基于FreeType的ttf字体算法研究与应用

摘要

字体问题在计算机产生后就出现了，尤其是对于非字母语言的国家地区来说，计算机的字体输入是一个很重要的问题。在开始，计算机性能较低以及计算机的应用也不是太广泛，简单的图形字体可以满足大部分需要了。但是电子器件以摩尔定律的速度发展，促使计算机性能的飞速提升，计算应用的普及，使当时的计算机系统开发者，开始注意这个问题，进而计算机的字体从简单的图形化，到矢量化实现了人类字体的全覆盖，并且在专业字体软件的处理下可以优美的展示各种字体，展现出各种信息。
　　本文是作者在研究开发Android应用时,针对普遍使用的ttf字体以及ttf字体引擎FreeType的一点儿研究心得，本文重点在于完成使用FreeType解析字形信息，生成ttf格式文件的算法不在本文研究范围内。Type1字体格式与TrueTypeFont(ttf)格式是目前计算机等相关设备的一般都支持的格式，可以说是业界的标准，这两种字体格式的算法都已经公开，具体的字体格式大部分也公开，本论文研究的目的是掌握其核心思想以及设计理念，并最终用于解决APP开发问题。由于ttf格式的普遍性以及采用的算法相对简单，其次ttf格式也易于理解，最新的OpentType格式还未完全普及，因此选定ttf格式作为研究入点，同时有开源的FreeType选作为解析字形的引擎。
　　论文首先对字体信息进行了一些阐述，然后简要介绍了ttf格式的数学原理，系统分析了ttf的格式，并分析了一个字形信息。其次分析了FreeType的源码以及主要实现方法，并举例说明其面向对象思想。最后，实现改写FreeType提取字形信息以及定制ttf文件，改进FreeType程序使之处理定制的ttf文件以及解析指定字形信息，使用NDK开发JNI接口程序，最终在Android平台上开发运行定制的FreeType程序来解析指定字符信息，实现运行在Android平台上的APP在同一界面展示不同的字体信息。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题来源及目的

1.2 课题的意义

1.3 国内外研究现状

1.4 文献综述

1.5 本文内容安排

第2章 字体概述

2.1 字的显示

2.2 字体与字库的概念

2.3 点阵字体与矢量字体

2.4 字体研究设计中的一些概念

第3章 TrueType字体格式

3.1 贝塞尔曲线

3.2 TrueType文件格式

3.3 cmap介绍

3.4 glyf表详解

3.5 小结

第4章 FreeType分析

4.1 FreeType开发基础

4.2 面向对象思想的实现

4.3 主要方法分析

4.4 小结

第5章 引擎优化以及应用环境搭建与开发

5.1 字体文件的程序设计

5.2 FreeType程序的改进

5.3 NDK环境搭建以及APP相关部分

5.5 本章小结

第6章 总 结

致谢

参考文献

附录

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果