基于汉字部件的字库CAD系统设计及实现

摘要

汉字字库的开发设计是一项工作量非常巨大的工程项目，它是一组相同字形的汉字字符集。由于汉字是一种象形文字，它与拼音文字在文字结构、语言等多个方面存在着很大的差异。因此在构造新的汉字字形方面要比拼音文字复杂。
　　 目前已经有很多成熟的商业字形设计软件用于字库开发，但是这些软件基本都是面向拼音文字的，没有考虑到汉字在结构上所独有的性质，因此每设计一个汉字都必须一笔一划的描绘出来，缺乏汉字部件的重用性，因此设计效率非常低，完成一个字库的设计就需要耗费大量的人力、物力和时间。而有些系统即使能重用汉字部件，却不支持拼合后的部件几何调整，只能靠人工选择部件非常相近的汉字进行拼合，从而避开汉字部件的几何调整。若遇到部件几何特征相差比较大的汉字则只能采用传统的方法进行设计。因此并没有提高字库的开发效率，同时在字形结构上也不能满足汉字字符的要求。而学术界对汉字字库相关的研究主要集中在从一种字形自动变换到另一种字形。也就是从某种字形字库可以直接生成新字形的字库。这种方法虽然在理论上比本文的方法先进，但是由于汉字各种字形的差异性非常大，变换后新字形汉字失真较大，因此还需要进一步深入研究。
　　 本文正是基于以上现状对汉字结构和部件图形的几何调整进行了深入的研究。首先对汉字的结构特点进行了研究和总结，在此基础上提出了从汉字部件级进行新汉字构造的思想，并给出了具体的拆分和拼合方法以及汉字结构编码方案；其次，对拼合后汉字部件图形的几何调整做了较深入的分析和研究，并依据汉字的字形和结构特征，提出了一个汉字笔画的识别方法；第三，根据汉字框架的基本特点，即不同汉字字形的区别主要在笔画的首端和末端，本文提出了一种对部件进行比例缩放的改进算法，基本解决了汉字部件在几何调整中形变比较大的问题；最后，按照本课题的研究成果及其使用人员的需求，在VC++.NET平台上设计并实现了一个基于汉字部件的字库CAD演示系统，同时在该演示系统上进行了汉字字库开发的实验，对实验结果做了量化分析，结果显示汉字字库的开发效率得到了较大的提高。