Родерик Смит - Сетевые средства Linux

Рис. 15.1. Битовая карта определяет, какие пиксели в составе знакоместа должны отображаться черным цветом, а какие — белым

Разрешающая способность дисплея обычно выражается в точках на дюйм (dpi — dots per inch), т.е. разрешение — это количество пикселей, помещающихся на отрезке в один дюйм. В большинстве устройств разрешающая способность по горизонтали и по вертикали совпадает, однако в некоторых случаях она может различаться. Мониторы компьютеров обычно имеют разрешение от 72 до 120 dpi, а разрешающая способность принтеров, как правило, лежит в пределах 144-1200 dpi. (Разрешающая способность, равная 144, характерна для матричных принтеров; кроме того, такое разрешение часто устанавливают, чтобы предельно ускорить процесс печати за счет снижения ее качества.) Разрешающая способность высокоуровневых принтеров и специализированных полиграфических устройств, как правило, намного превышает 1200 dpi. Разнообразие устройств печати и необходимость создания отдельного файла для каждого размера шрифта и для каждого значения разрешающей способности приводит к тому, что общее число файлов становится недопустимо большим.

Многие принтеры снабжены встроенными растровыми шрифтами. В 1980-х годах такие шрифты широко применялись при выводе информации на печать. В настоящее время лишь отдельные программы работают со встроенными шрифтами. В большинстве случаев используются файлы шрифтов, хранящиеся на компьютере.

Размеры шрифтов измеряются в пунктах (эта единица измерения широко применяется в полиграфии). Для отображения текста абзаца обычно используется шрифт размером 9–14 пунктов. Выбор размера зависит от шрифта и назначения текста. Растровые шрифты чаще всего создаются в том случае, когда необходимо отображать символы фиксированных размеров на устройстве с определенной разрешающей способностью, например, если нужен текст размером 12 пунктов на устройстве с разрешением 144 dpi. Один и тот же шрифт позволяет отображать символы разного размера на устройствах с различной разрешающей способностью, однако шрифт, созданный с нуля и ориентированный на устройство с конкретным разрешением будет несколько отличаться от шрифта, перенесенного с другого устройства. При необходимости для отображения символов требуемого размера можно изменить битовые карты символов (например, уменьшить размер символов с 12 до 10 пунктов), однако в результате подобных действий отображается текст плохого качества.

Основным преимуществом растровых шрифтов является их простота, а следовательно, и возможность быстрого вывода на устройство отображения. Для вывода символа достаточно скопировать несколько битов из памяти компьютера на дисплей. Это было чрезвычайно важно в 1980-х годах, когда объем ресурсов, доступных пользователям, был крайне мал, но в середине 1990-х к внешнему виду отображаемых данных стали предъявляться все более строгие требования и качество растровых шрифтов перестало устраивать пользователей. В настоящее время быстродействие компьютеров достаточно велико и растровые шрифты применяются все реже.

Для представления шрифтов используются различные форматы. В ранних версиях X Window применялся формат SNF (Server Normal Format — обычный формат сервера), но сейчас он встречается редко. Как правило, в X Window используются шрифты в формате PCF (Portable Compiled Font — переносимый компилируемый шрифт). Формат BDF (Bitmap Distribution Format — формат распространения битовых карт) также часто применяется в X Window, но чтобы X-программы могли работать с ним, сервер шрифтов преобразует шрифты BDF в формат PCF. В других операционных системах используются другие форматы. Чтобы работать с ними в системе Linux, надо воспользоваться одним из преобразователей шрифтов.

XFree86 использует PCF-шрифты, сжатые посредством программы gzip. В большинстве дистрибутивных пакетов для экономии дискового пространства шрифты поставляются в сжатом виде. При этом имена PCF-файлов оканчиваются символами .pcf.gz. Чтобы использовать эти шрифты при работе X-программ, не обязательно распаковывать их.

Шрифты, применяемые в системе Linux, не ограничиваются используемыми в X Window. Некоторые программы работают с собственными наборами шрифтов. Одной из таких программ является система TeX, в которой применяется формат Packed Font (файлы шрифтов имеют расширение .pk). Поскольку система TeX в основном разрабатывалась для подготовки материалов к печати, а представлению текста на экране монитора уделялось не слишком большое внимание, число пикселей, составляющих знакоместа в шрифтах Packed Font, существенно превышает соответствующий показатель других форматов.

Одна из основных проблем, возникающих при работе с растровыми шрифтами, состоит в том, что эти шрифты плохо масштабируются. Если вам необходимо отображать на одном устройстве символы разных размеров либо выводить текст одного и того же размера на устройства с различной разрешающей способностью, вам потребуется несколько файлов шрифтов. Учитывая разнообразие имеющихся в настоящее время устройств отображения и требования к масштабированию символов, предъявляемые современными программами (например, текстовыми процессорами), становится очевидно, что, для того, чтобы отобразить высококачественный текст на разнообразном оборудовании, потребуется чрезвычайно большой набор файлов шрифтов. Решить эту проблему можно, используя контурные, или масштабируемые шрифты. Вместо битовых карт в контурных шрифтах символы представляются в виде описаний кривых, с помощью которых формируются их контуры. Вернемся к рис. 15.1. Если знакоместо 8×8 пикселей увеличить до гораздо больших размеров, например 80000×80000, контуры символа могут быть описаны набором прямых так, как это показано в табл. 15.1.

Таблица 15.1. Контурное описание символа, представленного на рис. 15.1

Замкнутый контур заполняется цветом. Основное преимущество контурных шрифтов состоит в том, что символ легко масштабировать для отображения на устройстве с любой разрешающей способностью. Для масштабирования символа достаточно перевести описание из исходной системы координат в систему координат, соответствующую конкретному устройству отображения. Чтобы описание было максимально точным, разрешающая способность в исходной системе координат принимается очень высокой. Описание большинства символов не исчерпывается прямыми линиями. Как правило, контур символа строится из набора кривых. Часто в описание символа включают закодированные специальным образом рекомендации разработчика (hint). Эти рекомендации позволяют повысить качество отображения символов на устройствах с низким разрешением, например на мониторах компьютеров.