31. Растеризация текста. Шрифты

Шрифт — набор изображений букв и знаков, выполненных в едином стиле.

Параметры шрифтов:

• Начертание (прямой или курсив)

• Насыщенность (отношение толщины букв, штрихов к ширине буквенного просвета. Bold)

• Моноширинность.

  • Моноширинные шрифты — у всех букв одинаковая ширина. Удобно для использования в псевдографике (рисование таблиц спецсимволами), в ASCII-art и в программировании.

  • Пропорциональные — у всех букв разная ширина.

• Размер — измеряется в пунктах (1/72 дюйма). Используется для устройств вывода.

• Кодировка — определяет алфавит, используемый для печати.

• Векторный / растровый

  • Растровый: изображения букв хранятся в битовых матрицах. Отрисовка таких шрифтов аналогична отрисовке текстур.

    • Достоинства:

      • Простота и эффективность реализации

      • Требуется мало памяти (изображения отдельных букв имеют слишком малый размер, чтобы эффективно сжиматься при векторизации; кроме того, эти изображения могут быть монохромными).

    • Недостатки:

      • Проблемы интерполяции при трансформации (масштабирование, поворот и др.) Частично решает проблему наличие разных вариантов шрифта для разных размеров.

  • Векторный: буквы состоят из глифов. Глиф — это элемент символа. Глифы бывают простыми (закрашенный примитив, граница которого — кривая Безье) и составными (является комбинацией простых или составных). Векторные шрифты имеют те же преимущества и недостатки, что и векторные изображения: больше изобразительных возможностей, но сложнее отрисовка. Отрисовка сводится к рисованию кривых Безье и закрашиванию примитивов. Хинтинги — это подпрограммы, которые хранятся вместе со шрифтом и корректируют параметры глифов при значительном масштабировании. Например, при увеличении буквы Ц в 20 раз горизонтальная линия должна расти быстрее, чем вертикальные.

Задача растеризации

• Вход: надпись, шрифт, кодировка, координаты

• Выход: растр

32. Важность и постановка задачи двумерного отсечения

Причины, по которым задача отрисовки важна:

1. Время. Если примитив выходит за пределы экрана, то он не будет виден, однако время на его отрисовку всё равно будет потрачено.

2. Артефакты. В памяти компьютера изображение хранится в виде последовательности массивов-строк. Если в программе отсутствуют проверки на выход за границы массива, то при попытке доступа к участку изображения за его пределами могут возникнуть графические артефакты. Например, при отрисовке пикселя, находящегося за пределами экрана справа, он будет нарисован слева строкой ниже.

Задача отсечения состоит в том, чтобы создать класс алгоритмов, которые принимают на вход параметры отсекающей фигуры и примитива и определяют, виден ли примитив или нет, а если виден частично — то какая именно часть видна. Простейшее решение — при отрисовке каждого пикселя проверять, выходит ли он за пределы, но это очень медленно.

Параметры отсечения:

• Отсекаемая фигура (примитив, который рисуем)

• Отсекающая фигура (примитив, который задаёт видимую часть; окно видимости)

• Вид отсечения:

  • Внешнее — оставляем всё, что вне отсекающей фигуры.

• Внутреннее — оставляем всё, что внутри отсекающей фигуры.