A character is composed of strokes, and the shape of each stroke is determined by a brush movement. The outline representation of characters with simple geometry is not sufficient to accommodate such a character structure, and not efficient for digital font processing. The efficiency of font representation is analyzed in terms of storage, design, output, and flexibility. We propose several representation schemes for the outline font, and develop design systems implementing those schemes.
First, we introduce the outline module composition approach by using module library for the commonly used character shapes. Next, we develop a mathematical approach to represent the character outline by computing an approximation to the general sweep boundary of a brush trajectory. The characters are defined by a two dimensionally moving ellipse whose shape can be changed parametrically while traversing a trajectory. Last, we propose an approach called structured composition of stroke elements. Each character is considered to be a set of strokes and each stroke is represented by its primitive features called stroke elements. The outline of each stroke is generated from the stroke elements, and the character boundary is obtained by merging these stroke outlines. For the computation of stroke boundaries we develop a non-constant radius offsetting algorithm and a filleting algorithm on parametric curves.
Compared to the sequential representation, the outline module composition reduces the amount of font data storage and easily renders consistency to the characters by reducing the design work. The general sweep boundary approximation makes it possible to represent the outline font by the brush movement. The approach of structured stroke elements conforms to the natural structure of characters, and reflects both the characteristics of trajectory-based description and outline module composition. This scheme alleviates design complexity, reduces font storage space, and increases flexibility in font variations.
글자꼴은 기하학적인 정보뿐만 아니라 글자의 구조에 대한 정보도 가지고 있다. 하나의 글자는 몇개의 자소 또는 부수(radical)로 이루어지고, 각 자소는 또다시 몇개의 획으로 이루어 진다. 단순한 기하학적 윤곽선 글자꼴 (outline font)은 이러한 글자의 구조를 표현하기에 충분하지 못하고, 따라서 글자꼴 설계나 처리에 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 윤곽선 글자꼴에 대해서 글자의 구조 정보를 포함할 수 있는 세가지 표현방식을 제안하고 이들 방식의 글자 설계 시스템을 구현하였다. 그리고 각 글자꼴 표현방식의 효율성을 기억장소 사용량, 설계, 출력, 글자꼴 가변성등의 항목에 따라 비교 분석 하였다.
첫째로, 각 글자에서 공통된 부분을 별도로 설계한 후 이들을 조합구성하는 윤곽선 모듈 구성방식 (outline module composition approach)을 소개하였다. 둘째로, 붓이 글자의 궤적(trajectory)을 따라 움직일 때 그 윤곽을 구해주는 general sweep 윤곽 근사 방식을 구현 하였다. 마지막으로, 구조적 획요소(structured stroke elements) 구성방식을 제안 하였는데, 이는 글자의 공통 부분은 획요소 (stroke elements)로 표현하고 이들을 글자의 중심선 궤적에 위치함으로써 글자꼴을 구조적으로 설계하고 저장하도록 하였다. 그리고 이들로 부터 글자의 윤곽선을 구하기 위해 non-constant radius offset 곡선 알고리듬과 fillet 알고리듬을 개발하였다.
일반적 윤곽선 글자꼴에 비교하여 모듈방식은 기억장소의 사용량이 감소하며, 공통부분의 중복설계를 줄이므로서 글자설계시 일관성 유지가 용이하다. General sweep 윤곽 근사 방식은 윤곽선 글자꼴을 붓의 움직임으로 표현하도록 하며, 글자꼴의 가변성이 증가한다. 획요소 구성방식은 글자의 본래 구조에 가깝게 글자를 설계할 수 있으며 앞의 두 방식의 장점을 그대로 반영한다. 실험을 통하여 이 방식이 설계시 용이함, 기억장소 사용의 감소, 글자의 가변성 증가등의 장점이 있음을 보여주었다.
