JP3215179B2 - アウトラインフォントのヒンティング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アウトラインフォント
のヒンティング時における精度誤差を除去したヒンティ
ング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、アウトラインフォントの処理構
成図である。フォントファイル１から読み込まれたアウ
トラインデータは、展開部２において輪郭線として展開
され、次いで変倍処理部３で求める大きさに変倍され、
ヒンティング処理部４では、変倍されたアウトラインデ
ータに対して線幅補正などのヒンティングを施し、ラス
タライザ５で塗りつぶし処理が行われて輪郭内をドット
データ６に展開する。

【０００３】なお、上記した技術については、ＮＩＫＫ
ＥＩ ＢＹＴＥ／ＪＵＮＥ１９９２ｐｐ１５８−１６５
（文献１），同ＦＥＢＲＵＡＲＹ １９９２ ｐｐ１１
２−１２３（文献２）において詳細に説明されている。

【０００４】以下の説明においては、ピクセルは格子点
を左下隅とする単位正方形であるものとし、従って、ピ
クセルの中心は、 （ｘ＋０．５ ，ｙ＋０．５） ただし、ｘ，ｙは整数 にある。もちろん格子点をピクセル中心と仮定してもよ
い。

【０００５】２５６×２５６ピクセルの空間でデザイン
された文字“Ｈ”を、１３×１３ピクセルに縮小する例
を用いて、従来技術の問題点を説明する。フォントファ
イル１から読み込まれたアウトラインデータは、図４に
示すように輪郭線として展開される。このアウトライン
データを１３×１３ピクセルに縮小すると、図５のデー
タが得られる。

【０００６】ここで、塗りつぶし処理のために、例えば
輪郭線の上または内部にピクセル中心のあるピクセルが
反転するという、塗りつぶし規則を採用すると、左側の
縦ステムは２ピクセルになり、右側の縦ステムは１ピク
セルになってしまう。

【０００７】また、各点のｘ，ｙ座標を四捨五入する
と、縦ステムの太さが違ってしまう。一方、四捨五入で
はなく、切り上げや切り捨てを用いると、右側のステム
が太くなり、左側のステムが細くなってしまう。このよ
うな線幅がバラついたりする問題点については、前掲し
た文献１の１６３ページにおいても指摘されている。こ
れを解決する手法がヒンティングと呼ばれる技術であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は先に、変倍
処理や丸めによって生じるステムの線幅のバラツキを効
果的に修正するアウトラインフォントの輪郭線補正方法
を提案した（特願平４−２３８６２９号）。この方法に
おいては、縦ステムの右側と横ステムの上側を丸め、縦
ステムの左側と下側には線幅補正（適合処理）を施すも
ので、その処理結果を図６に示す。

【０００９】上記提案した輪郭線補正方法について、図
２の点１と点２に着目して説明する。デザイン時のｘ座
標は、点１が２３であり、点２は４９である。変倍され
た結果、点１のｘ座標は、２３×１３÷２５６＝１．１
６７９６８７５であり、点２は４９×１３÷２５６＝
２．４８８２８１２５である。

【００１０】また、デザイン時の線幅２６は、変倍され
て２６×１３÷２５６＝１．３２０３１２５となる。そ
して、ヒンティングにおいては、まず変倍後の点２のｘ
座標が丸められて２になる。続いて、変倍後の点１に線
幅分加算してｘ座標が２．４８８２８１２５（＝１．１
６７９６８７５＋１．３２０３１２５）となり、これが
丸められて２になる。最後に線分を丸めた１だけ減じて
１を得る。このようにして、図６に示すヒンティングさ
れたアウトラインデータが得られる。

【００１１】ところが、小数部を表すのに使用されるｎ
ビットとデザインサイズＤ（２のｋ乗＜Ｄ＜２の（ｋ＋
１）乗）の関係が、ｋ＞ｎであるとき問題が生じる。す
なわち、具体例として上記した例を小数点以下を６ビッ
トで表現する系で処理すると、全く異なる結果を得る。

【００１２】変倍後のｘ座標は、点１については１．１
７１８７５となり、点２については２．４８４３７５と
なり、線幅は１．３２８１２５となる。従って、ヒンテ
ィングにおいて、点２のｘ座標は丸めると２になる。点
１に線幅分を加算すると、そのｘ座標は、２．５にな
る。これを丸めると３となる。最後に線分を丸めた１だ
け減じて２を得る。この結果、演算精度の低い処理系で
は、図７に示すように、左右のステムの幅が異なるアウ
トラインデータになるという問題がある。

【００１３】本発明の目的は、演算精度の低い処理系に
おいても正確な線幅補正を可能とするアウトラインフォ
ントのヒンティング方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、ヒンテイング時の演算精
度が整数部に対してｍビット、小数部に対してｎビット
が割り当てられ、アウトラインフォントデータはＸ×Ｙ
ピクセルの空間でデザインされ、該アウトラインフォン
トデータの変倍に用いられるデザインサイズＤは２＊ｋ
＜Ｄ＜２＊（ｋ＋１）を満たし（ただし、２＊ｋは２の
ｋ乗を表す）、該アウトラインフォントデータの変倍を
行うとき、すべての座標データおよび線幅データＺに対
して、求めるサイズがＳのとき、下記の式(1） Ｚ’＝
Ｚ×Ｓ÷Ｄ 式（1) を用いて、変倍後のデータＺ’を得て（ただし、Ｚ’
は、その小数部がｎビット（ｋ＞ｎ）に収まるように丸
められている）、該変倍後のデータＺ’に対してヒンテ
ィングを施すようにしたアウトラインフォントのヒンテ
ィング方法において、デザイン時におけるアウトライン
を構成する第１の輪郭点から軸方向に、対応する第２の
輪郭点までの距離が予め設定され、該第１の輪郭点と第
２の輪郭点の間の黒ドット数を表す線幅が予め設定さ
れ、前記サイズＳに変倍されている前記第１の輪郭点の
座標データを、下記の式(2）を用いて、 Ｚ”＝Ｚ’×Ｄ÷Ｓ 式（2) （Ｚ’は、変倍後のデータであり、Ｚ”はデザインサイ
ズＤのデータ） デザインサイズＤにおける第２の座標データに変換し、
前記サイズＳに変倍されている前記距離を、前記式(2）
を用いてデザインサイズにおける第２の距離に変換し、
前記第２の座標データと前記第２の距離を加算して第３
の座標データを生成し、該第３の座標データを、前記式
(1）を用いてサイズＳにおける第４の座標データに変換
し、前記線幅を前記式(1）を用いてサイズＳにおける線
幅に変換し、該第４の座標データを丸め処理して第５の
座標データを生成し、該第５の座標データから、前記サ
イズＳに変倍された黒ドット数を丸めた分だけ減じた第
６の座標データを生成し、生成された該第６の座標デー
タの位置に、前記第１の輪郭点を移動し、前記サイズに
変倍されている前記第２の輪郭点の座標データを丸め処
理することによってヒンティングを行うことを特徴とし
ている。

【００１５】請求項２記載の発明では、前記ｍの精度が
低く、ｋ＞ｎであるとき、ｋ−ｎ＜ｐ＜ｍ＋ｎ−ｋを満
たすｐを選び、前記式(2）を用いてデザインサイズのデ
ータに変換するときに、該ｐを用いて、 Ｚ（１）＝Ｚ’×２＊ｐ÷Ｓ 式（3) を計算し、次いで、 Ｚ（２）＝Ｚ（１）×（Ｄ÷２＊ｐ） 式（4) を計算する（ただし、２＊ｐは、２のｐ乗を表す）こと
を特徴としている。

【００１６】

【作用】演算精度の低い処理系においては、既に変倍さ
れた輪郭点の左端の座標値と距離を、デザイン時のデー
タに逆算し、逆算された座標値に距離を加算した座標値
を、変倍してから線幅補正のヒンティング処理を施し、
輪郭点の右端については、変倍後の座標値を丸め処理す
る。これにより、ヒンティング時の演算精度が低い処理
系であっても、精度誤差を除去することができ、正確な
線幅補正が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。図１は、図３のヒンティング処理部４に
よって実行される本発明のヒンティング処理のフローチ
ャートである。

【００１８】本実施例の動作について説明すると、アウ
トラインデータの輪郭点の点数をｎｕｍｐｏｉｎｔに設
定し（ステップ１０１）、ｎを０として（ステップ１０
２）、ｎがｎｕｍｐｏｉｎｔを越えない限り（ステップ
１０３）、以下の処理を行う。アウトラインデータの輪
郭点が縦ステムの左端であるときには（ステップ１０
４）、後述するヒンティング処理を施す（ステップ１０
５）。

【００１９】縦ステムの右端であるときには（ステップ
１０６）、ｘ座標の丸めを行う（ステップ１０７）。何
れでもないとき、つまり斜線や曲線については他のヒン
ティング処理を行う（ステップ１０８）。ｎを次の点に
して（ステップ１０９）、以上の処理を繰返し、アウト
ラインデータの全ての輪郭点について処理する。

【００２０】上記したフローチャートでは、縦ステムの
ヒンティングのみを示したが、横ステムのヒンティング
については、ｘ軸をｙ軸に置き換えることによって実現
される。

【００２１】さて、本実施例では、図２に示すような線
幅テーブルを用意する。このテーブルにおいて、距離と
は、ある属性を持つ輪郭点から軸方向（ｘ軸あるいはｙ
軸）に該当する距離だけ進んだところに対応する点があ
ることを示す。また、線幅とは、輪郭点と対応する輪郭
点との間に、黒ドットとして現われるべきドットの数を
表している。

【００２２】このテーブル中の距離や線幅はヒンティン
グ時には変倍が施されているものとする。ヒンティング
時に得ることのできる座標データもまた変倍が施されて
いるものとする。

【００２３】以下の説明においては、図４の輪郭点１と
輪郭点２を例にする。なお、点１には属性１が、点２に
は属性０が設定されているものとする。

【００２４】〈実施例１のヒンティング〉前述したよう
に、図１の処理において、縦ステムの右端についてはｘ
座標（変倍後の座標）の丸めを行う。すなわち、点２の
ｘ座標を四捨五入する。左端（点１）については以下の
手順によってヒンティングを行う。すなわち、 （１）既に変倍されているｘ座標（ｘ１’とする）を次
式１に従って、デザインサイズにおけるｘ座標（ｘ１）
に変換する。ここで、既に変倍されているｘ座標は、前
述したようにその小数部がｎビット（ｋ＞ｎ）に収まる
ように丸められている。そして、例えば近年現われたフ
ォントファイルフォーマットであるＴｒｕｅ Ｔｙｐｅ
においては、パラメータテーブルの値や輪郭点の座標デ
ータはヒンティング時には既に変倍されていて、フォン
トデータに収められた、変倍前の値を取り出すことは困
難となっている。

【００２５】そこで、本実施例では、変倍前の座標値を
得るために、式１に従って既に変倍されたデータを逆変
換してデザイン時のデータを得るようにしたものであ
る。 Ｚ＝Ｚ’×Ｄ÷Ｓ 式１ ここで、Ｚ’は、変倍後の座標データや線幅データであ
り、Ｄは、Ｘ×Ｙピクセルの空間でデザインされたデザ
インサイズＤ（２のｋ乗＜Ｄ＜２の（ｋ＋１）乗）であ
り、Ｓは、変倍後の現サイズであり、Ｚは、デザイン時
の座標値や線幅などの整数データである。

【００２６】（２）線幅テーブルから得られる変倍され
た、左端の点から対応する右端の点までの距離（ｈ’と
する）を、上記した式１に従ってデザインサイズにおけ
る距離（ｈ）に変換する。 （３）デザインサイズに変換されたｘ１とｈを加える。
これはデザイン時の点２のｘ座標と同じである。 （４）得られたｘ座標を、次式２に従って、現在のサイ
ズＳにおけるｘ座標（ｘ１”とする）に変換する（これ
は、点２の現在の位置と同じである）。すなわち、 Ｚ”＝Ｚ×Ｓ÷Ｄ 式２ ここで、変倍後のヒンティング時の演算精度が整数部に
対してｍビット、小数部に対してｎビットが割り当てら
れているものとする。フォントデータは、Ｘ×Ｙピクセ
ルの空間でデザインされ、フォントの変倍に用いられる
デザインサイズＤは２のｋ乗＜Ｄ＜２の（ｋ＋１）乗を
満たすものとする。フォントの変倍に際してはすべての
座標データや線幅データＺに対して、求めるサイズＳの
とき上記式２を用いて変倍後の値Ｚ”を得る。ただし、
ここではＺ”は、その小数部がｎビットに収まるように
丸められている（例えば、四捨五入）。

【００２７】（５）ｘ座標（ｘ１”）の丸めを行う。こ
れはヒンティング後の点２の位置と同じである。

【００２８】（６）丸められたｘ座標から、線幅テーブ
ルから得られる黒ドットとして現われるドット数（これ
は変倍後のものである）を丸めた分だけ減じる。

【００２９】（７）得られたｘ座標の位置に点１を移動
する。

【００３０】〈実施例２のヒンティング〉本実施例で
は、図６において、縦ステムの右端について以下の手順
によってヒンティングを行う。 （１）変倍されているｘ座標を式１に従って、デザイン
サイズにおけるｘ座標に変換する。 （２）線幅テーブルから得られる変倍された、左端の点
から対応する右端の点までの距離（ｈ’とする）を、式
１に従ってデザインサイズにおける距離（ｈ）に変換す
る。 （３）デザインサイズに変換された距離の１／２をｘ座
標から減じる。この値は、デザイン時の点１と点２の中
点のｘ座標を示す。 （４）新しいｘ座標を式２に従って、現在のサイズにお
けるｘ座標に変換する。この値は、現在のサイズにおけ
る点１と点２の中点のｘ座標を示す。 （５）ｘ座標の丸めを行う。ここで丸めとは、線幅テー
ブルから得られる黒ドットとして現われるドット数が奇
数であるときピクセル中心への丸めを行い、偶数である
ときピクセル境界への丸めを行うことを意味する。 （６）丸められたｘ座標に、線幅テーブルから得られる
黒ドットとして現われるべきドット数を丸めた数の１／
２を加える。 （７）得られたｘ座標の位置に点２を移動する。

【００３１】縦ステムの左端（点１）については、以上
の手順の加減算を逆にすることによって行う。この実施
例によると、ステムの中心（点１と点２の中点）をピク
セル境界あるいはピクセル中心に合わせるように、ヒン
ティングされる。以上の説明において、式１、２におけ
るＤ，Ｓは実際にはそのまま使用する必要はなく、任意
の整数ｆに対してｆＤ、ｆＳを用いれば十分である。

【００３２】〈実施例３〉整数部の表現に使用されるｍ
ビットが比較的小さいとき、式１のＺ’×Ｄを実行した
瞬間にオーバーフローする可能性がある。本実施例は、
オーバーフローすることなくヒンティング処理を行うよ
うにしたものである。

【００３３】すなわち、ｋ＞ｎであるとき、ｋ−ｎ＜ｐ
＜ｍ＋ｎ−ｋを満たすｐを選ぶ。前記した実施例１、２
において、式１を適用する際に、まず、ｐを用いて Ｚ（１）＝Ｚ’×２＊ｐ÷Ｓ 式３ を計算し、次いで、 Ｚ（２）＝Ｚ（１）×（Ｄ÷２＊ｐ） 式４ を計算することによって、オーバーフローすることなく
ヒンティング処理が可能になる。なお、２＊ｐは、２の
ｐ乗を表す。

【００３４】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１記載の
発明によれば、演算時のデータ表現のための精度が低い
系においても正確な線幅補正を行うことができる。

【００３５】請求項２記載の発明によれば、小数部だけ
でなく、整数部の精度が不足する系においても正確な線
幅補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒンティング処理のフローチャートで
ある。

【図２】線幅テーブルを示す図である。

【図３】アウトラインフォントの処理構成図である。

【図４】展開されたアウトラインデータである。

【図５】変倍されたアウトラインデータである。

【図６】ヒンティングされたアウトラインデータであ
る。

【図７】左右のステムの幅が異なってヒンティングされ
たアウトラインデータである。

【符号の説明】

１ フォントファイル ２ 展開部 ３ 変倍処理部 ４ ヒンティング処理部 ５ ラスタライザ ６ ドットデータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒンテイング時の演算精度が整数部に対
   してｍビット、小数部に対してｎビットが割り当てら
   れ、アウトラインフォントデータはＸ×Ｙピクセルの空
   間でデザインされ、該アウトラインフォントデータの変
   倍に用いられるデザインサイズＤは２＊ｋ＜Ｄ＜２＊
   （ｋ＋１）を満たし（ただし、２＊ｋは２のｋ乗を表
   す）、該アウトラインフォントデータの変倍を行うと
   き、すべての座標データおよび線幅データＺに対して、
   求めるサイズがＳのとき、下記の式(1） Ｚ’＝Ｚ×Ｓ÷Ｄ 式（1) を用いて、変倍後のデータＺ’を得て（ただし、Ｚ’
   は、その小数部がｎビット（ｋ＞ｎ）に収まるように丸
   められている）、該変倍後のデータＺ’に対してヒンテ
   ィングを施すようにしたアウトラインフォントのヒンテ
   ィング方法において、デザイン時におけるアウトライン
   を構成する第１の輪郭点から軸方向に、対応する第２の
   輪郭点までの距離が予め設定され、該第１の輪郭点と第
   ２の輪郭点の間の黒ドット数を表す線幅が予め設定さ
   れ、前記サイズＳに変倍されている前記第１の輪郭点の
   座標データを、下記の式(2）を用いて、 Ｚ”＝Ｚ’×Ｄ÷Ｓ 式（2) （Ｚ’は、変倍後のデータであり、Ｚ”はデザインサイ
   ズＤのデータ） デザインサイズＤにおける第２の座標データに変換し、
   前記サイズＳに変倍されている前記距離を、前記式（2)
   を用いてデザインサイズにおける第２の距離に変換し、
   前記第２の座標データと前記第２の距離を加算して第３
   の座標データを生成し、該第３の座標データを、前記式
   (1）を用いてサイズＳにおける第４の座標データに変換
   し、前記線幅を前記式(1）を用いてサイズＳにおける線
   幅に変換し、該第４の座標データを丸め処理して第５の
   座標データを生成し、該第５の座標データから、前記サ
   イズＳに変倍された黒ドット数を丸めた分だけ減じた第
   ６の座標データを生成し、生成された該第６の座標デー
   タの位置に、前記第１の輪郭点を移動し、前記サイズに
   変倍されている前記第２の輪郭点の座標データを丸め処
   理することによってヒンティングを行うことを特徴とす
   るアウトラインフォントのヒンティング方法。
2. 【請求項２】 前記ｍの精度が低く、ｋ＞ｎであると
   き、ｋ−ｎ＜ｐ＜ｍ＋ｎ−ｋを満たすｐを選び、前記式
   (2）を用いてデザインサイズのデータに変換するとき
   に、該ｐを用いて、 Ｚ（１）＝Ｚ’×２＊ｐ÷Ｓ 式（3) を計算し、次いで、 Ｚ（２）＝Ｚ（１）×（Ｄ÷２＊ｐ） 式（4) を計算する（ただし、２＊ｐは、２のｐ乗を表す）こと
   を特徴とする請求項１記載のアウトラインフォントのヒ
   ンティング方法。