Už kruopštaus Kinijos kompiuterinių šriftų kūrimo proceso

Ankstyvas kiniško bitmap šrifto maketas, kurį sukūrė Grafikos menų tyrimų fondas (GARF). Louis Rosenblum kolekcija, Stanfordo universiteto bibliotekos specialiosios kolekcijos

Bruce'as Rosenblumas įjungė savo Apple II, kuris pasigirdo aukšta F nata, o po to pasigirdo diskelių įrenginio traškėjimas. Po eilės thck thck klavišų paspaudimu 12 colių Sanyo monitorius pradėjo fosforizuoti. Atsirado žalias tinklelis, 16 vienetų pločio ir 16 vienetų aukščio. Tai buvo „Gridmaster“ – programa, kurią Bruce'as sukūrė programavimo kalba BASIC, kad sukurtų vieną iš pirmųjų pasaulyje kinų skaitmeninių šriftų. Jis kūrė šriftą eksperimentinei mašinai, vadinamai Sinotype III, kuri buvo viena iš pirmųjų asmeninių kompiuterių, tvarkiusių įvestį ir išvestį kinų kalba.

Tuo metu, aštuntojo dešimtmečio pabaigoje ir devintojo dešimtmečio pradžioje, Kinijoje nebuvo gaminami jokie asmeniniai kompiuteriai. Taigi, norėdami sukurti kinų kompiuterį, Rosenblumo komanda perprogramavo Apple II, kad jis veiktų kinų kalba. Jo užduočių sąrašas buvo ilgas. Jis turėjo programuoti operacinę sistemą nuo nulio, nes „Apple II“ DOS 3.3 tiesiog neleis įvesti ir išvesti kiniškų rašmenų tekstų. Taip pat jam teko programuoti patį kinų tekstų rengyklę – šį darbą nenuilstamai dirbo mėnesius.

Sinotype III monitoriaus nuotraukoje pavaizduota programa „Gridmaster“ ir kiniško simbolio 电 (dianas, elektra) skaitmeninimo procesas.

LOUIS ROSENBLUM KOLEKCIJA, STANFORD UNIVERSITETO BIBLIOTEKOS SPECIALIOS KOLEKCIJOS

Nors „Gridmaster“ galėjo būti paprasta programa, užduotis, kurią ji turėjo atlikti – sukurti skaitmenines tūkstančių kinų simbolių bitų diagramas, – sukėlė didelių projektavimo iššūkių. Tiesą sakant, sukurti Sinotype III šriftą – mašiną, kurią sukūrė Graphics Arts Research Foundation (GARF) Kembridže, Masačusetso valstijoje – užtruko daug ilgiau nei paties kompiuterio programavimas. Be šrifto nebūtų galimybės ekrane rodyti kiniškų simbolių arba išvesti juos įrenginio taškiniu spausdintuvu.

Kiekvienam kinų simboliui dizaineriai turėjo priimti 256 atskirus sprendimus, po vieną kiekvienam potencialiam bitmap pikseliui. (Betmap yra būdas išsaugoti vaizdus skaitmeniniu būdu – JPEG, GIF, BMP ar kito failo formatu – naudojant pikselių tinklelį, kuris kartu sudaro simbolį arba vaizdą.) Padauginus iš tūkstančių simbolių, tai sudarė tiesiogine prasme šimtai tūkstančių sprendimų kūrimo procese, kuriam įgyvendinti prireikė daugiau nei dvejų metų.

„Gridmaster“ programavimas – kurį vėliau Rosenblumas apibūdino kaip gremėzdišką naudoti, geriausiu atveju – leido jo tėvui Louisui Rosenblumui ir GARF prisiimti atsakomybę už skaitmeninio šrifto kūrimą. Naudojant bet kurį „Apple II“ įrenginį ir naudojant „Gridmaster“ iš diskelio, duomenų įvedimo tempai gali nuotoliniu būdu sukurti ir išsaugoti naujus kinų simbolių taškinius paveikslėlius. Sukūrę ir išsaugę šias bitmaps, Rosenblums galėjo juos įdiegti Sinotype III naudodami antrą programą (taip pat sukūrė Bruce), kuri juos ir atitinkamus įvesties kodus įtraukė į sistemos duomenų bazę.

Sinotype III niekada nebuvo komerciškai išleistas. Nepaisant to, kruopštus darbas, atliktas kuriant jį, įskaitant šio bitmap kinų šrifto kūrimą, buvo pagrindinis sudėtingų pasaulinių pastangų siekiant išspręsti varginantį inžinerinį galvosūkį: kaip aprūpinti kompiuterį kinų kalba, viena iš plačiausiai vartojamų kalbų. žemėje.

Sinotype III monitoriaus nuotrauka, kurioje rodomas kiniškas bitmap šriftas.

LOUIS ROSENBLUM KOLEKCIJA, STANFORD UNIVERSITETO BIBLIOTEKOS SPECIALIOS KOLEKCIJOS

Atsiradus kompiuterijai ir tekstų apdorojimui Vakaruose, inžinieriai ir dizaineriai nusprendė, kad žemos skiriamosios gebos skaitmeninis šriftas anglų kalba gali būti sukurtas naudojant 5 x 7 bitmap tinklelį, kuriam vienam simboliui reikia tik penkių baitų atminties. Norint išsaugoti visus 128 mažos skiriamosios gebos simbolius Amerikos standartiniame informacijos mainų kode (ASCII), apimančiame kiekvieną anglų kalbos abėcėlės raidę, skaitmenis nuo 0 iki 9 ir įprastus skyrybos simbolius, reikėjo tik 640 baitų atminties – mažos dalelės Pavyzdžiui, Apple II 64 kilobaitų vidinė atmintis.

Susijusi istorija

Ar tavo smegenys yra kompiuteris?

Mes paprašėme ekspertų pateikti geriausius argumentus ilgai trunkančiose diskusijose, ar smegenys ir kompiuteriai apdoroja informaciją vienodai.

Tačiau yra dešimtys tūkstančių kiniškų rašmenų, o 5 x 7 tinklelis buvo per mažas, kad juos būtų galima įskaityti. Kinų kalbai reikėjo 16 x 16 ar didesnio tinklelio, t. y. mažiausiai 32 baitai atminties (256 bitai) vienam simboliui. Jei būtų galima įsivaizduoti šriftą, kuriame yra 70 000 mažos skiriamosios gebos kinų simbolių, bendras atminties poreikis viršytų du megabaitus. Netgi šriftui, kuriame yra tik 8000 dažniausiai naudojamų kinų simbolių, vien bitmaps saugojimui prireiktų maždaug 256 kilobaitų. Tai buvo keturis kartus daugiau nei bendra atminties talpa daugumos asmeninių kompiuterių, skirtų devintojo dešimtmečio pradžioje, talpa.

Kad ir kokie rimti buvo šie atminties iššūkiai, didžiausios problemos, su kuriomis susidūrė mažos raiškos Kinijos šriftų gamyba aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose, buvo estetika ir dizainas. Ilgai prieš tai, kai kas nors sėdėjo prie tokios programos kaip „Gridmaster“, didžioji darbo dalis buvo atlikta ne kompiuteriu, naudojant rašiklį, popierių ir korekcijos skystį.

Dizaineriai daug metų stengėsi sukurti taškinius paveikslėlius, kurie atitiktų mažos atminties reikalavimus ir išlaikytų šiek tiek kaligrafinės elegancijos. Tarp tų, kurie sukūrė šį simbolių rinkinį, piešdami ranka tam tikrų kinų simbolių bitų schemų juodraščius arba suskaitmenindami juos naudodami „Gridmaster“, buvo Lily Huan-Ming Ling (凌焕銘) ir Ellen Di Giovanni.

Sinotype III šrifto kiniškų rašmenų bitmap brėžinių juodraštis.

LOUIS ROSENBLUM KOLEKCIJA, STANFORD UNIVERSITETO BIBLIOTEKOS SPECIALIOS KOLEKCIJOS

Pagrindinė problema, su kuria susidūrė dizaineriai, buvo vertimas tarp dviejų radikaliai skirtingų kinų kalbos rašymo būdų: ranka piešto rašiklio ar teptuko ir bitmap glifo, sukurto naudojant pikselių masyvą, išdėstytą ant dviejų ašių. Dizaineriai turėjo nuspręsti, kaip (ir ar) jie bandys atkurti tam tikras ranka rašytos kinų kalbos ortografines ypatybes, tokias kaip įėjimo potėpiai, potėpių siaurėjimas ir išėjimo potėpiai.

Sinotype III šrifto atveju mažos skiriamosios gebos kinų bitmaps projektavimo ir skaitmeninimo procesas buvo kruopščiai dokumentuotas. Vienas žaviausių šio laikotarpio archyvinių šaltinių yra segtuvas, pilnas tinklelių su ranka nupieštais maišos ženklais – eskizais, kurie vėliau bus suskaitmeninti į daugelio tūkstančių kinų rašmenų bitų žemėlapius. Kiekvienas iš šių simbolių buvo kruopščiai išdėstytas ir daugeliu atvejų redaguotas Louis Rosenblum ir GARF, naudojant taisymo skystį, kad ištrintų visas dalis, su kuriomis redaktorius nesutiko. Virš pradinio žalių maišos ženklų rinkinio, antrasis raudonų maišos ženklų rinkinys nurodė galutinį juodraštį. Tik tada prasidėjo duomenų įvedimo darbas.

Bei (背, nugarėlė, galas) juodraščio bitmap brėžinio stambiu planu, kuriame rodomi taisymai, atlikti naudojant taisymo skystį.

LOUIS ROSENBLUM KOLEKCIJA, STANFORD UNIVERSITETO BIBLIOTEKOS SPECIALIOS KOLEKCIJOS

Atsižvelgiant į didžiulį taškinių schemų, kurių komandai reikėjo sukurti, skaičių – mažiausiai 3 000 (ir idealiu atveju daug daugiau), jei mašina tikėjosi patenkinti vartotojų poreikius, galima manyti, kad dizaineriai ieškojo būdų, kaip supaprastinti savo darbą. Pavyzdžiui, vienas iš būdų, kaip jie galėjo tai padaryti, būtų dubliuoti kinų radikalus – pagrindinius simbolio komponentus, kai jie pasirodė maždaug toje pačioje vietoje, dydžiu ir orientacija nuo vieno simbolio iki kito. Pavyzdžiui, kurdama daugybę įprastų kinų simbolių, kuriuose yra moters radikalas (女), GARF komanda galėjo (ir teoriškai turėjo) sukurti tik vieną standartinę taškinę schemą, o tada atkartoti ją kiekviename simbolie. tas radikalas atsirado.

Tačiau, kaip rodo archyvinė medžiaga, tokių mechanistinių sprendimų nebuvo priimta. Priešingai, Louisas Rosenblumas primygtinai reikalavo, kad dizaineriai pakoreguotų kiekvieną iš šių komponentų – dažnai beveik nepastebimai – taip, kad jie atitiktų bendrą pobūdį, kuriame jie pasirodė.

Taškuose, skirtuose Chuanas (娟, grakštus) ir mian (娩, pristatyti), pavyzdžiui, kiekviename iš jų yra moters radikalas, tas radikalas buvo šiek tiek pakeistas. Charakteryje Chuanas , vidurinė moters radikalo dalis užima horizontalią šešių pikselių sritį, palyginti su penkiais simbolio pikseliais mian . Tačiau tuo pat metu moters radikalo apatinė dešinė kreivė tęsiasi tik vienu pikseliu toliau veikėjo viduje. mian , ir charakteryje Chuanas tas insultas visai nesitęsia.

Juan (娟, grakštus) ir mian (娩, pristatyti) bitmap simboliai iš Sinotype III šrifto, atkurti autoriaus.

LOUIS ROSENBLUM KOLEKCIJA, STANFORD UNIVERSITETO BIBLIOTEKOS SPECIALIOS KOLEKCIJOS

Visame šrifte toks tikslumo lygis buvo taisyklė, o ne išimtis.

Kai lyginame juodraščius bitmap brėžinius su galutinėmis formomis, matome, kad buvo atlikta daugiau pakeitimų. Juodraštinėje versijoje apvalus (Luo, rinkti , tinklas ), pavyzdžiui, apatinis kairysis brūkšnys nusidriekia žemyn puikiu 45° kampu, o po to susiaurėja į skaitmeninę iškarpymo versiją. Tačiau galutiniame variante kreivė buvo išlyginta, pradedant nuo 45°, bet vėliau išsilyginant.

Dviejų juodraščio charakterio luo versijų palyginimas (罗, rinkti, tinklelis).

LOUIS ROSENBLUM KOLEKCIJA, STANFORD UNIVERSITETO BIBLIOTEKOS SPECIALIOS KOLEKCIJOS

Nepaisant iš pažiūros mažos erdvės, kurioje dizaineriams teko dirbti, jiems teko priimti stulbinamą pasirinkimą. Ir kiekvienas iš šių sprendimų turėjo įtakos kiekvienam kitam sprendimui, kurį jie priėmė dėl konkretaus veikėjo, nes pridėjus net vieną pikselį dažnai pasikeitė bendra horizontali ir vertikali pusiausvyra.

Negailestingas tinklelio dydis paveikė dizainerių darbą kitais, netikėtais būdais. Aiškiausiai tai matome velniškoje simetrijos siekimo problemoje. Simetriškus išdėstymus, kuriuose gausu kiniškų rašmenų, buvo ypač sunku pavaizduoti mažos raiškos rėmuose, nes pagal matematikos taisykles simetrijai sukurti reikia nelyginio dydžio erdvinių zonų. Dėl vienodų matmenų bitmap tinklelio (pvz., 16 x 16 tinklelio) simetrija tapo neįmanoma. GARF pavyko pasiekti simetriją daugeliu atvejų naudojant tik dalį viso tinklelio: tik 15 x 15 regioną bendrame 16 x 16 tinklelyje. Tai dar labiau sumažino naudojamos erdvės kiekį.

Simetrija ir asimetrija simboliuose shan (山, tvirtinimas), zhong (中, vidurys), ri (日, saulė) ir tian (田, laukas).

LOUIS ROSENBLUM KOLEKCIJA, STANFORD UNIVERSITETO BIBLIOTEKOS SPECIALIOS KOLEKCIJOS

Istorija tampa dar sudėtingesnė, kai pradedame lyginti skirtingų kompanijų ar kūrėjų įvairiems projektams sukurtus bitmap šriftus. Apsvarstykite vandens radikalą (氵), kaip jis pasirodė Sinotype III šrifte (apačioje ir dešinėje), o ne kitą ankstyvą kinų šriftą, kurį sukūrė H.C. Tienas (kairėje), kinų kilmės amerikiečių psichoterapeutas ir verslininkas, aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose eksperimentavęs su kinų kompiuterija.

Vandens radikalo (氵) palyginimas, kaip jis pasirodė Sinotype III šrifte (dešinėje), su ankstyvuoju kinų šriftu, kurį sukūrė H.C. Tien (kairėje).

LOUIS ROSENBLUM KOLEKCIJA, STANFORD UNIVERSITETO BIBLIOTEKOS SPECIALIOS KOLEKCIJOS

Kad ir kaip atrodytų nereikšmingi pirmiau pateikti pavyzdžiai, kiekvienas iš jų reiškė dar vieną sprendimą (tarp tūkstančių), kurį turėjo priimti GARF projektavimo komanda, tiek rengiant, tiek skaitmeninant.

Žinoma, žema skiriamoji geba neilgai išliko žema. Skaičiavimo pažanga lėmė vis tankesnius bitmaps, vis didesnį apdorojimo greitį ir vis mažėjančias atminties išlaidas. Dabartiniais 4K raiškos, tinklainės ekranų ir kt. amžiuje gali būti sunku įvertinti meniškumą (tiek estetinį, tiek techninį), kuris buvo panaudotas kuriant ankstyvuosius kinų bitmap šriftus, nors ir ribotus. Tačiau būtent toks problemų sprendimas galiausiai padarė kompiuteriją, naująją mediją ir internetą prieinamą šeštadaliui pasaulio gyventojų.

Tomas Mullaney yra Kinijos istorijos profesorius Stanfordo universitete, Guggenheimo bendradarbis ir Kongreso bibliotekos technologijų ir visuomenės Kluge katedra. Jis yra šešių knygų autorius arba pagrindinis redaktorius, įskaitant Kinijos rašomąja mašinėle , Jūsų kompiuteris dega , ir būsimas Kinijos kompiuteris – pirmoji išsami kinų kalbos skaičiavimo istorija.

paslėpti