Глава 41. Бегущая строка :: Идеи реализации

Идеи реализации
	Глава 41. Бегущая строка

Использование многочленов Сергея Бернштейна (преимущественно второй и третьей степени) в компьютерную графику внедрил инженер компании «Рено» Пьер Этьен Безье, занимавшийся проектированием автомобильных кузовов.

Для хранения в памяти компьютера отрезка кривой Безье второй степени нужно разместить шесть чисел — координаты трёх точек

p_{0, 1, 2}

. Для кривой третьей степени потребуется восемь чисел. Если отрезки контура глифа непрерывно следуют один за другим, каждый следующий отрезок требует для хранения в памяти на две числовых ячейки меньше, так как точка

p_{0}

следующего отрезка совпадает с точкой

p_{n}

предыдущего.

Кривые Безье при очень компактном представлении в памяти компьютера дают очень большое разнообразие форм кривых, тем большее, чем выше их степень.

Формат BDF

Из перечисленных в разделе «Растровый шрифт» растровых форматов шрифтов мы остановили свой выбор на BDF из-за его простоты. Файл в этом формате удобен для машинной обработки, но может быть открыт в обычном текстовом редакторе для программистов и прочитан человеком.

Мы не нашли файлов в формате BDF среди установленных вместе с программным обеспечением на нашем компьютере, поэтому пришлось преобразовать к этому формату шрифт в формате PCF. Если на вашем компьютере Linux, такие шрифты наверняка установлены. Мы взяли файл /usr/share/fonts/misc/10x20.pcf.gz, открыли его в редакторе шрифтов FontForge, и затем сохранили шрифт в формате BDF. Получившийся файл FixedMedium-20.bdf мы и станем изучать.

Начинается файл с заголовка:

BDF
STARTFONT 2.1
FONT -Misc-Fixed-Medium-R-Normal--20-200-75-75-C-100-ISO10646-1
SIZE 20 75 75
FONTBOUNDINGBOX 10 20 0 -4
COMMENT "Generated by fontforge, http://fontforge.sourceforge.net"
STARTPROPERTIES 22
FONTNAME_REGISTRY ""
FOUNDRY "Misc"
FAMILY_NAME "Fixed"
WEIGHT_NAME "Medium"
SLANT "R"
SETWIDTH_NAME "Normal"
ADD_STYLE_NAME ""
PIXEL_SIZE 20
POINT_SIZE 200
RESOLUTION_X 75
RESOLUTION_Y 75
SPACING "C"
AVERAGE_WIDTH 100
CHARSET_REGISTRY "ISO10646"
CHARSET_ENCODING "1"
X_HEIGHT 8
CAP_HEIGHT 13
COPYRIGHT "Public domain font.  Share and enjoy."
_XMBDFED_INFO "Edited with xmbdfed 4.5."
WEIGHT 10
RESOLUTION 103
QUAD_WIDTH 10
ENDPROPERTIES

Первая строка указывает версию формата BDF. Во второй приводится полное имя шрифта в том виде, в котором имена используются в графической системе Linux X Window. Затем идут размер, ограничивающий прямоугольник и комментарий. Из всех этих данных для нас будет представлять интерес ограничивающий прямоугольник растра. Строка FONTBOUNDINGBOX 10 20 0 -4 говорит, что наибольшая ширина растра глифов в шрифте составляет $10$ , наибольшая высота — $20$ , горизонтальное смещение — $0$ и смещение по вертикали — $- 4$ .

Затем идут свойства шрифта между строками STARTPROPERTIES 22 и ENDPROPERTIES. Загадочное число $22$ указывает количество свойств. Его указание может быть полезно для заблаговременного резервирования памяти для хранения свойств — в тех языках программирования, где память лучше резервировать заранее. В программе на Perl нет необходимости для такой предусмотрительности — память будет выделяться по мере считывания строк вплоть до того момента, когда будет прочитана строка ENDPROPERTIES.

Остаток файла выглядит так:

BDF
CHARS 5013
…	(пропущено много-много строк с описаниями глифов)
ENDFONT

Как читатель уже, наверное, догадался, $5013$ — это количество глифов.

Для окончательного понимания формата BDF осталось разобраться с описанием глифа. Возьмём для примера что-нибудь простое — запятую:

BDF
STARTCHAR comma
ENCODING 44
SWIDTH 480 0
DWIDTH 10 0
BBX 4 3 3 -1
BITMAP
70
70
E0
ENDCHAR

В строке STARTCHAR comma приводится название глифа (comma — запятая). Строка ENCODING 44 указывает номер символа в кодовой таблице UCS. Строка SWIDTH 480 0 для нас не интересна. Инструкция DWIDTH 10 0 задаёт смещение после набора данного глифа на $10$ точек вправо. В строке BBX 4 3 3 -1 заданы размер растра и координаты его левого нижнего угла в текущей системе координат. Для нашей запятой растр маленький — $4 \times 3$ точки, смещен вправо на три точки, и на одну — вниз, так что хвостик запятой свешивается на одну точку под базовой линией.

Строки после слова BITMAP вплоть до строки ENDCHAR, завершающей описание глифа, заняты растром. Этих строк ровно столько, какова высота растра. В каждой из них находится чётное число шестнадцатеричных цифр — по паре на один байт. Строка растра получается, если мысленно перевести каждую шестнадцатеричную цифру в двоичную форму, по четыре двоичных цифры на одну шестнадцатеричную цифру. Полученные четвёрки битов запишем слева направо, ровно столько, какова ширина растра. Остальные биты отбросим (формат гарантирует, что все отброшенные биты нулевые, то есть не участвуют в формировании изображения глифа).

Проделаем описанное выше декодирование. Поскольку $7_{16} = 0111_{2}$ , $E_{16} = 1110_{2}$ , а $0_{16} = 0000_{2}$ , получим