数字化字体可视性及其标准化技术研究

摘要

本课题的研究及设计主要基于LED数字化点阵屏幕及其字体，尤其针对智能交通标识系统字体进行可视性及标准化技术研究。
　　随着城市交通的迅速发展，智能交通系统已逐渐成为交通路网标识系统的重要组成部分之一，在城市交通及城际交通系统管理中发挥着至关重要的作用，为公众提供了实时、准确、有效的即时道路信息，并在交通事故或其他紧急突发情况发生时对道路车辆进行有效疏导，避免事故的影响范围扩大，体现了城市管理能力及对突发状况的应对能力。然而由于缺乏基于可视性及人性化的信息设计研究及相关标准的规范，智能交通标识在实际使用中存在字体显示不规范、色彩使用混乱等情况，导致信息的可视性不高，从而降低了信息的传播效率。
　　本文总结了前阶段项目研究所取得的效果，从视觉可视性、人机工程学、字体设计美观性、LED数字化点阵屏幕特点及道路用标识系统标准化发展等多角度着手，通过对交通路网智能标识系统的实地考察与分析，总结出基于视觉可视性的LED数字化字体的设计方法，并形成《道路用LED公共信息屏字体设计原则与要求》行业标准（送审稿），为交通路网智能信息系统字体设计的标准化发展及可持续发展提供了建议。
　　本研究旨在提高文字信息的可视性，并在此基础上加强美观性，体现标识系统的人性化设计理念，提升数字化信息的显示效果。从宏观角度进行数字化字体设计分析，将字体设计的解决方式标准化，完善数字化字体设计的标准体系，推动信息标准化发展。
　　本文以道路用LED公共信息屏点阵字体为设计研究对象，以提高文字可视性为主要目标，加快公众对于信息内容的识别速度，强化标识信息的传播效率。通过实地调研、调研数据分析归纳、标准化理论研究、字体设计方法探索等工作完成LED公共信息屏点阵字体设计的深入研究，主要研究内容如下:
　　1.对公共信息系统及国内外公共信息系统的使用情况进行分析，对道路智能交通系统的使用现状深入调研，提出LED公共信息屏字体设计标准化研究的目的和意义;
　　2.从字体笔画、重心、中宫等方面进行设计分析、研究和实践，将数字化字体的具体设计方法标准化，为字体设计的标准化发展及其可持续性奠定基础;
　　3.从文字的间架结构、视觉大小等方面对文字信息的美观性设计进行研究，提高视觉观感，体现信息设计的人性化;
　　4.对字体及字库设计方法进行探索，针对LED数字化字体设计的特殊性，创造其特有的字体字库设计方法;
　　5.根据标识系统标准化要求、人机工程学及ADA无障碍设计法则等理论知识，对信息色彩、信息排版方式进行标准化规定;
　　6.制作数字化字体字库及字体家族字库;
　　7.归纳总结研究成果及标准化内容，为起草道路用LED公共信息屏字体设计原则与要求的交通行业标准提供基础。
　　本文对数字化字体的发展历程进行总结，分析了字体设计标准化的意义及设计方法、设计理念，结合点阵字体的现有标准，对道路用LED数字化字体的设计标准提出建议，明确基于可视性的LED数字化字体设计关键点，明确了设计原则及要求，创新了数字化字体的设计方法。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 项目背景

1．2 研究意义

1．2．1 智能交通信息系统的发展情况

1．2．2 提高智能交通信息系统可视性的意义

1．2．3 LED点阵字体设计的意义

1．3 前期研究成果

1．4 国内外交通标识系统及信息技术字体系统情况

1．4．1 国内主要交通标识标准

1．4．2 德国DIN标准

1．4．3 日本标识系统发展情况

1．4．4 美国VMS发展情况

1．5 本章小结

2 设计定位及要求

2．1 交通标识文字设计定位及要求

2．1．1 交通标识文字设计定位

2．1．2 信息排列的规范性

2．1．3 信息色彩的使用规范

2．2 LED点阵屏幕显示的可视性约束

2．2．1 点阵字体与屏幕字体的区别

2．2．2 设备对点阵字体的“歧视”

2．3 本章小结

3 字体设计的可视性方法

3．1 信息处理机制

3．2 道路交通标识系统用字体设计依据

3．2．1 衬线字体

3．2．2 无衬线字体

3．2．3 等线字体

3．2．4 等线黑体

3．3 文字中宫及笔画粗细

3．4 信息排版的可视性

3．4．1 字体重心的横向位置

3．4．2 汉字重心的纵向位置

3．4．3 汉字与数字组合信息的重心

3．5 本章小结

4 美观性对可视性的优化设计分析

4．1 间架结构法

4．1．1 部位(间架结构)比例规定

4．1．2 间架结构法

4．2 文字视觉大小

4．2．1 不同汉字字形

4．2．2 字体笔画方向

4．2．3 字体笔画数量

4．2．4 字面与字框

4．2．5 可测量的字面大小

4．3 本章小结

5 数字化字体及字库设计方法

5．1 字体设计过程

5．1．1 笔画及角度

5．1．2 笔画组成部件

5．1．3 部件组成偏旁或文字

5．1．4 设计笔顺的重要性

5．1．5 调整文字

5．2 加入瘦型字的设计

5．3 字体家族设计

5．4 数字化字体字群设计方法

5．4．1 偏旁、部首组合法

5．4．2 衍生字群设计法

5．4．3 形近字对比设计法

5．4．4 同形规律字设计法

5．4．5 混合设计法

5．5 本章小结

6 标准化分析

6．1 字体设计标准化的意义

6．2 色彩使用标准化

6．3 复杂字显示标准化

6．4 信息排列的标准化

6．5 本章小结

7 行业标准送审稿与地方标准内容比对

7．1 增加道路交通标识系统要求

7．2 增加有关提升可视性与美观性设计的内容

7．3 标准内容修改及其他内容补充

7．4 本章小结

8 总结与展望

8．1 本课题研究内容及成果总结

8．2 未来展望

参考文献

附录1：道路用LED公共信息屏字体设计原则与要求

附录2：字体家族设计(部分)

附录3：形声字的中心距离放大调整

附录4：LED数字化点阵字体字库(部分)

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢