专利名称：一种以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明属于中文字体设计技术领域，具体涉及ー种以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法和系统。
背景技术：
目前，在中文字体设计行业中，对中文字体进行字形设计时，绝大多数都是对于每个汉字进行逐字逐笔画的単独设计，需要设计师对每个汉字进行笔画位置和形态的调节，而相同形态的笔画应用在不同汉字的时候，就需要设计师手动的将笔画复制到相应的新汉字中去；而且对于同样类型的笔画，例如不同长短的“横”，都要依据“横”这个笔画在每个汉字的不同位置进行手动复制和调节，使笔画的形态、位置与文字内容相适应。以上中文字体设计方法的主要缺点是相同形态的笔画、以及同样类型但不同形态的笔画应用在不同汉字的时候手动复制并调节位置，手工操作太多、调整费时费力，降低了中文字体设计的效率，由于汉字字形的复杂和多变，常年来设计师使用上述方法进行中文字体设计，使得中文字库的数量远低于英文和日文等。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供ー种以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法和系统，从而解决现有技术中对于相同形态的笔画、以及同样类型但不同形态的笔画，在进行笔画形态和位置的设计时，应用在不同汉字上费时费力的问题。为实现上述目的，本发明的技术方案如下ー种以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法，如图1-28所示，包括如下步骤(I)对于同一字号的汉字中相同形态的笔画进行整理和设定，例如对于同一字号的汉字，可以设定“王”字最下端的横、“丰”字最下端的横和“牛”字最下端的横都属于同一形态的笔画。如图4所示，以此方法，将所有笔画按照相同形态这ー规则进行归纳整理，并关联到与之对应的汉字。如图5所示，在同一字号的不同汉字中，整理出相同形态的笔画，并记录该笔画在相关汉字的位置。(2)进ー步，对于同一字号的汉字中相同形态的笔画，如图5所示，在能覆盖住该字号汉字的同一框架中，进行该笔画所对应每个汉字的数据定位，即确定该笔画在上述正方形中横纵坐标的数值。例如对于同一字号的汉字，设定“王”字最下端的横、“丰”字最下端的横和“牛”字最下端的横等都属于同一形态的笔画，就对该形态的笔画在相等大小的正方形中的对应汉字的进行位置设定。(3)将上述整理出的所有笔画，进行进一歩细分为形态区间和路径，如图3所示， 具体如下其中形态区间分为始端区间、中间区间、转折区间(部分笔画有)和末端区间这四个区间。
路径是一条与笔画形态相关联的线段，路径的起始点为该笔画形态在始端区间内的中心点，路径的中间线路为该笔画形态在中间区间内的中心线，路径的转折点为该笔画形态在转折区间内的中心线，路径的结束点为该笔画形态在末端区间内的中心点。如图3所示，301是始端区间，302是末端区间，303是中间区间，304是转折区间，305是路径在始端区间的中心点的起点，306是路径在末端区间的中心点的終点，307是路径在中间区间的中心线，308是中间区间与其它相邻区间的路径的垂线，309是笔画的形态曲线，310是极值点。将上述整理出的每个笔画形态，按照步骤(2)所述，设定相同字号的每个笔画在同一框架中的形态区间范围和路径位置。如图6所示，对同一字号的汉字中每个笔画进行数据定位；如图7所示，对每个笔画在同一字号的不同汉字中进行数据定位。
(4)如图9所示，将所整理出的笔画进行同一类型的分类整理。如图10所示，可拓展为横、竖、撇、横撇、竖撇、点、竖点、捺、平捺、横折、竖折、斜折、竖钩、竖提、斜钩、弯钩、竖弯、竖弯钩、横折钩、横折弯钩、横折竖弯钩、横斜钩、横撇、撇点、撇折、横钩、こ钩、横折横折钩、横折横折撇、提、横弯、耳钩、专折和走之这三十五个基本汉字笔画的形态(示例归类)，或其他拓展分类方式。如图11所示，又可归类为根据横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画的形态(示例归类)。(5)如图12-25所示，将属于同一分类中的笔画进行形态区间范围和路径位置的关联设定，即同一分类中不同笔画的始端区间、转折区间(部分笔画有)和末端区间的形态不变，但位置和角度始終区间所对应的笔画的路径点绑定，即处在除中间区间外的其他区间在区间内的路径应保持一致。(6)每个笔画形态又可被分为多个曲线路径组，处于始端区间、末端区间、每个转折区间和每个中间区间的曲线路径都都各为ー组，每组中的路径可为一条或多条。如图12-25所示，记录新笔画形态的中间区间的曲线组中每条曲线和中心线相垂直的线段长度的极值，以及这些垂直线和中心线形成的交点的间距比例；中间区间和其他相交区间的相交部分中和中心线相垂直的线段的长度。(7)对于同一分类中的所有笔画，将中间区间的曲度以这些长度和比例，按照路径进行同一规格比例的运算，以此生成相同形态比例的笔画。ー种以笔画为基本构件的智能中文字体设计系统，如图1-45所示，包括如下步骤(I)首先设定汉字笔画粗细的基本比例，设定“横”和“竖”的比例关系，即横向笔画的基本高度和纵向笔画的基本宽度。如图2所示，该比例关系是笔画“横”和“竖”的中间区间的曲线组中每条曲线和中心线相垂直的线段长度极值的平均值的比例关系，该比例关系决定了其余笔画以至中文字体基本的视觉感受。(2)根据“横”和“竖”的形态比例关系，生成横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画的基本形态比例(示例归类)，决定了笔画以及笔画相互间的形态对比关系，进ー步设定横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画的具体形态。设定内容如图3所示，301是始端区间，302是末端区间，303是中间区间，304是转折区间，305是路径在始端区间的中心点的起点，306是路径在末端区间的中心点的终点，307是路径在中间区间的中心线，308是中间区间与其它相邻区间的路径的垂线，309是笔画的形态曲线，310是极值点。
(3)如图11、12所示，根据设定的横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画的具体形态，生成相关的横、竖、撇、横撇、竖撇、点、竖点、捺、平捺、横折、竖折、斜折、竖钩、竖提、斜钩、弯钩、竖弯、竖弯钩、横折钩、横折弯钩、横折竖弯钩、横斜钩、横撇、撇点、撇折、横钩、こ钩、横折横折钩、横折横折撇、提、横弯、耳钩、专折和走之这三十五个基本汉字笔画的形态(示例归类)进行进一歩的形态设计。⑷根据横、竖、撇、横撇、竖撇、点、竖点、捺、平捺、横折、竖折、斜折、竖钩、竖提、斜钩、弯钩、竖弯、竖弯钩、横折钩、横折弯钩、横折竖弯钩、横斜钩、横撇、撇点、撇折、横钩、こ钩、横折横折钩、横折横折撇、提、横弯、耳钩、专折和走之这三十五个基本汉字笔画的形态(示例归类)，如图26-28所示，生成所有需要的汉字笔画。(5)从所有需要的汉字笔画中，如图43所示，自动提取出能组成相关汉字偏旁和部首的笔画，生成相关的汉字偏旁和部首，再对这些偏旁和部首的形态进行进ー步的设定，通过调节达到更加满意字体。(6)根据生成的所有需要的汉字笔画以及相关的汉字偏旁和部首，如图44、45所示，生成ー套中文字体。本发明的有益效果如下作为ー种以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法和系统，最終在使用本发明的方法和系统时，使用者只需对三十五个基础汉字笔画(示例归类)进行形态设计，然后通过本发明的方法和系统能够迅速地将三十五个基础汉字笔画(示例归类)转为上千字的汉字字体。本发明极大的突破以往字体设计方法和系统只能逐字调节整体字形的弊端，从汉字本身的特点出发，通过对于汉字所应用到的笔画的形态与位置，归纳整理并进行数字化的定位后，极大的实现了庞大复杂的中文字体的智能化设计，这种设计相当大的程度上解放了设计师的体力劳动，使设计师进行设计时将更大的精力投入到设计本身，推动中文字体设计进入到更加智能化、标准化、自动化的阶段。解决了相同形态的笔画应用在不同汉字的时候手动复制并调节位置，手工操作太多、调整费时费カ等问题。提高了中文字体设计的效率，以推动中文字库在数量上的快速发展。
图I是ー种以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法和系统的总流程图；图2是笔画粗细的基本比例与汉字笔画的基本形态比例示意图；图3是笔画拆分排版流程图；图4是同一字号的汉字中相同形态的笔画关联到相关汉字的示意图；图5是对于同一字号的汉字中相同形态的笔画，在不同汉字中的位置的示意图；图6是同一字号的汉字中每个笔画的数据定位示意图；图7是每个笔画在同一字号的不同汉字中的数据定位示意图；图8是同一类型的每个笔画在同一字号的不同汉字中的数据定位示意图；图9是将所整理出的笔画进行同一类型的分类整理示意图；图10是三十五个基本汉字笔画的形态示例归类示意图；图11是归类为横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画形态的示意图；图12是属于同一分类的笔画进行形态区间范围和路径位置的关联设定示意图；图13是笔画形态示意图14是笔画区间示意图；图15是笔画路径不意图；图16是笔画复杂形态示意图；图17是笔画中间区间的极值到路径垂线段长度示意图；图18是笔画中间区间的极值间的比例示意图；图19是笔画中间区间的极值到路径垂线段长度和极值间的比例的取值示意图；
图20是同一分类的同一笔画的始端、末端和中间区间关联方法示意图ー；图21是同一分类的同一笔画的始端、末端和中间区间关联方法示意图ニ ；图22是同一分类的同一笔画的始端、末端、中间和转折区间关联方法示意图ー；图23是同一分类的同一笔画的始端、末端、中间和转折区间关联方法示意图ニ ；图24是同一分类的同一笔画的始端、末端、中间和转折区间关联方法示意图三；图25是中间区间和转折区间关联方法对比示意图；图26是同一分类的不同笔画的关联方法示意图；图27是同一分类的相同和不同笔画的关联结果对比示意图；图28是同一分类的相同笔和不同笔画的关联结果以及对应汉字定位对比示意图；图29是系统基本方式示意图；图30是第一步笔画横竖比例调节示意图ー；图31是第一歩笔画横竖比例调节示意图ニ ；图32是第二步七个基本笔画形态调节示意图；图33是曲线模式调节示意图；图34是右侧预览栏收回示意图；图35是窗ロ放大示意图；图36是第三步三十五个笔画的形态调节示意图；图37是第三步形态、区间和路径调节，线框模式中放大调节示意图；图38是多面板操作示意图；图39是多面板独立缩放调节操作示意图；图40是多面板独立改变观看模式调节示意图；图41是第四步分类后的所有笔画逐一调节设定形态、区间和路径示意图ー；图42是第四步分类后的所有笔画逐一调节设定形态、区间和路径示意图ニ ；图43是第五步设定后的笔画排成部首后的调节示意图；图44是第六步生成字体(按笔画排列)示意图；图45是第六步生成字体(按部首排列)示意具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图I所示，以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法，包括以下步骤步骤01，如F01-1所示，对于同一字号的汉字中相同形态的笔画，对其所在的每个汉字的形态区间范围和路径位置进行设定。
步骤02，如R)2_l所示，将所有生成的笔画形态区间和路径组成对应的偏旁和部首(操作时可略过)。步骤03，如R)3_l所示，将所有笔画归纳为三十五个基本汉字笔画的形态类别(示例归类)。步骤04，如R)4-l所示，将同一分类中所有笔画形态区间范围和路径位置进行关联设定，并从每个类别中提取出使用率最频繁的笔画形态作为默认笔画使用。步骤05，如R)5_l所示，从三十五个基本汉字笔画的形态类别中(示例归类)，选取横、竖、点、撇、捺、折和勾这七基本汉字笔画(示例归类)。步骤06，如R)6_l所示，将七个基本汉字笔画(示例归类)的具体形态的形态区间范围和路径位置与三十五个基本汉字笔画(示例归类)的形态关联设定。 步骤07，如R)7_l所示，从每个笔画中，提取出使用率最频繁的笔画形态，作为默认笔画并设定形态区间范围和路径位置。步骤08，如F08-1所示，将笔画粗细的基本比例，作为默认笔画粗细，关联到横、竖、点、撇、捺、折和勾这七基本汉字笔画。如图2所示，以笔画为基本构件的智能中文字体设计系统，通过应用程序实施包括以下步骤步骤01，如SOl所示，设定汉字笔画粗细的基本比例。步骤02，如TO8-2所示，基本比例为笔画“横”和“竖”中间区间的曲线组中每条曲线和中心线相垂直的线段长度极值的平均值。“横”的基本高度为所有笔画的基本最细宽度，“竖”的基本宽度为所有笔画的基本最粗宽度。步骤03，如XOl所示，提取笔画的最粗、细宽度，作为默认笔画粗细写入相关的横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个默认的基本汉字笔画(示例归类)。步骤04，如X02所示，提取七个默认笔画(示例归类)的默认区间范围、路径位置，依据默认笔画粗细，生成具体默认笔画形态。步骤05，如S02所示，依据生成的默认区间范围、路径位置和其中的形态，设定新的横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画(示例归类)的具体形态。步骤06，如R)6_l所示，将七个基本汉字笔画(示例归类)的具体形态的形态区间范围和路径位置与二十五个基本汉字笔画的形态关联设定。步骤07，如X03所示，相关联的不同基本笔画的始端区间、转折区间(部分笔画有)和末端区间的形态不变，但路径位置依照各自的默认笔画而定，生成三十五个基本汉字笔画(示例归类)的默认形态。步骤08，如S03所示，依据生成的默认区间范围、路径位置和其中的形态，设定新的相关三十五个基本汉字笔画(示例归类)的形态类别。步骤09，如R)4_2所示，将同一分类中所有笔画形态区间范围和路径位置关联设定。步骤10，如X04所示，记录同一分类中路径位置依照各自的默认笔画而定，不同笔画的始端区间、转折区间(部分笔画有)和末端区间的形态不变，中间区间的曲线组中每条曲线和中心线相垂直的线段长度的极值，以及这些垂直线和中心线形成的交点的间距比例；中间区间和其他相交区间的相交部分中和中心线相垂直的线段的长度，生成所有笔画。
步骤11，依据生成的所有默认笔画，设定所有新的笔画。步骤12，如R)2_2所示，将所有生成的笔画形态区间和路径写入对应的偏旁和部首。步骤13，如S05所示，依据生成的默认偏旁和部首，设定新的偏旁和部首(操作时可略过)。步骤14，如X05所示，将所有生成的笔画形态区间和路径写入对应的汉字，生成相关的默认汉字。步骤15，如S06所示，调节生成的默认汉字(操作时可略过)。
步骤16，如S07所示，完成字体设计。以上所述仅为本发明的一个实施例而已，并不用以限制本发明，这些说明和实施例仅作为例子来考虑，它们都属于由所附权利要求所指示的本发明的保护范围和精神之 内。
权利要求
1.一种以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法，包括如下步骤 (1)在同一字号的不同汉字中，整理出相同形态的笔画，并记录该笔画在相关汉字的位置； (2)对于同一字号的汉字中相同形态的笔画，在能覆盖住该字号汉字的同一框架中，进行该笔画所对应每个汉字的数据定位，即确定该笔画在上述正方形中横纵坐标的数值； (3)将上述整理出的所有笔画，进行进一步细分为形态区间和路径，具体如下 其中形态区间分为始端区间、中间区间、转折区间(部分笔画有)和末端区间这四个区间； 路径是一条与笔画形态相关联的线段，路径的起始点为该笔画形态在始端区间内的中心点，路径的中间线路为该笔画形态在中间区间内的中心线，路径的转折点为该笔画形态在转折区间内的中心线，路径的结束点为该笔画形态在末端区间内的中心点； 记录始端区间、末端区间、中间区间、转折区间、路径在始端区间的中心点的起点、路径在末端区间的中心点的终点、路径在中间区间的中心线、中间区间与其它相邻区间的路径的垂线、笔画的形态曲线和路径的极值点； 将上述整理出的每个笔画形态，设定相同字号的每个笔画在同一框架中的形态区间范围和路径位置。对同一字号的汉字中每个笔画进行数据定位；对每个笔画在同一字号的不同汉字中进行数据定位； (4)将所整理出的笔画进行同一类型的分类整理。可拓展为横、竖、撇、横撇、竖撇、点、竖点、捺、平捺、横折、竖折、斜折、竖钩、竖提、斜钩、弯钩、竖弯、竖弯钩、横折钩、横折弯钩、横折竖弯钩、横斜钩、横撇、撇点、撇折、横钩、乙钩、横折横折钩、横折横折撇、提、横弯、耳钩、专折和走之这三十五个基本汉字笔画的形态(示例归类)，或其他拓展分类方式。又可归类为根据横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画的形态(示例归类)； (5)将属于同一分类中的笔画进行形态区间范围和路径位置的关联设定，即同一分类中不同笔画的始端区间、转折区间(部分笔画有)和末端区间的形态不变，但位置和角度始终区间所对应的笔画的路径点绑定，即处在除中间区间外的其他区间在区间内的路径应保持一致； (6)每个笔画形态又可被分为多个曲线路径组，处于始端区间、末端区间、每个转折区间和每个中间区间的曲线路径都都各为一组，每组中的路径可为一条或多条。记录新笔画形态的中间区间的曲线组中每条曲线和中心线相垂直的线段长度的极值，以及这些垂直线和中心线形成的交点的间距比例；中间区间和其他相交区间的相交部分中和中心线相垂直的线段的长度； (7)对于同一分类中的所有笔画，将中间区间的曲度以这些长度和比例，按照路径进行同一规格比例的运算，以此生成相同形态比例的笔画。
2.一种以笔画为基本构件的智能中文字体设计系统，包括如下步骤 (1)首先设定汉字笔画粗细的基本比例，设定“横”和“竖”的比例关系，即横向笔画的基本高度和纵向笔画的基本宽度，该比例关系是笔画“横”和“竖”的中间区间的曲线组中每条曲线和中心线相垂直的线段长度极值的平均值的比例关系； (2)根据“横”和“竖”的形态比例关系，生成横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画的基本形态比例(示例归类)，决定了笔画以及笔画相互间的形态对比关系，进一步设定横、竖、点、撇、捺、折和勾这七个基本汉字笔画的具体形态、相关的形态区间和路径； (3)根据设定的横、竖、撇、横撇、竖撇、点、竖点、捺、平捺、横折、竖折、斜折、竖钩、竖提、斜钩、弯钩、竖弯、竖弯钩、横折钩、横折弯钩、横折竖弯钩、横斜钩、横撇、撇点、撇折、横钩、乙钩、横折横折钩、横折横折撇、提、横弯、耳钩、专折和走之这三十五个基本汉字笔画的形态(示例归类)进行进一步的形态设计； ⑷根据横、竖、撇、横撇、竖撇、点、竖点、捺、平捺、横折、竖折、斜折、竖钩、竖提、斜钩、弯钩、竖弯、竖弯钩、横折钩、横折弯钩、横折竖弯钩、横斜钩、横撇、撇点、撇折、横钩、乙钩、横折横折钩、横折横折撇、提、横弯、耳钩、专折和走之这三十五个基本汉字笔画(示例归类)的具体形态、相关的形态区间和路径，生成所有需要的汉字笔画； (5)从所有需要的汉字笔画中，自动提取出能组成相关汉字偏旁和部首的笔画，生成相关的汉字偏旁和部首，再对这些偏旁和部首的形态进行进一步的设定，通过调节达到更加满意字体； (6)根据生成的所有需要的汉字笔画以及相关的汉字偏旁和部首，设定具体的形态、相关的形态区间和路径，生成一套中文字体。
全文摘要
一种以笔画为基本构件的智能中文字体设计方法和系统，从汉字本身的特点出发，通过对于汉字所应用到的笔画的形态与位置，归纳整理并进行数字化的定位。使用者只需对三十五个基础汉字笔画(示例归类)进行形态设计，然后通过本发明的方法和系统能够迅速地将三十五个基础汉字笔画(示例归类)转为上千字的汉字字体。对于相同形态、不同形态但同一类型的笔画应用在不同汉字的时候，相当大的程度上解放了设计师费时费力的体力劳动，极大的实现了庞大复杂的中文字体的智能化设计。推动中文字体设计进入到更加智能化、标准化、自动化的阶段。提高了中文字体设计的效率，推动中文字库在数量上的快速发展。
文档编号G06F17/21GK102662922SQ20121010626
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者董月夕 申请人:董月夕