つまり「帯」の定義、お
よび(2)座標割当である。Ｙクラスは、一つは頂部
におけるｙの値であり一つは底部におけるｙの値
である２つのｙの値によつて定義される。例え
ば、全ての小文字についてのＹクラスは、基線の
ｙ値および小文字の高さのｙ値により定義され
る。これら２つのｙ値に関連して配置されるべき
全ての輪郭座標は、したがつてこのＹクラスに連
結または割り当てられる。同時に、しかし同様の
文字において、文字のデイセンダ（descender）
を合わせるためにさらに次のことが要求される。
すなわち、基線とデイセンダの底部との間の
「帯」は、Ｙクラスとして定義され、且つデイセ
ンダを記述する輪郭に沿う各座標は該Ｙクラスに
割り付けられる。

ＸおよびＹ寸法の場合のように、Ｙクラスの定
義は入力装置において確定され、拡大／縮小倍率
にて出力ピクセルに変換される。

(f) イタリツク傾斜角度： イタリツク書体の特別な処理を目的として、各
文字の角度は文字の輪郭データとともに格納され
る。この角度は、全てのＹ座標の処理の間、文字
を「非イタリツク化」し、それによつて最終出力
における角度のいかなる変更をも防止するために
使用される。

加えて、書体における主たるイタリツク角度
は、書体全体に対してグローバルに格納される。
この角度は、Ｙ処理の後に各文字を「再イタリツ
ク化」するために使用される。この意味におい
て、光学的な理由のため各文字にデザインされた
角度における若干の変化は、低解像度においては
無視される。

(g) 処理シーケンス： 輪郭点を処理するためのシーケンスは、リスト
によつて方向付けられる。このリストの順序は、
輪郭に沿う最重要な点の位置が最初に確定される
ように注意深く確定される。この時のみ、重要で
ない点が位置づけできる。輪郭に沿う最重要点の
選定（したがつて、リスト順序）は設計選択上の
事柄であることが理解されるであろう。

3.0 動作のシーケンス 次に、文字輪郭を「ビツト」によつて「フアイ
ル」する前に、該輪郭を特定の点サイズ／解像度
に調整するために必要なステツプのシーケンスを
提供する。

3.1 出力点サイズおよび解像度の確定 入力文字輪郭データおよび出力「ビツトマツ
プ」データの両方の点サイズおよび解像度は、
「ビツトマツプ」格子のピクセルＸおよびＹ寸法
を算定するために使用される。

3.2 ロードデータ 文字輪郭および骨格データはメモリにロードさ
れる。

3.3 非イタリツク化 もしも文字が、（零以外の角度が与えられるこ
とにより）イタリツクに分類されているならば、
その角度が確定された後に行われるはずのいかな
る処理もなされないうちに非イタリツク化されね
ばならない。

3.4 Ｙクラス処理 文字輪郭に定義された線分は、特定のＹクラス
内で整合し、内部比率を補正するために個々に拡
大／縮小される。

3.5 ＸおよびＹ寸法の出力ピクセルへの変換 確定されたグローバルおよびローカル寸法は、
入力データ装置（文字輪郭の記述に使用された装
置）による表現で定義される。各々はピクセル寸
法に基づいた出力ピクセルに変換されなければな
らない。

3.6 Ｙグリツド整合およびＹ関連 Ｙ輪郭点は、整合属性スイツチによつて特定さ
れるように格子との整合または非整合のために処
理される。個々の輪郭点が、上方または下方に移
動されるときは、それに関連する輪郭点は同じ量
だけ移動される。この処理は、Ｙ輪郭点のリスト
が尽きるまで継続する。

3.7 輪郭点間の線分のＹ処理 輪郭点は、文字輪郭を規定する座標の部分集合
であるので、それらは文字輪郭に沿う線分の端部
にマーク付けすることに寄与する。これらの線分
は、滑らかで且つ美しい輪郭を維持しつつ、輪郭
点を、適宜、格子に整合できるようにするために
「引伸ばされ」あるいは「圧縮され」ねばならな
い。これは、２つの分離した処理におけるＹ線分
の線形的な拡大／縮小により達成される。

3.8 イタリツク化 適当なときに、文字は再イタリツク化される。

3.9 Ｘグリツド配列およびＸ結合 （もし適当であれば）再イタリツク化の後、Ｘ
輪郭点は、整合属性スイツチによつて特定される
ように格子との整合または非整合のために処理さ
れる。各輪郭点が左方または右方にシフトされる
ときは、その関連輪郭点は同じ量だけ移動され
る。この処理は、Ｘ輪郭点のリストが尽きるまで
続けられる。

3.10 輪郭点間の線分のＸ処理 輪郭点は、文字輪郭を規定する座標の部分集合
であるので、これらは文字輪郭に沿う線分の端部
のマーク付に寄与する。これらの線分は、滑らか
で且つ美しい輪郭を維持しつつ、輪郭点を、適
宜、格子に整合できるようにするために「引伸ば
され」あるいは「圧縮され」ねばならない。これ
は、２つの分離した処理におけるＸ線分の線形的
な拡大／縮小により達成される。

3.11 Ｘシフト 最終的な「ビツトマツプ」文字における隣接す
るストロークの「路」の最適な長さの生成のため
のキーは、ＸおよびＹ輪郭点をグリツドに適切に
整合することである。Ｙ輪郭点は、Ｙ値がＹピク
セル寸法によつて均等に割切れるときに、適正に
整合される。Ｘ輪郭点は、Ｘ値からＸピクセル寸
法の半分を引いたものがＸピクセル寸法によつて
均等に割切れるときに、適正に整合される。処理
を簡単にするため、Ｘ輪郭点は、そのＸ値がＸピ
クセル寸法によつて均等に割切れるときは整合し
ているとみなされる。したがつて、処理における
この点において、Ｘピクセル寸法の半分を加算す
ることにより全てのＸ値をシフトする必要があ
る。

3.12 ビツトマツプ作成 この点において、文字輪郭は、文字の外形の定
義を作成するように処理され、そして該定義は、
もしもそれが「ビツト」で満されているならば、
該文字の良好な近似を提供する。「ビツト」で満
すための技術は、基本的に、新たに確定される輪
郭のまわりの各ベクトルの、Ｘ格子線に対するベ
クトルの全ての交点を探索しつつ行われる、逐次
的な処理の一つである。結果として得られる交点
は、ストローク転移点（stroke transitions）で
ある、すなわち、ビツト極性が、それとその次の
ビツトとに関して反転する位置である。この処理
が完了すると、垂直文字ストロークを利用でき、
各ストロークはＹピクセル（転移）の分類されて
いないリストを含む。一旦分類されると、全ての
奇数番目の転移点は、「オン」ストロークの走り
の始点とみなされ得るとともに、全ての偶数番目
の転移点は、「オフ」ストロークの走りの始点と
みなされ得る。

4.0 本発明方式の特定の応用例 本発明方式の理論および術語について詳細に説
明したので、ここで、該方式を特定の応用例、す
なわち、第１図〜第９図に示されるように実例と
する文字「Ｋ」についての取扱いに適用する。こ
れらの図は、1/4インチ×1/4インチの格子パター
ンに描かれ、且つ相互間についてオーバレイ（重
畳）として使用し得るようにデザインされてい
る。下にある図にオーバレイを合せられるように
するため、全体にわたる格子パターンの一部が各
図に設けられている。

図面を参照するに、原文字（文字「Ｋ」）は第
１図に示され、該文字の周囲で順序よくリストさ
れたＸ／Ｙ座標ペアの組によつて定義される。該
Ｘ／Ｙペアは、第１図における文字外形に沿う参
照番号20で識別されるノード（nodes）によつて
示される。

輪郭に沿う特定の点のＹ値は、キーとなるＹ線
（すなわち、ある書体において一つの文字からそ
の他の文字に垂直に整列されるべき文字部分）
に、またはその近傍に位置する。この例は、基
線、Ｘ高さ、アセンダ（ascender）高さのＹ線
（Ｘ線に平行な）を示している。

第２図は、Ｙ線の絶対位置を偶数番目の出力ピ
クセルまたはＸ軸格子線に重ねあわせるための文
字全体の取扱いを示している。確定されたＹ線上
に正確に位置していない座標は、それらの指定さ
れたＹクラスにより決定されるように線形的な拡
大／縮小により再配置される。Ｙクラスは、確定
された２つのＹ線のどんな組合わせによつても定
義される。

第２図において、文字基線は、丸めにより下方
に偏倚されて最も近いＸ軸格子線に合せられてお
り、該Ｘ軸格子線は、文字全体を下方に向けて
次々に移動する。そして、Ｘ高さとアセンダ高さ
は、丸めにより下方に偏倚されて最も近いＸ軸格
子線に合せられる。全ての点は、指示されたＹク
ラス（ＡまたはＢ）によつて決定されるように拡
大／縮小される。

これらの取扱いによる効果は、第１図にＡで示
されたノードの相対的な位置を第２図のそれらと
比較することにより確認することができる。文字
のｘ高さ部分に関して重要なすべてのノードは、
基線およびｘ高さ上またはその近傍に位置するノ
ードを基線ピクセルまたはｘ高さピクセルとして
指定される格子線上またはその近傍に位置させる
ように再配置されていることに注意されたい。ま
た、ノードは、必ずしも、第２図において、ノー
ドＢ１とＢ２として見られるように、Ｙクラスを
定義するＹ線の間に物理的に位置させなくともよ
いことに注意すべきである。

第３図は、輪郭情報を適用し、且つ処理するこ
とにより、ビツトマツプへの最適の変換を行なう
ための文字輪郭の取扱いを描いている。この情報
は、関係または関連輪郭点の定義された構造とと
もに出力格子に対して特定の関係を持たせるため
にシフトされるべきキーとなる輪郭点を定義して
いる。尚、処理後の前記関連輪郭点の位置は関係
する輪郭点および格子に対して同輪郭点自体の相
対的位置への移動の結果である。

特定の寸法の一貫性は、文字間においてあるい
は文字内においても重要であるから、制御寸法
は、実際のデータに基づくいかなる変化にも優先
する確定されたテーブルから選定される。この点
において、Ｘ軸における処理について関係がある
だけであることに注目すべきである。

第３図の例において、輪郭点＃１（＃はナンバ
を意味する）は、４等分されたシンボルで示され
るように、最初に格子に整合されている。輪郭デ
ータの木形状構造は、輪郭点＃１のいかなる移動
も結合点＃２、＃３および＃４に付与されること
を示している。輪郭点は、円に入るのではなく、
円から出る矢印を有する円で示されているが、結
合点は、円に入る矢印を有している。格子整合さ
れた点は４等分されたシンボルで示され、そして
格子と整合されない点、即ち非格子整合点は、空
白の円シンボルで示される。結合点に関しては、
選択対象の種類は、(1)これら点のおのおのをシフ
トしてそれらを格子整合させること、(2)それらを
単にシフトして格子整合させないこと、または(3)
点＃１から制御寸法の存在により指示されるよう
に特定の距離だけ移動させることである。

点＃２および＃３は処理されるが、それらのブ
ランチは終了する。しかしながら、点＃４からの
付加的な結合ブランチは、点＃４の処理の後、さ
らにシフトされ、そして図示されるように整合が
実行される。寸法Ｇは、一貫性のあるセリフ長を
確保するための点＃４と点＃５との間の距離の調
整に使用されるのと同様に、点＃１と点＃２およ
び＃３との間の距離の調整にも用いられることに
注意されたい。寸法Ｆは、文字と文字との間の縦
線幅の一貫性を確保するために、点＃１と点＃４
との間の距離を調整するために使用される。

また、点＃10が格子整合されず、点＃７と＃９
の取扱いによつて定められるように単にシフトさ
れることにも注意すべきである。このことは、
＃７と＃10の間および＃９と＃10の間の斜めの輪
郭が角度に関して変化しないことを保証する。も
しも、全てのそのような斜め輪郭角度が変化され
ずに維持されるならば、縦線の一方側と他方側と
の間の輪郭角度の関係も変化されずに維持され、
それによつて、文字ストロークの不所望な先細り
（tapering）のおそれが防止される。

同じ点を２つの方向に移動できる状態におい
て、同一の結合点に２つの輪郭点が集束する明白
な問題は、その集束を管理する規則によつて解決
される。第１に、一つの結合点には２つ以上の輪
郭点は集束できず、そして第２に、同じ位置の輪
郭座標リストに第２の輪郭座標が挿入される。

第４図を参照するに、輪郭点および結合点が適
宜シフトされ、格子整合された後または格子整合
されせずに、輪郭に沿う他の全ての点は、滑らか
な輪郭を維持させるべくシフトされ、且つ線形に
拡大／縮小されることにより再配置される。点
＃10、＃15、および＃６は、収束による輪郭点の
衝突を解決するため、それぞれ点＃10Aと
＃10B、＃15Aと＃15Bおよび＃6Aと＃6Bとに置
換されるばかりでなく、傾斜角度を維持させるた
め適宜シフトされることに注目すべきである。結
果として得られる文字は、第４図に示されるよう
に、Ｘ軸方向についてのみ格子に整合された後の
文字を描いている。

輪郭点の結合のシーケンスは、最終的な解にと
つて重要である。第５図のシーケンス図に示され
るように、「Ｋ」の垂直の縦線は、確定されるべ
き最初の文字寸法であり、それにセリフの長さ、
そして文字の最右端点と縦線の右側との距離が続
く。このため、文字全体の幅は、セリフ、縦線お
よび傾斜に依存するようになる。そして、全ての
他の寸法は、以前に確定されたそれらの寸法に依
存する。

第６図は、非格子整合によつて確定される文字
寸法のシーケンスを示している。第７図は、Ｙ軸
に沿う文字輪郭の取扱いを描いている。第８図
は、第７図のＹ軸に沿う取扱いの結果を示してい
る。

第９図は、Ｙ軸における結合のシーケンスを示
している。該Ｙ軸における結合は、相互依存が少
ない傾向があることに注意すべきである。セリフ
（serif）高さの制御は、同じレベルにおいて実行
される。すなわち、各セリフは、新たなルートを
開始し、以前に処理されたセリフ高さによつて変
更されない。更に、傾斜角度を維持するように傾
斜が扱われることに再度注目すべきである。

この点において、第１図〜第９図がＹ線処理、
そして文字のＸ軸取扱い、次いでＹ軸取扱いを示
すことが分るはずである。これに対し、上述の理
論部分は、操作の逆のシーケンスを示している。
すなわち、最初のＹ線処理の後に、先ずＹ軸が取
り扱われ、次いでＸ軸が取り扱われる。いずれの
シーケンスも、非イタリツク文字のための本発明
方式の実行に使用され得る。さらに、非イタリツ
ク文字について、Ｘ軸のシーケンス、それからＹ
線処理、その後Ｙ軸の処理を用いることができ
る。

イタリツク文字の場合には、唯一の処理シーケ
ンス、すなわちＹ線、Ｙ軸それからＸ軸のシーケ
ンスのみが使用できる。イタリツクおよび非イタ
リツクの両シーケンスにおいて、Ｙ線処理はＹ軸
処理に先行して実行されなければならないことが
わかるはずである。

以上の、本発明方式の特定の応用についての記
載から、該方式が、拡大／縮小可能な、すなわち
どんな解像度でも、どんな点サイズでもビツトマ
ツプフオントデータを提供し得る。書体または文
字データを生成するための種々の応用に使用し得
ることは明らかである。さらに該方式は、ペンプ
ロツタ、ミラー（miller）および数値制御装置の
ような輪郭制御装置への出力のための格子整合輪
郭を生成するために使用することができる。

本発明方式は、文字輪郭点の座標をあらわすデ
ータを含むデータベースとして働かせることもで
きる。該座標は、極座標またはデカルト座標記述
であらわすこともでき、圧縮されずに、または広
く知られたデータ圧縮技術のいずれかを使用して
圧縮された形態でデータベースに格納され得る。
したがつて、ここで用いられた、「座標のデータ
表現」の語には、両記述方式および圧縮または非
圧縮形態のいずれによる座標データをも含んでい
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、最適な文字デザインを維持し
つつ、各種のサイズおよび出力解像度に書体を拡
大／縮小することを可能とするシステムを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は、本発明の一実施例における
処理の様子を説明するための図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 文字の連続閉ループ輪郭に配置された複数の
   点の座標を表すデータを含む入力データベースか
   ら拡大縮小文字データベースを生成する書体デー
   タ生成方式において、 前記連続閉ループ輪郭を、順次隣接し、順番付
   けされた複数の拡大縮小線分に分割し、文字輪郭
   上において各線分の両端を第１及び第２輪郭点と
   する工程と、 各拡大縮小線分の全ての座標を移動してこの拡
   大縮小線分の第１輪郭点を出力格子に整合させる
   工程と、 各拡大縮小線分を所定の拡大縮小係数を用いて
   線形に拡大縮小してこの拡大縮小線分の第２輪郭
   点を出力格子に整合させる工程と、 を含むことを特徴とする書体データ生成方式。 ２ 前記複数の拡大縮小線分の前記第１及び第２
   輪郭点から選択された少なくとも１つの輪郭点に
   関連する１以上の輪郭点を第１関連輪郭点として
   確定する工程と、選択された少なくとも１つの第
   １関連輪郭点に関連する１以上の他の輪郭点を第
   ２関連輪郭点として確定する工程と、前記第１及
   び第２関連輪郭点の少なくともいくつかを前記出
   力格子に整合するように移動する工程とを更に含
   む特許請求の範囲第１項に記載の書体データ生成
   方式。 ３ 前記複数の拡大縮小線分の前記第１及び第２
   輪郭点から選択された少なくとも１つの輪郭点に
   関連する１つ以上の輪郭点を第１関連輪郭点とし
   て確定する工程と、選択された少なくとも１つの
   第１関連輪郭点に関連する１つ以上の他の輪郭点
   を第２関連輪郭点として確定する工程と、前記第
   １及び第２関連輪郭点の少なくともいくつかを前
   記出力格子と整合しない注目した位置に移動する
   工程とを更に含む特許請求の範囲第１項に記載の
   書体データ生成方式。 ４ 前記複数の拡大縮小線分の前記第１及び第２
   輪郭点から選択された少なくとも１つの輪郭点に
   関連する１つ以上の輪郭点を第１関連輪郭点とし
   て確定する工程と、選択された少なくとも１つの
   第１関連輪郭点に関連する１つ以上の他の輪郭点
   を第２関連輪郭点として確定する工程と、前記関
   連輪郭点の位置を前記関連輪郭点に対応する少な
   くとも１つの選択された輪郭点に関して制御する
   ために前記第１及び第２関連輪郭点の少なくとも
   いくつかを所定距離だけ移動する工とを含む特許
   請求の範囲第１項に記載の書体データ生成方式。 ５ 前記第１及び第２関連輪郭点は特定文字寸法
   を制御するために所定順序で前記所定距離だけ移
   動される特許請求の範囲第４項記載の書体データ
   生成方式。 ６ 前記第１及び第２関連輪郭点の移動の前記所
   定順序は木形状に従つている特許請求の範囲第５
   項記載の書体データ生成方式。 ７ 前記複数の拡大縮小線分の前記第１及び第２
   輪郭点から選択された少なくとも２つの輪郭点の
   いずれにも関連する１つ以上の輪郭点を第１関連
   輪郭点として確定し、選択された前記第１関連輪
   郭点に関連する１つ以上の他の輪郭点を第２関連
   輪郭点として確定し、少なくとも２つの木形状の
   輪郭点データ構造を形成する工程と、前記第１及
   び第２関連輪郭点を前記出力格子と整合しない注
   目した位置に移すために前記第１及び第２関連輪
   郭点の少なくともいくつかを移動する工程と、前
   記第１及び第２関連輪郭点の少なくともいくつか
   を前記出力格子に整合するために移動する工程
   と、前記２つの木形状データ構造が同じ輪郭点に
   集束する場合には前記木形状データ構造の１つと
   関連する付加的な輪郭点を設定して前記２つの木
   形状データ構造間の不一致を避ける工程とを更に
   含む特許請求の範囲第１項に記載の書体データ生
   成方式。 ８ 前記複数の拡大縮小線分の前記第１及び第２
   輪郭点から選択された少なくとも１つの輪郭点に
   関連する１つ以上の輪郭点を第１関連輪郭点とし
   て確定する工程と、選択された少なくとも１つの
   第１関連輪郭点に関連する１つ以上の他の輪郭点
   を第２関連輪郭点として確定する工程とを更に含
   み、前記工程は前記出力格子の解像度が文字に指
   定されている距離の任意の変化を正確に表示する
   に十分に高いときに実行される特許請求の範囲第
   １項に記載の書体データ生成方式。 ９ 前記入力データベースは前記文字の連続閉ル
   ープ輪郭に配置される複数の点のＸ及びＹ座標を
   表すデータを含む特許請求の範囲第１項に記載の
   書体データ生成方式。 １０ 前記線分は注目した複数のＹ軸領域に割り
   当てられ、これらＹ軸領域から選ばれた１つのＹ
   軸領域内の全ての線分は前記移動工程及び拡大縮
   小工程に従つて移動及び拡大縮小される特許請求
   の範囲第９項に記載の書体データ生成方式。 １１ 文字の連続閉ループ輪郭に配置された複数
   の点の座標を表すデータを含む入力データベース
   から拡大縮小文字データベースを生成する書体デ
   ータ生成方式において、 前記連続閉ループ輪郭を、順次隣接し、順番付
   けされた複数の拡大縮小線分に分割し、文字輪郭
   上において各線分の両端をを第１及び第２輪郭点
   とする工程と、 各拡大縮小線分の全ての座標を移動させてこの
   拡大縮小線分の第１輪郭点を出力格子に整合させ
   る工程と、 各拡大縮小線分を線形に拡大縮小してこの拡大
   縮小線分の第２輪郭点を出力格子に整合させる工
   程と、 文字の対角部分の各拡大縮小線分を１の拡大縮
   小係数によつて線形に拡大縮小し、前記拡大縮小
   線分に対応する第２輪郭点を前記線分に対応する
   第１輪郭点に対して元の関係に留める工程と、 を含むことを特徴とする書体データ生成方式。