矢量字体
 
  矢量字体是与点阵字体相对应的一种字体。矢量字体的每个字形都是通过数学方程来描述的，一个字形上分割出若干个关键点，相邻关键点之间由一条光滑曲线连接，这条曲线可以由有限个参数来唯一确定。矢量字的好处是字体可以无级缩放而不会产生变形。目前主流的矢量字体格式有3种：Type1，TrueType和OpenType，这三种格式都是平台无关的。
  Type1全称PostScript? Type1，是1985年由Adobe公司提出的一套矢量字体标准，由于这个标准是基于PostScript Description Language(PDL)，而PDL又是高端打印机首选的打印描述语言，所以Type1迅速流行起来。但是Type1是非开放字体，Adobe对使用Type1的公司征收高额的使用费。
  TrueType是1991年由Apple公司与Microsoft公司联合提出另一套矢量字标准。
  Typ1使用三次贝塞尔曲线来描述字形，TrueType则使用二次贝塞尔曲线来描述字形。所以Type1的字体比TrueType字体更加精确美观。一个误解是，Type1字体比TrueType字体占用空
间多。这是因为同样描述一个圆形，二次贝塞尔曲线只需要8个关键点和7段二次曲线；而三次贝塞尔曲线则需要12个关键点和11段三次曲线。然而实际情况是一般来说 Type1比TrueType要小10%左右。这是因为对于稍微复杂的字形，为了保持平滑，TrueType必须使用更多的关键点。由于现代大部分打印机都是使用PDL作为打印描述语言，所以True1字体打印的时候不会产生形变，速度快；而TrueType则需要翻译成PDL，由于曲线方程的变化，还会产生一定的形变，不如Type1美观。
  这么说来，Type1应该比TrueType更具有优势，为什么如今的计算机上TrueType反而比Type1使用更广泛呢？这是因为第一：Type1由于字体方程的复杂，所以在屏幕上渲染的时候，花费的时间多，解决方案是大部分Type1字体嵌入了点阵字体，这样渲染快，但是边缘不光滑，比较难看。很多ps文档和ps转换的pdf文档都是这样，在计算机上浏览的时候字体很难看，但是打印出来很美观。TrueType则渲染比较快，可以平滑的显示在屏幕上，看上去很美观。
  第二个原因是Type1的高额使用费，使得Type1没有被所有的操作系统所支持。Windows家族只有OS/2和windows 2000及之后的版本从操作系统级别开始支持Type1。由于这个问题，Adobe只好在其所有的产品中嵌入Adobe Type Manager(ATM)作为渲染引擎。
  OpenType则是Type1与TrueType之争的最终产物。1995年，Adobe公司和Microsoft公司开始联手开发一种兼容Type1和TrueType，并且真正支持Unicode的字体，后来在发布的时候，正式命名为OpenType。OpenType可以嵌入Type1和TrueType，这样就兼有了二者的特点，无论是在屏幕上察看还是打印，质量都非常优秀。可以说OpenType是一个三赢的结局，无论是Adobe，Microsoft还是最终用户，都从OpenType中得到了好处。Windows家族从Windows 2000开始，正式支持OpenType。打开系统的字体目录（一般是C:\Windows\Fonts\或C:\Winnt\Fonts），可以看到：一个红A的图标的是点阵字体，两个重叠的T的图标是TrueType字体，一个O的图标就是OpenType字体。
  btw, Agfa貌似是Type1的忠实拥趸，我看到的Agfa字体都是Type1的，不过真的是非常漂亮。

说起矢量字体，不得不说一下多边形填充原理。本来是想将多边形填充作为单独的一节内容，可惜说得太细我累大家也累。
  多边形填充最需要关注的就是斜率，计算每条边的斜率，从而得到每条边在每一行上的切
点。然后从左到右，将各切点连接起来，逐行进行。
  多边形有两种填充方式，Alternate和Winding。矢量字体主要用的前一种方式，而winding会将所有的切点都连接起来，没有了中间的分隔区域。
  比如，在Alternate模式下，从最左边的切点1，会连接切点2，然后从切点3连接到切点4，而2到3是不连接的。这样就形成了一个空洞，也是矢量字的奥秘所在。Winding模式会将所有的切点都连接起来，即从最左边的一直画到最右边。
FillMode
多边形组——PolyPolygon
将多个多边形组合成一个组，从而形成复杂的多边形组。同样，这个组也依赖于FillMode的填充模式。下面我们来看一下中文的“口”是如何写出来的。
“口”由两条多边形组合而成，根据FillMode为Alternate，相重叠的部分不显示。用笔在字的中央画一条横线，就可以到4个交点，而交点2到3是不连接的，这样就形成了“口”中间的洞。
微软Arial字体中“S”的曲线
微软的Arial字体中存储的“S”，就是多个Bezier3点组成的。点41是锚点，而40和42是控制点，来控制通过41的曲线的张力。在点的定义上，有on curve和not on curve两种，通常将在曲线上的点定为锚点，而不在曲线上的点为控制点。
这是我年初的时候，为了研究矢量字体，将字母P用微软的方式输出后，再读取字库点阵数据，使用红叉画出字库中所有的点。P是由两条Bezier曲线包围而成的，第二条起着切割的目的，已形成P中间的圆洞。
看看字母“B”的填充。
  字体是如何保证对齐的呢？原来在字库内部，有一个基准线，就好像信纸的虚线，用来水平方向对齐的，同样，也有个垂直方向的基准线。每个字都有上浮和下沉的高度，这也是该字的最上和最下的点所处的位置。
    矢量字在不同字号下，根据点阵尺寸，显示的精细程度也不一样。我们这里将“8”放大了看，在小字号和大字号下的效果。
    在不同的字号下，根据最简单的缩放原理，将所有的点缩放到合适的位置，再确定曲线。这时候，一条边就占据不了整列像素，或者一条边压在了两列像素的中间，这样就造成了灰的线条。而这并不是我们想要的效果，Photoshop通过USM锐化滤镜，将虚边得以逐步清晰，以达到所要的矢量字。
    苹果系统通过调整整体点阵的位置，将所有的点适当便宜半个像素以内的位置，可以实现较为清晰的字体。如果在关闭了消除锯齿方式，则有些边线由于占据不了半个像素，而不能够显示，这就形成了所谓的缺边或者缺笔划。
有些软件，比如Adobe Acrobat，通过一种较为复杂的方式，以实现矢量字的清晰。将某些关联的点作为一个segment，并且局部偏移到邻近的整数位，而其他部分不动。这种方法目前较为流行，可以实现比苹果和ps还要清晰的矢量效果。
为什么我们通常看到的齿条文字这么清晰呢
 
  微软的TTF为了保证小字号下的清晰，可谓是用尽了方法。首先，在庞大的字库，内置了数个字号的点阵字，接着才是矢量字。比如宋体，内置了12、14、16、18等几个点阵字库，
在这些之外才使用矢量字库来渲染。这也是为什么一个TTF文件要几兆甚至几十兆的容量，不过内嵌的点阵字越多，在不同字号下实现的效果自然越好。别小看了这些点阵字，每一个都是平面设计师在工具上画的，并非由软件生成。唉，可怜的设计师啊～～～～～～
  不过，有个特例。比如Arial字体，内部全是矢量字，但各种尺寸下都是这么清晰。为什么呢？
  原来，微软在字库中加入了解释程序，interpreter，一种专门用于字库渲染的脚本命令。在不同的字号下，都有相应的语句，将矢量字得以最清晰化。这是一种复杂的技术，微软也觉得不能广泛使用，所以只有在部分的英文字库中才有，而且该脚本对应每个字都有一段代码，容量非常大，用在汉字上几乎是不可能，除非是整个文字不多于100个才能使用。
  interpreter就是这么神奇，他也是目前最好的技术，能够将矢量字渲染的和点阵字一样的清晰。他将某些边线的距离拉开，而将另一部分收缩，总之是按照人的想法来做的，这也是编好的程序。
  我用一种新的方式，保证了任何字号下的清晰。目前还在做实验，希望将来能够做成PS的插件，或者做成个工具，输出成PNG格式。这样，设计师就能够显示最清晰的矢量字体了，免得用PS输出的看不清。
矢量字体的终极技术
在1998年的时候，微软声称发明了一种新的技术，能在LCD上将矢量字体的清晰度提高到300％。而后，出现了名为Microsoft Reader的软件，我还用过几个版本。Adobe也不甘示弱，随即在Acrobat 4中对CoolType进行了支持，而Linux的FreeType库也开始支持次像素平滑。据我多年的研究观察，Acrobat做的最好，最灵活，而微软的缺少适当的调节工具，Linux的次像素平滑简直就是垃圾，照虎画猫。
ClearType使用彩来描边，显示对比度越是强的文字，比如白底黑字或者黑底白字，都是最清晰的。其实，理论上ClearType字体免费的软件能够将显示精度提到到300％，但实际上只能达到200％左右。
一般来说，液晶显示器的点阵分布都非常均匀，每个点都是由红绿蓝3排列而成。我们通常要显示一个白，需要将红绿蓝都点亮，而黑是都不显示。ClearType将点的概念再次扩展，把邻近的两个点3混淆，借前一个点的颜而忽略后一点的某种颜。这样，就可以把传统的一个点的最小单位扩展到1／3个点的单位。
在使用ClearType技术后，原来的字体渲染将更加清晰，当然，只限于LCD显示器，CRT会更加模糊。ClearType还有一个关键的技术，就是Linux的次像素平滑没有学去的地方，一定要考虑到红绿蓝的颜亮度平衡。一般来说，绿的亮度最高，而蓝的最低，所以我们要在显示绿的时候加点红和蓝来调低亮度，而显示蓝的时候要加入绿和红来增加亮度。这种做法也可以使边界的彩边不是那么明显，看起来更像是黑的字。不过，这种做法使得原本可以提高显示精细程度到300％的技术，降低了许多，不过还是要高于200％。
下面我最满意的矢量字效果，这是试验程序截图，以后做成PS的插件，供大家免费下载使用。
注：仅限LCD显示器观看，否则效果只会更差。

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