基于笔划中心线技术的曲线字形的还原显示方法技术

嵌入式应用以笔划中心线为基准描述的曲线字库是一种用全新的技术所自定义的数据格式和自带还原算法解释器的可挂接到任何计算机操作系统上使用的多文种多字体字库产品，字形的底层所使用的笔划是用其中心线为基础描述，引入笔划厚度和笔划曲率变化参数，从而可使字形无限精美，字库和还原程序所需要的存储容量极小、还原速度快且字形优美，其字库芯片可直接嵌入到ＣＰＵ中而使操作系统直接中文化并实现零开销，特别适应嵌入式的应用，因而该产品的应用前景非常广阔。（*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由数字数据处理，尤其涉及一种用于将所要处理的数据转变成计算机能够处理的数据形式的字库，以用于计算机汉字信息处理。传统的字库技术有点阵字库、矢量字库和轮廓曲线字库。点阵字库有制作简单、还原解释程序简单等优点，但其缺点是不能放大、缩小(放大、缩小效果奇差)，而且，大点阵字库的容量成几何倍数增加，一个应用需要多种不同尺寸规格的字库，所占的存储容量非常大，因而，点阵字库只是在早期的计算机系统和一些用字少、输出字形质量要求不高的简单的嵌入式专用设备上使用。矢量字库和轮廓曲线字库是目前计算机使用的字库的主流，主要有TTF格式字库和POSTSCRIPT格式字库，目前在PC机市场上大部分使用这两种字库，其优点是技术成熟、字形优美、可放大缩小、可满足在PC以上的计算机上使用；其缺点是数据格式复杂、字形还原解释器复杂、还原速度较慢、字体所占的存储容量大，不能满足其在嵌入式系统的上使用，且这两种格式的字库都是美国公司专利技术，其解释器不仅攒取我国大量金钱，而且妨碍我国对中文信息处理技术发展，我国在汉字字库
受制于外国是不正常的。另外，我们必须研制一种中国自定义格式的字库，自行研制其中国自主版权的字形解释器，并将使其成为国家标准，形成外国公司的嵌入式产品进入中国的技术屏障，保障我国在嵌入式系统的中文信息处理应用
的领先地位。本专利技术的实现过程本专利技术首先使用标准C编程在PC机的WINDOWS操作系统上实现，然后又已在嵌入式操作系统NUCLEUS上实现并固化在存储器上(试验产品)，并在不久的将来将其做成字库芯片和字库解释器芯片并固化在嵌入式CPU中。本字库全名为“以笔划中心线为基准描述字的数据格式的系列字库产品”，简称“嵌入式应用ZGX曲线字库”。为简便起见即用“ZGX”代替“以笔划中心线为基准描述的”。1.一种基于笔划中心线的笔划库，每一个笔划根据其形状分为若干笔划段，分别为笔划头段、正常段、拐段和为尾段，正常段和拐段可以有若干段，先用直线或贝塞尔曲线描述该笔划的中心线的各笔划段，又以该笔划中心线各段的关健点为各笔划段的控制点，各笔划段以各段控制点为基准的相对位置描述各笔划段的轮廓曲线；笔划数据为不等长，用尾段数据位标示该笔划结束；笔划库的数据格式为字体所含笔划总数占2个字节；笔划头数据笔划总数*4得到的字节，每个笔划占用4个字节，前3个字节为各笔划数据位置指针，后一个字节描述曲率变化的占4位的方式和占4位的段号；笔划数据含笔划各段中心线数据、笔划各段轮廓线数据。每种不同的字体笔划数不同，一般在1000个左右，每个笔划数据的长度一般在20～100字节左右。2.一种由笔划直接构造的字库，其数据格式为相对于文件头的笔划库数据起始位置4字节；笔划库所含汉字或字符，总数4字节；汉字或字符索引表4乘所含汉字或字符总数得到的字节，每个字占4字节，前一个字节为该字所用笔划数，后3个字节为构成该汉字的各笔划的描述参数数据的位置指针；参数数据8*形成该汉字或字符的笔划数得到的字节，每个笔划参数数据为8个字节，分别为占2字节笔划号、占1字节厚度系数、占2字节笔划位置、占12位的笔划放大缩小系数、占12位的笔划曲率变化增量；笔划库如前1中所描述笔划库数据格式；3.一种由笔划构造的汉字部件库，其数据格式为部件库所含最多笔数构造的部件的笔划4字节，一般为20～29，即一个部件最多由20～29个笔划构成，部件的排列是按1笔划部件、2笔划部件、直到20～29笔划部件依次排列；N笔划部件索引表设最多笔划数为N，各笔划数所构造的部件数据的位置指针占4*N字节，每种笔划数部件位置占4字节，分别为1笔划部件位置、2笔划部件位置直到N笔划部件位置，每笔划数部件有若干个，从1号到到该笔划数部件总数为止排序，每个2笔划部件参数数据占2*8个字节，每个3笔划部件参数数据占3*8个字节，依此类推；参数数据8*形成该部件的笔划数得到的字节，每个笔划参数数据为8个字节，分别为占2字节的笔划号、占2字节的厚度系数、占2字节的笔划位置、占12字节的笔划放大缩小系数、占12字节的笔划曲率变化增量；4.一种由部件生成的汉字库，其数据格式为版本信息4字节，前2字节为公司标志简称，第三字节为字体标志，第四字节字符集标志；字参数区起始位置4字节；部件参数区起始位置4字节；笔划数据区起始位置4字节；字索引数据表4*总字数加1的和得到的字节，第一个4字节为总字数， 以后每4字节表示每个字的索引，其中前3个字节表示字参数数据位置，后1字节为构成该字的部件数；字参数数据描述构成字的每一个部件的参数占6个字节，分别为占11位的部件号、该部件所含占5位的笔划数、占2字节的部件位置、占12位的部件缩小放大系数、占6位的部件的厚度系数；部件参数数据参见3；笔划库参见1；5.多字体紧凑共享格式字库，各种字体构成每一个字的部件号是相同的，各种字体构成部件的笔划号是相同的，这一部分数据只要在一种基本字体中描述，而其他字体共享这部分数据，其数据格式描述如下基本字体的格式已在一、4中描述；其他字体的数据格式描述如下字参数区起始位置4字节；部件参数区起始位置4字节；笔划数据区起始位置4字节；字索引数据表4*(总字数加1的和得到的字节，第一个4字节为总字数，以后每4字节表示每个字的索引，其中前3个字节表示字参数数据位置，后1字节为构成该字的部件数；字参数数据描述构成字的每一个部件的参数占4个字节，分别为、占2字节的部件位置、占12位的部件缩小放大系数、占6位的部件的厚度系数；部件参数数据参见3，但去掉笔划号；笔划库参见1；6.ZGX字库之笔划还原解释器(程序模块)；7.ZGX字库之笔划组字还原解释器(接口应用程序模块)；8.ZGX字库之笔划组部件还原解释器(程序模块)；9.ZGX字库之部件组字还原解释器(接口应用程序模块)；10.ZGX字库之多字体部分共享数据的还原解释器(接口应用程序模块)。本专利技术与现有技术相比的优点本专利技术与现有技术相比的优点在于在保证字形的精美的前提下做到最省存储容量，一种字体的GB18030字库(含27590个汉字和1136个半角全角字符，共28726个编码)的标准格式字库文件为1.1M字节(而目前市场上使用的TTF格式字库20M字节左右)；本字库一种字体的紧凑格式占800K字节；四种字体共享紧凑格式字库宋体为800K，仿宋、黑体、楷体各为600K，四种字体共为2600K字节(2.6M)；七种字体为4.5M字节(而使用TTF格式需要超过100M)；本专利技术的字形解释器清晰，特别优化，所占存储少，执行代码仅40K字节左右，还原速度快；本专利技术使用标准C编程，核心模块全部使用整数运算，易于与任何计算机操作系统接口；本专利技术字库除可任意缩放外，还增加了可无级改变字体笔划粗细的功能，这是现有字库做不到的；特别在存储器资源有限的嵌入式应用中本专利技术技术可显示无可比拟的优越性，为较高挡的中文嵌入式系统就找到了合适的不可替代的技术解决方案；因而本专利技术应用前景非常广阔。列框图以国际码为例)，图4根据ZGX字库字号画笔划字流程图，图5画笔划字流程图，图6贝塞尔曲线递归调用程序，图7用一条或多条贝塞尔曲线画一笔划数的子程序，图8用一条或多条贝塞尔直线画一笔划数的子程序，图9画直线转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式应用以笔划中心线为基准描述的曲线字库，其特征在于： 一种基于笔划中心线的笔划库，每一个笔划根据其形状分为若干笔划段，分别为笔划头段、正常段、拐段和为尾段，正常段和拐段可以有若干段，先用直线或贝塞尔曲线描述该笔划的中心线的各笔划段，又以该笔划中心线各段的关健点为各笔划段的控制点，各笔划段以各段控制点为基准的相对位置描述各笔划段的轮廓曲线；笔划数据为不等长，用尾段数据位标示该笔划结束； 笔划库的数据格式为： 字体所含笔划总数：占２个字节； 笔划头数据：笔划总数［＊］↑４得到的字节，每个笔划占用４个字节，前３个字节为各笔划数据位置指针，后一个字节描述曲率变化的占４位的方式和占４位的段号； 笔划数据：含笔划各段中心线数据、笔划各段轮廓线数据。 每种不同的字体笔划数不同，一般在１０００个左右，每个笔划数据的长度一般在２０～１００字节左右。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢平忠，孙海东，
申请(专利权)人：上海汉峰信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]