探究计算机字体显示及打印技术的奥秘

课上与同学们分享了关于计算机上字体显示中一些内容，比如点阵与矢量字体的相关知识。但其实这只是冰山一角，点阵字体、TrueType、PostScript、ClearType有许多有趣的知识等着大家去挖掘学习。

电脑字体按数据格式分类的话应该包括：

• 点阵字体（Bitmap Fonts）

点阵字体通过点阵表现字形，其本质上只是一组图片。每一种字体变体都包括一组完整的字符，一个字符占一张图片。假设总字符数量为3，即包括三个字符，提供粗体和斜体的组合（即无、粗体、斜体、粗斜体四种变体），该字体总共有12张图片。
由于受到容量和绘图速度的限制，早期电脑多采用点阵字体，而现在已不再被广泛使用，原因是其它字体编码方法在视觉质量和功能都超过了它。但它在某些场合还是很有用，特别是在显示小字号的汉字字符的时候；可缩放字体，缩小过多笔画的字时，容易挤成一片导致无法辨认；因此小号字体仍使用点阵格式。
点阵字体被用于Linux console，Windows修复控制台和嵌入式系统。

• 轮廓字体（Outline Font）

轮廓字体，又称描边字，主要包括：

• PostScript字体

PostScript字体由Adobe公司为专业数字排版开发。它使用PostScript，字形以3次贝兹曲线描述，因此一组电脑字体可以通过简单的数学变形放大或缩小。但是事实上，很大或很小的字体需要额外的信息（hints）才能好看。其下又分为Type1, Type3，OCF, CID等类型。
Type 1字体只有1字节，因此只能容纳256个字符。它使用Adobe私有的hinting系统，价格昂贵。需要注意的是，很多被称为Type1的字体实际上是Type3或Type5.
Type 3与Type 1完全一样，只是没有hints，它只在正常的大小时才美观。
OCF字体：中文日文等双字节语言可以使用的字体。按照PostScript类型，它属于Type0 (也就是Type1或3的组合形式)
CID 字体：OCF字体的改良。具有异体字切换功能。按照PostScript类型，多数字体属于Type9（基于TrueType的CID字体等除外）

• TrueType字体

TrueType是一种最初由苹果电脑公司开发的字体系统。考虑到Type 1字体太昂贵，有意用TrueType字体取代Type 1字体。像Type1字体一样，贝兹曲线用于描述电脑字体，并可以内置点阵字体。现在它十分普及，在所有主要的操作系统上都有实现。能用PostScript打印机处理的TrueType字体称为Type42.

• OpenType字体

OpenType字体是为了实现Windows和Macintosh系统兼容，而产生的一种新字体格式；具有TrueType和PostScript两种形式，具有高度的异体字切换功能，并有动态下载功能，因此不需要打印机字体。若按照PostScript的类型分类，它属于Type2型，可以控制字体文件数据大小。

• 笔画字体（Stroke-based font）

字形的轮廓由分离的笔画顶点和笔画外形(profile)定义。它优于轮廓字体之处在于：减少了定义字形的顶点数，允许同一组顶点生成不同的字体（不同的粗细，不同大小或不同衬线规则）所以节省大小。对于字体开发者，编辑笔画要比编辑轮廓容易而且不易出错。笔画系统也允许改变字形比例而不修改基本字形的笔画粗细。笔画字体用于嵌入式设备在东亚有很大的市场，但这项技术不只用于表意字符。
商业开发者包括Agfa Monotype（iType） Type Solutions Inc。（owned by Bitstream Inc.）（Font Fusion (FFS). btX2），Fontworks(Gaiji Master)，都独立开发出了笔画字体和字体引擎。
尽管Monotype和Bitstream都曾声称东亚字符集使用笔画字体显示系统可以极大的节约空间，但是大部分节省源于构造合成字形，这也是TrueType标准一部分。

• METAFONT

METAFONT用了一种不同的字形描述。与TrueType类似，它是一种数学上的字体描述系统，只是描述字符使用圆点（circular pen）。这意味着由METAFONT产生的字形，没有锐利的点（sharp points），即笔尖大小是有限的。