制作 AUTOCAD汉字字体文件
电子计算中心李正海
    摘要：介绍 AUTOCAD字体文件的编写方法，编译型字体文件 HZTXT.SHX的结
构和用图形转换生成字体文件的方法。
    关键词：字体文件  形状参数  中文符号
    AUTOCAD绘图软件包用字体文件存储文字的形状参数，实现文字的显示和输出。
字体文件有两种：一种是SHP为扩展名的ASCII码文件，这种文件可用任一种字处理
软件建立；另一种是扩展名为SHX的二进制文件，这种文件是在AUTOCAD环境下，用
COMPILE命令编译SHP文件生成的，其结构比较紧凑，但只使用于AUTOCAD绘图软件包。
    我厂科研所、技术处等单位利用 AUTOCAD绘图软件包进行了大量的计算机绘图
工作。由于 AUTOCAD软件本身不能标注汉字，因此我厂从唐山机车车辆工厂引进了一
套汉字标注系统，但是因为该系统的文字字形很不美观，所以绘图人员强烈要求将该系统
的汉字字体文件更换掉。后来我厂使用一套汉字字体文件的文字宇形比较美观。但是由于
这一套汉字字体文件中不含有中文符号，因此产生了一些新的问题：
    1．因为汉字符号无法显示、处理，因此现有的汉字文本文件不能直接调入到图形中。
    2．由于原汉宇字体文件含有中文符号，以前的图形中存在有大量的中文符号，这些图
形著采用新的汉字字体文件，那么图形中的中文符号都变成了问号。
    3．文字输入时必须使用西文标点，不符合通常的文字输入习惯。
    4．由于中文符号不能由西文符号完全代替，因此有些中文符号必须用另外的一些绘
图命令绘出，操作繁琐，十分不方便。
由于两套汉字字体文件均是扩展名为 SHX的编译型二进制文件，没有 ASCII码
文件，因此笔者根据字体文件的编写方法，分析了 HZTXT．SHX文件的结构，从
提取出汉字的形状参数，利用 AUTOCAO的图形转换生成中文符号的形状参数，
两组数据合并，加上字体的一些整体定义，进入 AUTOCAD后用 COMPILE命令
成出新的完整的汉字字体文件，从而解决了上述的一些问题。制作汉字字体文件的
见图l。
    一、字体文件的编写方法
    为了方便说明，首先介绍 AUTOCAD字体文件的编写方法。
    AUTOCAD用字体文件存贮文宇的形状参数。每个文字都有一个代码，代码有两种：
一种是单字节代码，一种是双字节代码。单字节代码的字体文件称一般字体文件，可以记
录255个符号l双字节代码的字体文件称特殊字体文件，俗称大字体文件，可以记录65525
个符号。中文这类数量巨大的符号，必须用大字体文件记录。
    大字体文件的第一行必须是： * BIGFONT  nchars，nran8es，bl，e1，b2，e2，……
    nchars是文件中字符数目的近似数目，一般要求误差在10%以内，否则文字的查、
显示、处理的速度将大大降低；nranges表示代码有多少个连续区，这些连续区的范围由
bI、e1入2、e2确定，其中 bI、e1为连续区的起始码，b2、e2为连续区的结束码。当 AUTOCAD
系统读到一个代码，其数值在连续区内时，就到大字体文件中读取一个文宇的形状，否则
就到一般字体文件中读取文字的形状。
    在一般字体文件和大字体文件中都必须包含一个编号为0的形状，它描述了文字的一
些自身信息。格式为：
    * 0，4，字体名
    above(上)，below(下)，mode(方式)，O
    above规定了大写字母超出基线向量长度的大小，below规定了文宇在基线下面的向
量长度的大小，这两个值规定了文字的比例因子。当文字为水平方向的通常字体时，mode
为零，当文字为水平或垂直的双向字体时，mode为2；只有当 mode为2时，专用的00E(14)
命令码才起作用。
    文件的以下部分即为文字的形状参数，每个文字的形状参数包括一个标题行： *
Shapenumber，definehytes，shapena2ne
    Bhapenumber为文字的代码，definebytes为描述该文字的形状宇节数，shapenalne为
该文字的名字。若该名字为小写字母，则系统在编译该文字宇体时将其名字忽略。
    标题行之下即为文字的形状描述宇节。一般每个宇节包括矢量的长度和方向代码，高
4位为矢量的长度，低4位为矢量的方向。矢量的单位长度和矢量的方向代码如图2。
  除了绘制矢量外，还有几个专用码，他们的半字节高都为零。它们是：
000一形状定义结束  0O8—由下两个宇节给出 X—Y位移量
001一落笔  009一由(0，0)结束的多个 X—Y位移量字体免费的软件
002一抢笔  00A一由下两个字节定义的八分圆弧
0o3一用下一字节乘矢量长度  oOB一由下五个字节定义的小段
oo4一用下一字节除矢量长度  00C一靠 X—Y位移量和凸度定义的弧
005一将当前集团压人堆栈  00D一多个指定凸度的圆弧
006一从堆栈弹出当前位置  00E一在竖直文本字体时处理以下的字节
007一绘制下一字节给出的子形状编号
二、提取汉字形状参数、构造字体文件
    笔者利用工具软件 PCTOOLS分析得出了 HZTXT． SHX文件的结构。AUTOCAD
的 SHX文件由四个部分组成，即版中域、参数域、索引域和形状描述域。
    版本域记录了该文件生成和使用的 AUTOCAD的版本以及文件的类型。在
HZTXT． SHX文件中，版本域占十七个字节，其内容为：“AutoCAD一86bigfont1．0”。
    参数域记录了索引域每项的字节数、文件中文字的总数目、连续区数和文字的编码区
间的上下限。HZTXT． SHXA文件中，参数域占十个宇节，上述的五个参数各占两个字节。
    形状描述域记录了各个文字的名称和形状的描述参数，每个文字的形状描述参数在
文件的位置与长度根据索引域的定义。
    笔者编写了一个程序，从 HZTXT． SHX文件中提取汉字的形状参数，构造出汉字的
字体文件 HZTXT.SHP。程序的编制原理是利用循环语句，根据文字的代码，逐区逐位地
在文件的索引域中寻匹配的索引项，得到文字形状参数的宇节数及其在文件中的位置，
据此从文件中读取一定数目的字符，加上文字形状的比例因子和一些必要的控制参数，计
算出形状参数的字节数，写入到字体文件中，从而形成汉字的形状参数。
    三、利用中文符号图形，转换生成字体文件
    通常编写字体文件时，首先要精确地绘出图形，再根据图形进行矢量的编码。由于一
个图形符号往往有几十条矢量，加上抬笔、落笔等专用码，可能就有数十个甚至上百个数
据，用这钟方法编写字体文件显然工作量巨大，操作繁琐。因此，笔者利用AUTOCAD软
件首先绘制出符号的图形，然后用 AUTOLISP语言程序提取出图形的矢量信息，再用 C
语言程序把这些矢量信息处理生成出需要的字体文件。这样操作直观明了，管理方便，大
大提高了编写字体文件的效率。除了限于制作文字的字体文件外，还可应用于制作电器符号
、液压符号等数量很大的图形符号库。制作的过程可分为以下三步。
    1．绘制中文符号图形
    利阉人AUTOCAD软件的 LINE画线命令。绘制出 GR2312—8O前三区共282个中文
符号的图形，每个符号都在一个128x128的区域内，按区码从下向上排列，按位码从左向
右排列。
    2．提取图形矢量信息
    符号图形矢量信息的提取原理是：利用循环语句，逐个窗口显示中文符号的图形，选
择窗口中的所有图形，构造出一个实体集，计算出实体集中实体的数目，从实体集逐个地
取出实体，构造出一个关联表，从关联表中提取出实体的类型，判断其是否是直线实体，若
是直线则再从关联表中提取出直线的起始点、终止点坐标，转换成以该图形左下角点为原
点的局部坐标系下的坐标，再把坐标值圆整转换成宇符串，输出到 LINE． DAT文件中。
LINE． DAT文件中一行数据记录一条线段，每个符号的数据之间用一个空行分隔。
    3．转换生成字体文件
    转换生成字体文件的原理是根据 LINE． DAT文件的格式，读取图形的矢量信息加
以处理，生成出字体文件。
    具体而言，程序执行时顺序地读人矢量，若是起始的矢量信息，则写入形状的比例因
子;若已写入了落笔的专用码，又写入一条矢量后，读到的下一条矢量的起始点与上一条
矢量的终止点相同，则直接把当前的位置点移到矢量的终止点，不同则先写入抬笔的专用
码，把当前位置点移动到矢量的起始点，再写入落笔的专用码，然后把当前位置点移动到
矢量的终止点。如此往复，直到读到一个空行，即一个符号的矢量信息结束，写入还原形状
比例因子的专用码，写入符号间位置偏移和符号结束码，统计出形状参数的总字节数。
    因为文件流的逆向读取和形状字节总数的统计比较困难，因此笔者把程序分为两段：
第一段是生成符号的形状描述字节和形状参数的总字节数，把它们分别存储在 HZ，ZK1．SHP、
HZZK2．SHP文件中；第二段是利用循环，从中文符号的第1区到第3区、从第l
位到94位，计算出符号的代码，从 HZZK2． SHP文件中读出形状参数的总字节数，从 HZZK1．SHP
文件中读出符号的形状描述字节，合成出中文符号的字体文件 HZZK3． SHP。
    下表为"一"，" V"两个符号在 LINE． DAT文件、HZZK1． SHP文件、HZZK26SHP文
件中的部分：
  四、生成完整的编译型的汉字字体文件
    当 HZZK3． SHP文件和 HZZK0， SHP文件都生成好后，将它们合并，根据大字体文
件的格式规定，加上大字体文件的定义、总文字数目、连参数区数、区间范围，即大字体文
件的第一行。由于在制作文字的形状参数时已调整过文字形状的比例因子，而文字一般都
是水平方向的，所以文宇自身定义信息定义都定为零。一般为了重复 TEXT命令，在第一
行下放后续行．还需要定义一个换行(I，F)。以确定两行文字间的距离。这佯就形成了

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