用于绘制组合字形的区域的方法技术

一种方法绘制组合字形的区域。组合字形由元素集合定义。二维距离场的集合使用该元素集合来产生，其中二维距离场集合的组合表示该组合字形。组合字形的区域随后使用该二维距离场集合进行绘制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及计算机图形学领域，具体地涉及产生和绘制由二维距离场表示的对象。
技术介绍
在计算机图形学领域，二维对象的绘制是十分重要的。诸如字符形状，公司标识以及包含在文档中的插图元素的二维对象被作为静止图像或构成动画的帧序列进行绘制。这里有很多适合于二维对象的表示法，并且通常情况是对于诸如绘制和编辑的特定操作一种表示法比其它表示法更好。在这种情况下，从一种形式到其它形式的转换被执行。尽管在这里我们集中在可能是最普通和重要的二维对象的数字类型上，下面的讨论适用于所有类型的二维对象。我们从数字类型的一些基本背景开始。诸如Times New Roman或Arial的典型的拉丁字体族包含一组字体，例如普通，斜体，粗体，粗斜体。每种字体包括一组称为字形的独特的字符形状。每个字形通过它的不同设计特征来区分，例如基本几何形状，笔划厚度，衬线，结合点，轮廓的位置和数目，粗细笔划的比值，以及尺寸。这里有许多表示字体的方式，包括位图，诸如Type 1和TrueType的轮廓，以及诸如轮廓占主导地位的Knuth’s Metafont的过程字体。基于轮廓的表示法被Cambridge，Mass.的Bitstream公司，Mountain View，Calif.的Adobe Systems公司，Cupertino，Calif.的Apple Computer公司，Bellevue，Wash.的Microsoft公司，Hamburg，Germany的URW以及Wilmington，Mass.的Agfa Compugraphic采用并普及。Hersch，“Visual and Technical Aspects of Type，”CambridgeUniversity Press.1993以及Knuth，“TEX and METAFONTNewDirections in Typesetting，”Digital Press，Bedford，MA 1979，包含了字体的历史和科学的综合回顾。特别重要的是两类字号正文字号和显示字号。正文类型的字体在相对小的例如14pt.或更小的点尺寸上绘制，并在文档的正文中使用，就像在本段中一样。为了易辨认且阅读舒适，正文类型需要高质量的绘制。正文类型的大小、字样和基线方向在单个文档中很少变化。显示类型的字体在相对大的例如36pt.或更高的点尺寸上绘制，并被用于篇名，标题，或在设计和广告中用以设置状态或吸引注意力。与正文类型相反，显示类型的重点在于美学，在其中空间和时间混叠的缺乏很重要，而不像在易辨认性中，对比度可能比反混叠更重要。用于表示和绘制类型的框架能够处理好具有不同需求的两种类别是至关重要的。类型可在诸如打印机或显示器的输出设备上以二值、灰度或彩色方式绘制。一些绘制引擎针对非常小的字号使用二值绘制以获得更好的对比度。然而，很好提示的灰度字体仅仅可读。提示是和每个字形一起存放用以指定该字形的轮廓在绘制过程中应被如何修改以保持诸如对称性，笔划粗细和在一种字样所有字形上的统一外观等特征的一组准则或过程。虽然设计自动和半自动的提示系统已被尝试过，提示过程仍然是新字体设计和现有字体针对低分辨率显示设备进行调整时的主要瓶颈。此外，解释提示准则的复杂性排除了使用硬件进行字体绘制。硬件支持的缺乏促使在软件光栅化过程中，特别是在实时动画制作类型的时候进行折衷，例如每像素较少采样点和低级过滤方法的使用。灰度字体绘制通常涉及某种形式的反混叠。反混叠是平滑出现在二值字体中的外部锯齿边缘或阶梯效应的过程。尽管许多字体绘制引擎是私有的，大部分在网格适配和提示之后使用每像素4或16个采样点的超级采样，紧接着分别用2×2或4×4的盒形过滤器进行降采样。诸如盒形过滤器的初级过滤器由绘制速度的需要证明有效。然而，即使是该方法对于动态类型所需的实时绘制常常太慢，并且所绘字形受到空间和时间的混叠。在版面上的三个重要趋势显示了现有技术字体表示和相关方法的一些内在限制，并由此提供了改变的需求。第一个趋势是由于办公室中计算机的统治作用，在家浏览的因特网的普及率的上升以及PDA和其它手持电子设备的增长，在屏幕上阅读文本的重要性日渐增加。这些显示器通常具有72-150点/英寸的分辨率，这远低于打印设备的分辨率。低分辨率要求在光栅化类型时特殊处理以确保阅读舒适和易辨认性，像由诸如Microsoft和Bitstream等公司已在他们各自的ClearType和Font Fusion技术上投入的资源证明的那样。第二个趋势是动态类型或运动版面的使用。动态类型被用来传达情绪，增加兴趣，并在视觉上吸引读者的注意力。动态类型的重要性通过它在电视和因特网广告中的广泛使用来证明。第三个趋势是针对这类显示器的像素分量并入了多种设计的显示设备的增长。就像在美国专利6,188,385“Method and apparatus fordisplaying images such as text”，Hill et al.中描述的那样，垂直和水平样条的RGB分量已经成为传统显示设备的标准排列。然而，有差别地排列分量具有很多优点，如同在美国专利申请公布号20030085906“Methods and systems for sub-pixel rendering usingadaptive filtering”，Elliott et al.中描述的一样。不幸地是，传统的基于轮廓的字体和相应的方法在所有这些领域中具有局限性。在低分辨率的显示器上绘制类型需要仔细处理以平衡针对易读性的好的对比度的需求以及针对阅读舒适而减小空间和/或时间混叠。如上所述，基于轮廓的字体通常被提示以针对最优外观为绘制引擎提供指令。字体提示是劳动密集型和昂贵的。例如，开发一个针对具有超过一万字形的日文或中文字体的好的提示字样要花费数年。因为提示的关键在于改善正文类型的绘制质量，提示对于沿着任意路径放置的类型和动态类型往往是无效的。尽管高质量的过滤可被用于在具有有限数目的字号和字样的静态文档中对灰度类型进行反混叠，在动态类型中过滤的使用通常被实时绘制需求所限制。类似在美国专利6,188,385中所描述的现有技术的子像素绘制方法具有许多与三个趋势全部相关的缺点。首先，他们需要每个像素分量多个采样点以得到令人满意的质量，这是低效的。当在包含多个分量的可选择的像素布局，例如在美国专利申请公布号20030085906中描述的布局上绘制时，他们的方法就不实用了。其次，他们使用显示器的垂直或水平样条来使得针对邻近像素分量的采样点的再利用成为可能，这不能用于许多可选择的像素分量布局。第三，由于使用更好过滤器时他们方法的效率低，他们在采样每个分量时使用低级的过滤器。第四，所讲解的方法不能提供针对在可选择的像素分量布局上减轻彩色边缘效应的任何测度。第五，非整数像素间隔的字形平移需要该字形的重新绘制。重新绘制通常需要重新解释提示，这是低效的。第六，对于某一像素分量布局，提示常常是特定的，因此必须重做以处理可选择的像素分量布局的增长。重做提示既昂贵又费时。绘制重叠的对象当两个或多个对象被绘制时，它们的绘制图像可能重叠。例如，一个文本行中的两个字形的反混叠边缘在字形被靠在一起放置时可能重叠。像另一个例子，单个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于绘制组合字形的区域的方法，包括：用元素集合定义组合字形；使用该元素集合产生二维距离场集合，二维距离场集合的组合表示组合字形；以及使用二维距离场集合绘制组合字形的区域，绘制进一步包括：为该区域中每个像素 的每个分量确定该像素分量的反混叠亮度，确定进一步包括：针对二维距离场集合中的每个距离场，把采样点的对应集合与该像素分量相关联；针对二维距离场集合中的每个距离场，使用采样点的对应集合确定对应距离；合并对应距离以确定组合 距离；以及把组合距离映射为该像素分量的反混叠亮度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德N佩里，萨拉F弗利斯肯，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]