可呈现笔划粗细变化的字型描述法制造技术

本发明专利技术涉及一种可呈现笔划粗细变化的字型描述法，本发明专利技术的字型描述法引用毛笔字的观念，以几何面积沿笔划移动并变化此几何面积的大小，面积大时，笔划粗，反之面积小时，笔划则细，因此可达到变化笔划粗细的目的，使字型美观，利用此方法，只要依笔划的特性决定几何面积中心点的移动路径与起始控制点、终止控制点的几何面积的面积大小，则几何面积中心点沿着指定路径移动，其面积所经过的区域即为字体。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种字型描述法，特别是可呈现笔划粗细变化的字型描述法。
技术介绍
目前常用的字型描述法有三种，分别为点阵字型(bitmap font)、外框字型(outline font)、向量字型(vector font)，以下就这三种字型做一介绍。1.点阵字型点阵字型是以像素的有无来描述字型，有斜线的像素2代表位于字型的区域内，白色像素4代表位于字型的区域外的空白背景部分，参考图1A。因此点阵字型可以说是字型的影像文件，可在固定的分辨率下精确地描述字型的形状，且容易呈现于显示器上。但由于必须储存每个像素的数据，故最大的缺点就是所需的数据量十分大，而且由于本身就是固定大小、分辨率的字型的影像文件，因此在做字型放大、缩小的过程会有失真的问题，使字型若非最初的分辨率下，字型因运算上所造成的失真，使字型变的不美观，故不适合做字型的放大或缩小。2.外框字型外框字型是以一些控制点8(control point)来决定曲线，而利用这些曲线就可以来描述字型的外框形状10，而这些外框曲线所包围的部分就是字型，参考图1B。一般以二次方曲线(guadraticcurve)或三次方贝氏曲线(cubic Bézier curve)来描述外框形状10的转折变化，参考图2A、图2B，以及笔划的粗细大小。由于这方法所使用的起始控制点、终止控制点6与控制点8可以细腻地表现字型外框形状的转折变化，以及字型各部分笔划的粗细大小，因此所描述的字型除可表现字体的美观外，相较于点阵字型，所需的为字型的控制点的数据，因此数据量较少。做字型的放大与缩小的运算时，也可维持字型的美观，所以为目前最广泛使用的方法，如TrueType Font、PostScript等都是利用此方法。而一般的中文、日文、韩文字字集约有7000到18000个字，这些字集单一字型所需的储存空间约为5到12兆位(Mega bytes，MB)，对个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、机上盒(Set-Top Box)、或移动电话等，因为有内存容量大小的限制，储存中文、日文、韩文字就会受到限制，也会对内存造成很大的负担。3.向量字型向量字型是利用控制点8来描绘笔划中心线12的转折变化，参考图1C，由于缺乏对于字型的外观或粗细变化的描述，只能定义笔划为粗体或细体等，所以字型的外观上不如外框字型美观。但由于只要描述笔划中心线，而不需描述字型的外框变化，因此所需的数据量也可大大的降低，与前述的点阵字形与外框字型相比，为所需数据量最小者，而对字型的放大或缩小方面也可以有效的处理而不会造成外型失真的情况。目前计算机发展的趋势是往可携带、精巧化发展，因此所能配备的内存容量有限的情况下，如何在有限的内存空间下，储存更多的字型以及字型的种类，以及精致地描述字型；而且除内存容量的限制外，庞大的数据量于有限的频宽下传输，也必须花费较长的时间。本专利技术的动机即为如何克服这些缺点，使能精致描述字型并节省内存空间。
技术实现思路
由于现有技术若要精致地描述字型，需庞大的数据量，或较少的数据量下所描述字型只能决定字型为粗体或细体，而无法兼顾字型笔划的粗细变化的美观。本专利技术的主要目的在于利用可呈现笔划粗细变化的字型描述法在有限的数据量下精致地描述字型。本专利技术的另一目的为，利用可呈现笔划粗细变化的字型描述法减少字型描述所需的数据量，使能在有限的内存空间下，储存更多的字型以及字型的种类。本专利技术的再一目的为，利用可呈现笔划粗细变化的字型描述法减少所需的数据量，可以在有限的频宽下，传输复杂的中文、日文、韩文字。本专利技术的又一目的为，利用可呈现笔划粗细变化的字型描述法，使字体可以迅速地、精致地在显示器上呈现。本专利技术的另一目的为，利用可呈现笔划粗细变化的字型描述法，可使使用者享受到更精致化、多样化的字体表现。根据以上所述的目的，本专利技术提供了可呈现笔划粗细变化的字型描述法。本专利技术利用此字型描述法，减少字型所需的数据量，可在有限的数据量下精致地描述字型，并在有限的内存空间下，储存更多的字型以及字型的种类，对有限的频宽，也可迅速地传输复杂的中文、日文、韩文字，又可使字体迅速地、精致地在显示器上呈现，使使用者享受到更精致化、多样化的字体表现。附图说明图1A为点阵字型的图标说明；图1B为外框字型的图标说明；图1C为向量字型的图标说明；图2A为二次方曲线所描述的曲线的图标说明；图2B为三次方贝氏曲线所描述的曲线的图标说明；图3为圆形沿移动路及移动的示意图；图4A为三次方贝氏曲线所描述的曲线的图标说明；图4B为依圆形曲率半径参数缩描述的笔划的图标说明；图4C为圆形经过的笔划图形的图标说明； 图4D为笔划有较复杂的变化的图标说明；图5A到D为依本专利技术所完成的字体；图6A到H为毛笔字型、外框字型与向量字型比较的示意图。图中符号说明2黑色像素4白色像素6控制点8起始控制点、终止控制点10 字型的外框形状控制点12 笔划中心线20 起始控制点的坐标22 终止控制点的坐标24 控制点26 移动路径28 圆形30 字体r0-r3圆形的曲率半径r(t) 圆形的曲率半径x0-x3坐标上X轴的值x(t) 坐标上X轴的值y0-y3坐标上Y轴的值y(t) 坐标上Y轴的值具体实施方式本专利技术的一些实施例会结合附图详细描述如下。然而，除了详细描述外，本专利技术还可以广泛地在其它的实施例施行，且本专利技术的范围不受限定，其以权利要求书的范围为准。本专利技术是利用毛笔的概念，当毛笔的施力重时，笔划就会变粗，施力轻时，笔划就细，而施力由重变轻或轻变重时，笔划也可以由粗变细或细变粗。因此本专利技术的主要观念是利用控制几何面积大小，如同控制毛笔的施力大小般来描绘笔划的粗细，而这几何面积沿路径所经过的区域就为字体的笔划。在符合本专利技术的精神下，此几何面积的形状可以为圆形、椭圆形、长方形、正方形、或其它不同形状的几何面积(例如不规则形)。如图3、图4A至4D所示，本专利技术的一较佳实施例为利用控制圆形26面积大小来描绘笔划的粗细，其中完成的字体30的区域应为一填满颜色的区块，我们以斜线来代表此区域。字型的描述步骤为1.首先依笔划形状的特性，设定圆形28的中心点的移动路径26，以及起始控制点20的坐标、控制点24的坐标与终止控制点22的坐标；2.再根据笔划首尾的粗细大小来设定起始控制点20、控制点24与终止控制点22的圆形28面积大小；3.使圆形28中心点沿着移动路径26前进，而圆形28前进的过程中圆形28面积大小的变化则由参数来控制，参数的取得由笔划的粗细变化来决定；4.最后圆形28面积所经过的区域即构成字体30。步骤一首先依笔划形状的特性，设定圆形28的中心点的移动路径26，以及起始控制点20的坐标、控制点24的坐标与终止控制点22的坐标，参考图3。而移动路径26可以用一阶方程式、二阶方程式或以上及其它可描述曲线的方程式来描述移动路径。一阶方程式需一个起始控制点20与一个终止控制点22的坐标数据，二次方方程式需一个起始控制点20与一个终止控制点22的坐标数据及额外一个控制点24的坐标数据。三次方方程式需一个起始控制点20与一个终止控制点22的坐标数据及额外两个控制点24的坐标数据，以此类推。在此我们以三次方贝氏曲线方程式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用一几何面积大小的变化来呈现一字体的至少一笔划的粗细变化的字型描述法，其特征为依该至少一笔划的形状特性，设定该字体的至少一条移动路径，并根据该至少一笔划首尾的粗细特性，设定该至少一移动路径的多个控制点的几何面积大小，使该几何面积的中心沿着该至少一移动路径前进，而该几何面积前进的过程中该几何面积变化面积大小以形成该字体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林育仁，官振鹏，简志佳，吴韻宜，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]