TrueType字體通常包含在單個(gè)TrueType字體文件中，其文件后綴為.TTF。OpenType字體是以類似 于TrueType字體的格式編碼的POSTSCRIPT字體。OPENTYPE字體使用.OTF文件后綴。OPENTYPE還允許把多個(gè)OPENTYPE字體組合在一個(gè)文件中以利于數(shù)據(jù)共享。這些字體被稱為TrueType字體集（TrueType colleCTion），其文件后綴為.TTC。
TrueType字體用machintosh的輪廓字體資源的格式編碼，有一個(gè)唯一的標(biāo)記名"sfnt"。windows沒(méi)有macintosh的位圖字體資源格式，字體目錄 包含了字體格式的版本號(hào)和幾個(gè)表，每個(gè)表都有一個(gè)tableentry結(jié)構(gòu)項(xiàng)，tableentry結(jié)構(gòu)包含了資源標(biāo)記、校驗(yàn)和、偏移量和每個(gè)表的大小。下面是TrueType字體目錄的c語(yǔ)言定義：
typedef sturct
{
char tag[4];
ULONG checkSum;
ULONG offset;
ULONG length;
}TableEntry;
typedef struct
{
Fixed sfntversion; //0x10000 for version 1.0
USHORT numTables;
USHORT searchRange;
USHORT entrySelector;
USHORT rangeShift;
TableEntry entries[1];//variable number of TableEntry
}TableDirectory;
TrueType 字體中的所有數(shù)據(jù)都使用big-endian編碼，最高位字節(jié)在最前面（因?yàn)門rueType字體最初是由apple公司定義的，而apple公司的os運(yùn)行在motorola的cpu上）。如果一人TrueType字體以00 01 00 00 ,00 17開頭，我們就可以知道它的格式是輪廓字體資源（"sfnt"）版本1.0的格式，有23個(gè)表。
TableDirectory結(jié)構(gòu)的最后一個(gè)字段是可變長(zhǎng)度的tableentry結(jié)構(gòu)的數(shù)組，安體中的每個(gè)表對(duì)應(yīng)其中一項(xiàng)。TrueType字體中的每個(gè)表都保存了不同的邏輯信息-----如圖元中數(shù)據(jù)、字符到圖元的映射、字距調(diào)整信息等等。有表是必須的，有些是可選的。下表列出了TrueType字體中常見的表。
head 字體頭 字體的全局信息
cmap 字符代碼到圖元的映射 把字符代碼映射為圖元索引
glyf 圖元數(shù)據(jù) 圖元輪廓定義以及網(wǎng)格調(diào)整指令
maxp 最大需求表 字體中所需內(nèi)存分配情況的匯總數(shù)據(jù)
mmtx 水平規(guī)格 圖元水平規(guī)格
loca 位置表索引 把元索引轉(zhuǎn)換為圖元的位置
name 命名表 版權(quán)說(shuō)明、字體名、字體族名、風(fēng)格名等等
hmtx 水平布局 字體水平布局星系：上高、下高、行間距、最大前進(jìn)寬度、最小左支撐、最小右支撐
kerm 字距調(diào)整表 字距調(diào)整對(duì)的數(shù)組
post PostScript信息 所有圖元的PostScript FontInfo目錄項(xiàng)和PostScript名
PCLT PCL 5數(shù)據(jù) HP PCL 5Printer Language 的字體信息：字體數(shù)、寬度、x高度、風(fēng)格、記號(hào)集等等
OS/2 OS/2和Windows特有的規(guī)格 TrueType字體所需的規(guī)格集
在TableDirectory結(jié)構(gòu)中，所有的TableEntry結(jié)構(gòu)都必須根據(jù)它們的標(biāo)記名排序。比如，cmap必須出現(xiàn)在head前，而head必須在glyf前。但是實(shí)際的表可以出現(xiàn)在TrueType字體文件中的任意位置。
Win32API 提供了一個(gè)應(yīng)用程序可用于查詢?cè)糡rueType字體信息的函數(shù)：
DWORD GetFontData(HDC hDC,DWORD dwTable ,DWORD dwOffset, LPVOID lpbBuffer ,DWORD cbData);
GetFontData函數(shù)可以用于查詢?cè)O(shè)備上下文中當(dāng)前邏輯字體所對(duì)應(yīng)的TrueType字體，因此傳遞的不是邏輯字體句柄，而是設(shè)備上下文句柄。你可以查詢整個(gè)TrueType文件基是文件中的一個(gè)表。要查詢整個(gè)文件的話dwTable參數(shù)應(yīng)該為0；否則，應(yīng)該傳遞要查詢的表的四字符標(biāo)記的DWORD格式。參數(shù)dwOffset是要查詢的表中的起始偏移，要查詢整個(gè)表的話應(yīng)該為0；參數(shù);pvBuffer是緩沖區(qū)的地址，cbData是緩沖區(qū)的大小。如果最后個(gè)參數(shù)為NULL和0，GetFontData函數(shù)返回字體文件或表的大小；就會(huì)把到的數(shù)據(jù)拷貝到應(yīng)用程序所提供的緩沖區(qū)中。
下面的例和查詢整個(gè)TrueType字體的原始數(shù)據(jù)：
TableDirctory * GetTrueTypeFont (HDC hDC ,DWORD &nFontSize)
{
//query font size
nFontSize=GetFontData(hDC,0,0,NULL,0);
TableDirectory * pFont =(TableDirectory *)new BYTE(nFontSize);
if (pFont==NULL)
return NULL;
GetFontData(hDC,0,0,pFont,nFontSize);
return pFont;
}
GetFontData使得應(yīng)用程序能夠在自己的文檔中內(nèi)嵌TrueType字體，以確保這些文檔能在沒(méi)有相應(yīng)字體的其他機(jī)器上顯示。它的做法是允許應(yīng)用程序查詢字體數(shù)據(jù)，然后寫入到文檔中作為文檔的一部分，在文檔被打于時(shí)再安裝該字體以確保文檔能以創(chuàng)建時(shí)同樣的方式顯示。比如，Windows NT/2000的假脫機(jī)程序在打印到遠(yuǎn)端服務(wù)器時(shí)會(huì)在假脫機(jī)文件中內(nèi)嵌入TrueType字體以保證文檔能在另一臺(tái)機(jī)器上正確地打印。
一旦接受到TrueType字體的原始數(shù)據(jù)，它的頭中的TableDirectory結(jié)構(gòu)很容易分析。需要檢查的只有版本號(hào)和表的數(shù)目，然后就可以檢查單個(gè)的表。我們來(lái)看一些重要的和有趣的表。
1.字體頭
字體頭表（head表）中包含了TrueType字體的全局信息。下面是字體頭表的結(jié)構(gòu)。
typedef sturct
{
Fixed Table;//x00010000 ro version 1.0
Fixed fontRevision;//Set by font manufacturer.
ULONG checkSumAdjustment;
ULONG magicNumer; //Set to 0x5f0f3cf5
USHORT flags;
USHORT unitsPerEm; //Valid range is from 16 to 16384
longDT created; //International date (8-byte field).
longDT modified; //International date (8-byte field).
FWord xMin; //For all glyph bounding boxes.
FWord yMin; //For all glyph bounding boxes.
FWord xMax; //For all glyph bounding boxes.
FWord xMax; //For all glyph bounding boxes.
USHORT macStyle;
USHORT lowestRecPPEM; //Smallest readable size in pixels.
SHORT fontDirctionHint;
SHORT indexToLocFormat; //0 for short offsets ,1 for long.
SHORT glyphDataFormat; //0 for current format.
}Table_head;
字體的歷史記錄在三個(gè)字段中：字全版本號(hào)、字體最初創(chuàng)建時(shí)間和字體最后修改時(shí)間。有8 個(gè)字節(jié)用于記錄時(shí)間戳，記錄的是從1904年1月1日午夜12：00開始的秒數(shù)，因此我們不用擔(dān)心y2k問(wèn)題，或是什么y2m問(wèn)題。
字體設(shè)計(jì)時(shí)是針對(duì)一個(gè)參考網(wǎng)格設(shè)計(jì)的，該網(wǎng)格被稱為em-square，字體中的圖元用網(wǎng)格中的坐標(biāo)表示。因此em-squrare的大小決定胃該字體的圖元被縮放的方式，同時(shí)也反映胃該字體的質(zhì)量。字體頭中保存了每個(gè)em-square的格數(shù)和能 包含所有圖元的邊界框。Em-square的有效值是從16到16384，常見的值是2048、4096和8192。比如，Windings字體的em-square的格數(shù)是2048，圖元的邊界框是[0,-432,2783,1841]。
字體頭表中的其他信息包括最小可讀像素大小、字體方向、在位置表中圖元索引的格式和圖元數(shù)據(jù)格式等等。
最大需求表
TrueType字體是一種非常靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以包含可變數(shù)目的圖元，每個(gè)圖元可以有不同數(shù)目的控制點(diǎn)，甚至還可以有數(shù)量可變的圖元指令。最大需求表的目的是告知字體柵格器（rasterizer）對(duì)內(nèi)存的需求，以便 在出來(lái)字體前分配合適大小的內(nèi)存。因?yàn)樾阅軐?duì)字體柵格器非常重要，像MFC的CAarray那樣需要頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)拷貝操作的動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不合要求。下面是maxp表的結(jié)構(gòu)。
typedef struct
{
Fixed Version;//0x00010000 for version 1.0.
USHORT numGlypha; //Number of glyphs in the font .
USHORT maxPoints; //Max points in noncomposite glyph .
RSHORT maxContours; //Max contours in noncomposite glyph.
USHORT maxCompositePoints;//Max points in a composite glyph.
USHORT maxCompositeContours; //Max contours in a composite glyph.
USHORT maxZones;// 1 if not use the twilight zone [Z0],
//or 2 if so use Z0;2 in most cases.
USHORT max TwilightPoints ;/ Maximum points used in Z0.
USHORT maxStorage; //Number of storage area locations.
USHORT maxFunctionDefs; //Number of FDEFs.
USHORT maxStackElements; //Number of depth.
USHORT maxSizeOfInstructions; //Max byte count for glyph inst.
USHORT maxComponentElements; //Max number top components refernced.
USHORT maxComponentDepth; //Max levels of recursion.
}Table_maxp;
numGlyphs字段保存了字體中圖元的總數(shù)，這決定了到位置表的圖元索引的數(shù)量，可以用于嚴(yán)正圖元索引的有效性。TrueType字體中的每個(gè)圖元都可以是合成圖元或簡(jiǎn)單圖元。簡(jiǎn)單圖元可以有一條或多大體上輪廓中國(guó)，條用一些控制點(diǎn)定義。合成圖元用幾個(gè)其他圖元的組合來(lái)定義。maxPoints\maxCountors\maxCompositePoints maxCompositeContours這幾個(gè)字段說(shuō)明了圖元定義的復(fù)雜度。
除了圖元的定義，TrueType字體還使用了圖元指令用于提示字體掃描器如何對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整以得到更均衡更漂亮的光柵化后的圖元。圖元指令也可以出現(xiàn)在字體程序表（fpgm表）以及控制值程序表（“prep”）的全局字體層中。TrueType圖元指令是一個(gè)偽計(jì)算機(jī)字節(jié)指令，該機(jī)類似于Java的虛擬機(jī)，這些指令可以用堆棧計(jì)算機(jī)執(zhí)行。MaxStackElements maxSizeOfInstructions兩個(gè)字段同志堆棧計(jì)算機(jī)這些指令的復(fù)雜度。
以Windings字體為例，該字體有226個(gè)圖元，圖元最多有47條輪廓線，簡(jiǎn)單圖元最多有268個(gè)點(diǎn)，合成圖元最多有141個(gè)點(diǎn)，合成圖元最多有14條輪廓線，最壞情況下需要492層堆棧，最長(zhǎng)的指令有1119個(gè)字節(jié)。
字符到圖元索引的映射表（cmap表）定義了從不同代碼頁(yè)中的字符 代碼到圖元索引的映射關(guān)系，這是在TrueType字體中存取圖元信息的關(guān)鍵。cmap表包含幾個(gè)了表以支持不同的平臺(tái)和不同的字符編碼方案。
下面是cmap表的結(jié)構(gòu)。
typedef struct
{
USHORT Platform; //platform ID
USHORT EncodingID; //encoding ID
ULONG TableOffset ;//offset to encoding table
typedef struct {
WCHAR wcLow;
USHORT cGlyphs;
}
typedef struct
{
DWORD cbThis; //sizeof (GLYPHSET)+sizeof(WCRANGE)+(cRanges-1)
DWORD flAccel;
DWORD cGlyphsSupported;
DWORD cRanges;
WCRANGE ranges[1]; //ranges[cRanges]
}GLYPHSET;
DWORD GetFontUnicodeRanges(HDC hDC,LPGLYPHSET lpgs);
DWORD GetGlyphIndices(HDC hDC,LPCTSTR lpstr,int c ,LPWORD pgi,DWORD fl);
通常一種字體只提供UNICODE字符集中的字符的一個(gè)子集。這些字符可以被分組為多個(gè)區(qū)域，cmap映射表中就是這么做的。GetFontUnicodeRanges函數(shù)在一個(gè)GLYPHSET結(jié)構(gòu)中返回支持的圖元的數(shù)量、支持的UNICODE區(qū)域的數(shù)量以及設(shè)備上下文中字體的這些區(qū)域的詳細(xì)信息。GLYPHSET是一個(gè)可變長(zhǎng)的結(jié)構(gòu) ，其大小取決于所支持的UNICODE區(qū)域的數(shù)量。因此，和Win32 API中支持可變長(zhǎng)結(jié)構(gòu)一樣， GetFontUnicodeRanges函數(shù)通常需要調(diào)用兩 次。第一次調(diào)用時(shí)得到以NULL指針作為最后一莜參數(shù)，GDI會(huì)返回所需窨的大小。調(diào)用者然后分配所需的內(nèi)存，再次調(diào)用以得到真正的數(shù)據(jù)。這兩 種情況下，GetFontUnicodeRanges函數(shù)都會(huì)返回保存整個(gè)結(jié)構(gòu)所需的數(shù)據(jù)大小。MSDN文檔可能還是錯(cuò)誤地描述成了如果第二個(gè)參數(shù)是NULL，GetFontUnicodeRanges函數(shù)返回指向GLYPHSET結(jié)構(gòu)的指針。
下面是用于查詢上下文中當(dāng)前字體GLYPHSET結(jié)構(gòu)的一個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)。
GLYPHSET *QueryUnicodeRanges(HDC hDC)
{
//query for size
DWORD size=GetFontUnicodeRanges(hDC,NULL);
if (size==0) return NULL;
GLYPHSET *pGlyphSet=(GLYPHSET *)new BYTE(size);
//get real data
pGlyphSet->cbThis=size;
size=GetFontUnicodeRanges(hDC,pGlyphSet);
return pGlyphSet;
}
如果在一些Windows TrueType字體上試著調(diào)用GetFontUnicodeRanges函數(shù)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這些字體通常支持1000個(gè)以上的圖元，這些圖元被分成幾百個(gè)UNICODE區(qū)域。比如，“Times New Roman”有我143個(gè)圖元，分布在145個(gè)區(qū)域中，和一個(gè)區(qū)域是0x20到0x7f，即可打印的7位ASCII代碼區(qū)域。
GetFontUnicodeRanges函數(shù)只使用了TrueType字體“cmap”表的一部分部分信息，即從UNICODE到圖元索引的映射域。GetGlyphIndices函數(shù)則能真正使用這些映射關(guān)系把一個(gè)字符串轉(zhuǎn)換為一個(gè)圖元索引的數(shù)組。它接收一個(gè)設(shè)備上下文句柄、一個(gè)字符串指針、字符串長(zhǎng)度、一個(gè)WORD數(shù)組的指針和一個(gè)標(biāo)志。生成的圖元索引將保存在WORD數(shù)組中。如果標(biāo)志為GGI_MASK_NONEXISTING_GLYPHS,找不到的字符的圖元索引會(huì)被標(biāo)注成0xFFFF。此函數(shù)得到的圖元索引可以傳給其他GDI函數(shù),如ExtTextOut函數(shù)。
2.位置索引
TrueType字體中最有用的信息是glyf表中的圖元數(shù)據(jù)。有了圖元索引，要找到相應(yīng)的圖元，需要表（loca表）索引以把圖元索引轉(zhuǎn)換為圖元數(shù)據(jù)表內(nèi)的偏移量。
位置索引表中保存了n+1個(gè)圖元數(shù)據(jù)表的索引，其中n是保存在最大需求表中的圖元數(shù)量。最后一個(gè)額外 的偏移量并不指向一個(gè)新圖元，而是指向最后一個(gè)圖元的偏移量和當(dāng)前圖元的偏移量和當(dāng)前圖元的偏移量間的差值得到圖元的長(zhǎng)度。
位置索引表中的每一個(gè)索引以無(wú)符號(hào)短整數(shù)對(duì)齊的，如果使用了短整數(shù)格式，索引表實(shí)際存儲(chǔ)的是WORD偏移量，而不是BYTE偏移量。這合得短整數(shù)格式的位置索引表能 支持128KB大小的圖元數(shù)據(jù)表。
3.圖元數(shù)據(jù)
圖元數(shù)據(jù)（glyf表）是TrueType字體的核心信息，因此通常它是最大的表。因?yàn)榈奈恢盟饕且粡垎为?dú)的表，圖元數(shù)據(jù)表就完全只是圖元的序列而已，每個(gè)圖元以圖元頭結(jié)構(gòu)開始：
typedef struct
{
WORD numberOfContours; //contor number,negative if composite
FWord xMin; //Minimum x for coordinate data.
FWord yMin; //Minimum y for coordinate data.
FWord xMax; //Maximum x for coordinate data.
FWord yMax; //Maximum y for coordinate data.
}GlyphHeader;
對(duì)于簡(jiǎn)單圖元，numberOfContours字段中保存的是當(dāng)前圖元的輪廓線的樹木；對(duì)于合成圖元，numberOfContours字段是一個(gè)負(fù)值。后者的輪廓線的總數(shù)必須基于組成該合成圖元的所有圖元的數(shù)據(jù)計(jì)算得到。GlyphHeader結(jié)構(gòu)中后四個(gè)字段記錄了圖元的邊界框。
對(duì)于簡(jiǎn)單圖元，圖元的描述緊跟在GlyphHeader結(jié)構(gòu)之后。圖元的描述由幾部分信息組成：所有輪廓線結(jié)束點(diǎn)的索引、圖元指令和一系列的控制點(diǎn)。每個(gè)控制點(diǎn)包括一個(gè)標(biāo)志以x和y坐標(biāo)。概念上而言，控制所需的信息和GDI函數(shù)PolyDraw函數(shù)所需的信息相同：一組標(biāo)志和一組點(diǎn)的坐標(biāo)。但TrueType字體中的控制點(diǎn)的編碼要復(fù)雜得多。下面是圖元描述信息的概述：
USHORT endPtsOfContours[n]; //n=number of contours
USHORT instructionlength;
BYTE instruction[i]; //i = instruction length
BYTE flags[]; //variable size
BYTE xCoordinates[]; //variable size
BYTE yCoordinates[]; //variable size
圖元可以包含一條或多條輪廓線。比如，字母"O"有兩 條輪廓線，一條是內(nèi)部的輪廓，另一條是外部的輪廓。對(duì)于每一條輪廓線，endPtsOfContours數(shù)組保存了其終點(diǎn)的索引，從該索引中可以計(jì)算出輪廓線中點(diǎn)的數(shù)量。比如，endPtsOfContours[0]是第一休輪廓線上點(diǎn)的數(shù)量，endPtsOfContours[1]-endPtsOfContours[0]是第二條輪廓線上點(diǎn)的數(shù)量。
終點(diǎn)數(shù)組后是圖元指令通知度和圖元指令數(shù)組。我們先跳過(guò)它們，先來(lái)討論冬至點(diǎn)。圖元的控制點(diǎn)保存在三個(gè)數(shù)組中：標(biāo)志獲得組、x坐標(biāo)數(shù)組和y坐標(biāo)數(shù)組。找到標(biāo)志數(shù)組的起始點(diǎn)很簡(jiǎn)單，但是標(biāo)志數(shù)組沒(méi)有相應(yīng)的長(zhǎng)度字，也沒(méi)有直接其他兩個(gè)數(shù)組的方法，你必須先解碼標(biāo)志數(shù)組才能解釋x和y坐標(biāo)數(shù)組。
我們提到棕em-square被限制為最大為16384個(gè)網(wǎng)格，因此通常情況下需要各兩個(gè)字節(jié)來(lái)表示x坐標(biāo)和y坐標(biāo)。為了節(jié)省空間，圖元中保存的是相對(duì)坐標(biāo)。第一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)是相對(duì)（0，0）記錄的，所有隨后的點(diǎn)記錄者是和上一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)差值。有些差值可以用一個(gè)字節(jié)表示，有些差值為0，另外一些差值則無(wú)法用耽擱字節(jié)表示。標(biāo)志數(shù)組保存了每個(gè)坐標(biāo)的編碼信息以及其他一些信息。下面是標(biāo)志中各個(gè)位的含義的總結(jié)：
typedef enum
{
G_ONCURVE = 0x01, // on curve ,off curve
G_REPEAT =0x08, //next byte is flag repeat count
G_XMASK =0x12,
G_XADDBYTE =0x12, //X is positive byte
G_XSUBBYTE =0x12, //X is negative byte
G_XSAME =0x10, //X is same
G_XADDINT =0x00, //X is signed word
G_YMASK =0x24,
G_YADDBYTE =0x24, //Y is positive byte
G_YSUBBYTE =0x04, //Y is negative byte
G_YSAME =0x20 , //Y is same
G_YADDINT =0x00, //Y is signed word
};
在第8章中我們討論了直線和曲線，我們提到了一段三階Bezier曲線有四個(gè)控制點(diǎn)定義：位于曲線上（on-curve)的起始點(diǎn)、兩個(gè)不在曲線上（off-curve）的控制點(diǎn)和一個(gè)曲線上的結(jié)束點(diǎn)。TureType字體中的圖元輪廓是用二階Bezier曲線定義的，有三個(gè)點(diǎn)：一個(gè)曲線上的點(diǎn)，一個(gè)曲線外的點(diǎn)和另一個(gè)曲線上的點(diǎn)。多個(gè)連續(xù)的不在曲線上的點(diǎn)是允許的，但不是用來(lái)定義三階或更高階的Bezier曲線，而是為了減少控制點(diǎn)的數(shù)目。比如，對(duì)于on-off-off-on模式的四個(gè)點(diǎn)，會(huì)加入一個(gè)隱含的點(diǎn)使之成為on-off-on-off-on,因此定義的是兩段二階Bezier曲線。
如果設(shè)置了G_ONCURVE位，那么控制點(diǎn)在曲線上，否則不在曲線上。如果設(shè)置了G_REPEAT,標(biāo)志數(shù)組中的下一字節(jié)表示重復(fù)次數(shù)，當(dāng)前標(biāo)志應(yīng)該重復(fù)指定的次數(shù)。因此，標(biāo)志數(shù)組中實(shí)際使用了某種類型的行程編碼。標(biāo)志中的其他位用于描述相應(yīng) 的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)的編碼方式，它們可以表示當(dāng)前相尋坐標(biāo)是否和上一個(gè)相同、正的單字節(jié)值、負(fù)的單字節(jié)值或有符號(hào)兩字節(jié)值。
解碼圖元的描述是一個(gè)兩次掃描的起始點(diǎn)。然后再遍歷圖元定義中的每一個(gè)點(diǎn)把它轉(zhuǎn)換為更容易管理的格式。程序清單14-2列出了解碼TrueType圖元的函數(shù)，它是KTrueType類的一個(gè)方法。
int KTrueType::DecodeGlyph(int index, KCurve & curve, XFORM * xm) const
{
const GlyphHeader * pHeader = GetGlyph(index);
if ( pHeader==NULL )
{
// assert(false);
return 0;
}
int nContour = (short) reverse(pHeader->numberOfContours);
if ( nContour<0 )
{
return DecodeCompositeGlyph(pHeader+1, curve); // after the header
}
if ( nContour==0 )
return 0;
curve.SetBound(reverse((WORD)pHeader->xMin), reverse((WORD)pHeader->yMin),
reverse((WORD)pHeader->xMax), reverse((WORD)pHeader->yMax));
const USHORT * pEndPoint = (const USHORT *) (pHeader+1);
int nPoints = reverse(pEndPoint[nContour-1]) + 1; // endpoint of last contour + 1
int nInst = reverse(pEndPoint[nContour]); // instructon length
curve.m_glyphindex = index;
curve.m_glyphsize = (int) GetGlyph(index+1) - (int) GetGlyph(index);
curve.m_Ascender = m_Ascender;
curve.m_Descender = m_Descender;
curve.m_LineGap = m_LineGap;
GetMetrics(index, curve.m_advancewidth, curve.m_lsb);
if ( curve.m_glyphsize==0 )
return 0;
curve.m_instrsize = nInst;
const BYTE * pFlag = (const BYTE *) & pEndPoint[nContour] + 2 + nInst; // first byte in flag
const BYTE * pX = pFlag;
int xlen = 0;
for (int i=0; i<nPoints; i++, pX++)
{
int unit = 0;
switch ( pX[0] & G_XMASK )
{
case G_XADDBYTE:
case G_XSUBBYTE:
unit = 1;
break;
case G_XADDINT:
unit = 2;
}
if ( pX[0] & G_REPEAT )
{
xlen += unit * (pX[1]+1);
i += pX[1];
pX ++;
}
else
xlen += unit;
}
const BYTE * pY = pX + xlen;
int x = 0;
KTrueType類處理TrueType字體的裝入和解碼，隨書光盤中有它的完整源代碼。DecodeGlyph給出圖元索引和可選的變換矩陣，處理的是單個(gè)圖元的解碼。參數(shù)curve是KCurve類，用于把TrueType圖元定義保存為32位的點(diǎn)的贖罪以及一個(gè)標(biāo)志數(shù)組，以梗用GDI進(jìn)行顯示。這些代碼可以作為簡(jiǎn)單TrueType字體編輯器的基礎(chǔ)。
代碼中調(diào)用了GetGlyph方法，該方法用位置表索引找到該圖元的GlyphHeader結(jié)構(gòu)。從中得到圖元的輪廓線數(shù)目。注意必須反轉(zhuǎn)該值的字節(jié)序，因?yàn)門rueType字體用的是Big-Endian字節(jié)序。如果該值為負(fù)值，說(shuō)明這是一個(gè)合成圖元，應(yīng)該轉(zhuǎn)而調(diào)用DecodeCompositeGlyph方法。接下支的代碼定位了endPtsOfContours數(shù)組，找出點(diǎn)的總數(shù)，然后跳過(guò)指令找到標(biāo)志數(shù)組的起始位置。
接下去需要長(zhǎng)到的是x坐標(biāo)數(shù)組的始位置和長(zhǎng)度，這需要遍歷標(biāo)志數(shù)組一次。對(duì)于每一個(gè)控制點(diǎn)，它在x坐標(biāo)數(shù)組中所占空間可能為0到2個(gè)字節(jié)，這取決于它的相對(duì)坐標(biāo)是0、單個(gè)字節(jié)還是兩個(gè)字節(jié)。
根據(jù)x坐標(biāo)數(shù)組的地址和長(zhǎng)度可以得到y(tǒng)坐標(biāo)的地址。接下去的代碼遍歷所有的輪廓線，解碼其中的控制點(diǎn)，把相對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為絕對(duì)坐標(biāo)，然后把它加入到曲線對(duì)象中。如果需要的話，會(huì)對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)做變換。
回想一下，TrueType使用的是二階Bezier曲線，允許在兩個(gè)曲線上的點(diǎn)之間有多個(gè)不在曲線上的點(diǎn)。為了簡(jiǎn)化曲線繪制算法，KCurve::Add方法在每?jī)蓚€(gè)不在曲線上的點(diǎn)之間加入一個(gè)額外的在曲線上的點(diǎn)。
處理了簡(jiǎn)單圖元之后，我們來(lái)看看合成圖元。合成圖元用一個(gè)經(jīng)變換的圖元序列定義。每個(gè)經(jīng)變換的圖元的定義包括三個(gè)部分：一個(gè)標(biāo)志、一個(gè)圖元索引和一個(gè)變換矩陣。標(biāo)志字段決定了變換矩陣的編碼方式。編碼的目的也是為了節(jié)省一些空間，加外還說(shuō)明了是否已到達(dá)序列的終點(diǎn)。一個(gè)完整的2D affine變換需要6個(gè)值。但如果只是平移的話，只需要兩個(gè)值（dx,dy），這兩個(gè)值可以保存為兩個(gè)字節(jié)或兩個(gè)字。如果x和y以相同的值縮放，加外還需要一個(gè)縮放值。取一般的情況下仍然需要6個(gè)值，但是很多時(shí)候可以節(jié)省幾個(gè)字節(jié)。用于變換的值以2.14的有符號(hào)定點(diǎn)格式保存，dx和dy值除外，這兩個(gè)值以整數(shù)形式保存。得到合成圖元的過(guò)程實(shí)際上是變換和組合幾個(gè)圖元的過(guò)程。比如，如果字體中的一個(gè)圖元是另一個(gè)圖元的精確鏡像，它只需定義為一個(gè)合成圖元，可以通過(guò)對(duì)另一個(gè)圖像做鏡像變換即可。程序清單14-3列出了解碼合成圖元的代碼。
int KTrueType::DecodeCompositeGlyph(const void * pGlyph, KCurve & curve) const
{
KDataStream str(pGlyph);
unsigned flags;
int len = 0;
do
{
flags = str.GetWord();
unsigned glyphIndex = str.GetWord();
// Argument1 and argument2 can be either x and y offsets to be added to the glyph or two point numbers.
// In the latter case, the first point number indicates the point that is to be matched to the new glyph.
// The second number indicates the new glyph's "matched" point. Once a glyph is added, its point numbers
// begin directly after the last glyphs (endpoint of first glyph + 1).
// When arguments 1 and 2 are an x and a y offset instead of points and the bit ROUND_XY_TO_GRID is set to 1,
// the values are rounded to those of the closest grid lines before they are added to the glyph.
// X and Y offsets are described in FUnits.
signed short argument1;
signed short argument2;
if ( flags & ARG_1_AND_2_ARE_WORDS )
{
argument1 = str.GetWord(); // (SHORT or FWord) argument1;
argument2 = str.GetWord(); // (SHORT or FWord) argument2;
}
else
{
argument1 = (signed char) str.GetByte();
argument2 = (signed char) str.GetByte();
}
signed short xscale, yscale, scale01, scale10;
xscale = 1;
yscale = 1;
scale01 = 0;
scale10 = 0;
if ( flags & WE_HAVE_A_SCALE )
{
xscale = str.GetWord();
yscale = xscale; // Format 2.14
}
else if ( flags & WE_HAVE_AN_X_AND_Y_SCALE )
{
xscale = str.GetWord();
yscale = str.GetWord();
}
else if ( flags & WE_HAVE_A_TWO_BY_TWO )
{
xscale = str.GetWord();
scale01 = str.GetWord();
scale10 = str.GetWord();
yscale = str.GetWord();
}
if ( flags & ARGS_ARE_XY_VALUES )
{
XFORM xm;
xm.eDx = (float) argument1;
xm.eDy = (float) argument2;
xm.eM11 = xscale / (float) 16384.0;
xm.eM12 = scale01 / (float) 16384.0;
xm.eM21 = scale10 / (float) 16384.0;
xm.eM22 = yscale / (float) 16384.0;
len += DecodeGlyph(glyphIndex, curve, & xm);
}
else
assert(false);
}
while ( flags & MORE_COMPONENTS );
if ( flags & WE_HAVE_INSTRUCTIONS )
{
unsigned numInstr = str.GetWord();
for (unsigned i=0; i<numInstr; i++)
str.GetByte();
}
// The purpose of USE_MY_METRICS is to force the lsb and rsb to take on a desired value.
// For example, an i-circumflex (Unicode 00ef) is often composed of the circumflex and a dotless-i.
// In order to force the composite to have the same metrics as the dotless-i,
// set USE_MY_METRICS for the dotless-i component of the composite. Without this bit,
// the rsb and lsb would be calculated from the HMTX entry for the composite (or would need to be
// explicitly set with TrueType instructions).
// Note that the behavior of the USE_MY_METRICS operation is undefined for rotated composite components.
return len;
}
DecodeCompositeGlyph方法解碼每個(gè)圖元的標(biāo)志、圖元索引和變換矩陣，然后調(diào)用DecodeGlypgh方法進(jìn)行解碼。注意，對(duì)DecodeGlyph方法的調(diào)用包含一個(gè)有效的變換矩陣參數(shù)。當(dāng)MORE_COMPONENTS標(biāo)志結(jié)束時(shí)，該方法隨之結(jié)束。隨書光盤中有該方法完整的源代碼。
解碼后的TrueType字體的圖元要用GDI繪制還有一個(gè)小問(wèn)題需要處理。GDI只繪制三階Bezier曲線，因此從圖元表解碼所得的二階Bezier曲線的控制點(diǎn)需要轉(zhuǎn)換為三階Bezier曲線的控制點(diǎn)。通過(guò)對(duì)Bezier曲線原始數(shù)學(xué)定義的研究，可以得到如下用GDI繪制二階Bezier曲線的簡(jiǎn)單例程。
//draw a 2nd-degree Bezier curve segment
BOOL Bezier2(HDC hDC,int & x0,int & y0, int x1, int y1, int x2 ,int y2)
{
// p0 p1 p2 - > p0 (p0 + 2p1)/3 (2p1+p2)/3, p2
POINT P[3] = { { (x0+2*x1)/3,(y0+2*y1)/3},
{(2*x1+x2)/3,(2*y1+y2)/3},
{x2,y2} }；
x0=x2;y0=y2;
return PolyBezierTo(hDC,P,3);
}
對(duì)于用三個(gè)控制點(diǎn)（p0,p1,p2)定義的二階Bezier曲線，相應(yīng)的三階Bezier曲線的控制點(diǎn)為（p0,(p0+2*p1)/3,(2*p1+p2)/3,p2)。
4.圖元指令
程序清單14-2和14-3給人的印象是TrueType字體的柵格器可以通過(guò)掃描和轉(zhuǎn)換圖元的輪廓來(lái)輕松地實(shí)現(xiàn)，比如，用GDI和StrokeAndFillPath函數(shù)來(lái)填充圖元輪廓繪制出來(lái)的路徑。這種簡(jiǎn)單的字體柵格器的實(shí)現(xiàn)并不是很有用，除非它只用于高分辨詣的設(shè)備如打印機(jī)等。
簡(jiǎn)單柵格器得到的圖像筆畫粗細(xì)不一，有信息的遺漏，有字符特征的損失以及不對(duì)稱等缺陷。當(dāng)點(diǎn)陣變小是，情況不會(huì)更糟。總之，簡(jiǎn)單字體柵格器在小尺寸時(shí)會(huì)產(chǎn)生字跡模糊的結(jié)果。在大尺寸時(shí)會(huì)產(chǎn)生不好看的結(jié)果，只有在點(diǎn)陣增大時(shí)結(jié)果才會(huì)改善。
當(dāng)在大的em-square（典型的是2048）中定義的圖元輪廓縮小為小得多的網(wǎng)格時(shí)（如32＊32），不可避免會(huì)損失精度并引入誤差。
TrueType解決這個(gè)問(wèn)題的方法是控制圖元輪廓從em-square到柵格網(wǎng)格的縮放過(guò)程，使得到的結(jié)果看起來(lái)效果更好，和原始圖元的設(shè)計(jì)盡量接近。這種技術(shù)被稱為網(wǎng)格調(diào)整（grid fitting），它想達(dá)到的目標(biāo)有：
消除網(wǎng)格位置的可能影響，保證筆畫的粗細(xì)和網(wǎng)格的相對(duì)位置無(wú)關(guān)。
控制圖元中關(guān)鍵位置的尺寸
保持對(duì)稱性和襯線等 重要的圖元設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。
TrueType字體中網(wǎng)格調(diào)整的需求在兩個(gè)地方中編碼：控制值表（control value table)和每個(gè)圖元的網(wǎng)格調(diào)整指令。
控制值表（"cvt"表)用于保存一個(gè)數(shù)組，這些值被稱為網(wǎng)格調(diào)整指令。比如，對(duì)于有襯線的字體，基線、襯線高度、大寫字母筆劃的寬度等值都或以是被控制的值。它們可以以字體設(shè)計(jì)者已知的次序保存在控制值表中，然后用它們的索引來(lái)引用。在字體光柵化過(guò)程中，控制值表中的值根據(jù)點(diǎn)陣的大小縮放。在網(wǎng)絡(luò)調(diào)整指令中引用這些值 可以保證使用的值與網(wǎng)枸的位置無(wú)關(guān)。比如，如果水平線[14，0，25，200]可以用CVT表中的兩個(gè)值定義為[14，0，14+CVT[stem_width],0+CVT[cap_height]],那 么該線的寬度和高度會(huì)和所在網(wǎng)格的相對(duì)位置無(wú)關(guān)，保持不變。
每一個(gè)圖元的定義中附加有一個(gè)指令序列，該指令序列被稱為圖元指令，該背景令序列用于控制此圖元的網(wǎng)格高速。圖元指令線用控制值表中的值，以保證在索引圖元中這些值相同。
圖元指令是一種基于堆棧的偽計(jì)算機(jī)的指令。堆棧計(jì)算機(jī)常用于計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的解釋性實(shí)現(xiàn)。比如，F(xiàn)orth(用于嵌入式系統(tǒng)的一種強(qiáng)大而簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言）、RPL（HP計(jì)算器使用的語(yǔ)言）和Java虛擬機(jī)都是堆棧計(jì)算機(jī)。
堆棧計(jì)算機(jī)通常沒(méi)有寄存器，所有的計(jì)算都在堆棧上進(jìn)行（有些堆棧計(jì)算機(jī)使用分開的控制堆棧和數(shù)據(jù)堆棧）。比如，壓入指令把一個(gè)值壓入堆棧，彈出指令從堆棧中彈出上面的值，二元加法指令彈出上面的兩 個(gè)值 ，然后把它們的和壓入堆棧。
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