[发明专利]一种字形加粗方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机信息处理领域，更具体地说，涉及字体呈现技术，提供了一种字形加粗的方法。

背景技术

计算机通常通过鼠标、键盘、话筒、扫描仪、录像机等输入设备从用户接收输入，通过显示器、投影仪、或打印机等输出设备向用户提供输出来与用户进行交互。由于文字是信息交流的一种重要的手段，通常计算机要将文字呈现到显示器、投影仪或者打印到纸上。

在一种简化观点中，将文字呈现到输出设备的过程大体可以划分成四个阶段。在第一阶段，呈现引擎从字库中取出每个字的字形信息。在第二阶段，根据用户请求的风格，包括是否加粗、是否倾斜、是否添加下划线等等，呈现引擎对字形进行各种变形处理。在第三阶段，呈现引擎根据输出设备的分辨率对字形进行光栅化处理，将字形转换为用户请求的字号和适合用户输出设备分辨率(DPI)的实际输出尺寸的位图形式。在第四阶段，呈现引擎将光栅化后的字形位图形式输出到输出设备。

字库中的字形按描述方式可以分为点阵字形和曲线字形。

点阵字形通过预先设计的字符在某一特定尺寸的位图图像来描述字形，例如，16×16的点阵字库使用横向和纵向各有16个像素点的点阵来描述字形，点阵中处于字形笔画上的点可以用1表示，不在笔画上的像素点可以用0表示。这样一来，每个像素点可以使用一个比特位(Bit)表示，一个16×16点阵的字形总共需要16×16/8＝32个字节。图1中给出了汉字“务”的16×16点阵字形数据。为了保证字形输出时不致导致锯齿效果，目前有些汉字字体采用256×256甚至1024×1024的点阵来描述字形。

曲线字形通过描述字符形状的周线轮廓来描述字形。一般使用贝塞尔曲线来描述字形的轮廓线。

如图2所示，一次贝塞尔曲线是从起点P0到终点P1的直线段，其数学表示如下：

B(t)＝P₀+(P₁-P₀)t＝(1-t)P₀+tP₁，t∈[0，1]

如图3所示，二次贝塞尔曲线是从起点P0经过偏向中间点P1到达终点P2的曲线段，其数学表示如下：

B(t)＝(1-t)²P₀+2t(1-t)P₁+t²P₂，t∈[0，1]

如图4所示，三次贝塞尔曲线是从起点P0经过偏向中间点P1和P2，并最终到达终点P3的曲线段，曲线起始于P0走向P1，并从P2的方向来到P3。一般不会经过P1或P2；这两个点只是提供方向信息。P0和P1之间的间距，决定了曲线在转而趋进P3之前，走向P2方向的“长度有多长”。其数学表示如下：

B(t)＝P₀(1-t)³+3P₁t(1-t)²+3P₂t²(1-t)+P₃t³，T∈[0，1]

目前常用的曲线字库中一般采用二次贝塞尔曲线或者三次贝塞尔曲线来描述字形轮廓，在字库中存储的实际上是字形轮廓上每一段曲线段或直线段的控制点(起点、终点、中间点)的坐标。图5给出了汉字“八”的曲线轮廓字形和控制点。

曲线字形在缩放的时候不易变形，在各种不同的分辨率下都能保证高质量的显示或打印效果。在光栅化处理过程中，曲线轮廓被转换为适合于在给定期望的磅值或像素数时的显示。

低分辨率的点阵字形，在设计的时候可以精确地调整每个像素点的值，在较小的字号(例如六号、七号)或低分辨率设备上显示效果较好；高分辨率的点阵字形会占据太大的存储空间，而高分辨率的曲线字形在较大字号(例如一号、二号)或高分辨率设备上显示设备较好，同时曲线字形数据占据的存储空间比相同尺寸的点阵字形要小很多。因此，为了同时兼顾低分辨设备和高分辨率设备上的输出效果，同一字库中可同时包含同一个字符的两类不同的字形描述数据，点阵字形数据用于在较小字号或低分辨率设备的输出，而曲线字形数据用于在较大字号或高分辨率设备的输出。

在某些情况下，用户可能希望使用“加粗”的字形。加粗的字形往往具有更厚重的视觉。在使用汉语书写的各类文档、出版的报纸期刊等，很多时候会将各级标题“加粗”，以达到更加醒目的效果。