TrueType字体的hinting工具：Xgridfit

矢量字体，例如 TrueType、Type 1 等，它虽然是储存数学计算资料在字体里头，而不是 bitmap，但在屏幕显示及打印机打印的时候还是得转成 bitmap 的型式。这在低分辨率的屏幕，小字的时候常会造成失真，严重的时候会使字的笔划看起来歪七扭八。hinting 就是在做这些“校正”的动作，让屏幕显示得到较佳的正确性。

严格来说，TrueType 字体和 PostScript 字体的hinting机制并不完全一样，正式上称呼加入 PostScript 字体的 hints 为 hinting，加入 TrueType 字体的 instructions 为 gridfit。但现在似乎有通用的情形。本文讨论的重点是针对 TTF 的 gridfit。

所谓的 hinting（gridfit）是指储存在字体里头的一些额外的信息（指令），提供字体引擎在转成 bitmap 影像的时候，可以依据这些信息（instructions/hints），做细部的调整。有无hinting的区别，可以参考：http://fontforge.sf.net/overview.html#Hints

在字体编辑器，例如 FontForge 通常会有自动hinting的功能，但这些算法很难面面俱到，所以，自动hinting的效果，通常只能达到中等的水准，要达到高水平需要人工的调整，尤其是笔划复杂的中文字更是如此（不适当的hinting比不hinting在屏幕上可能更难让人的眼睛所接受）。而且，这是针对 PostScript 字体的 hints，并没有 auto instructions 的工具，TTF instructions 还是得手动编辑加入。

所谓人工调整，就是写 TTF instructions 去控制字体在 render/raster 时的表现，也就是去调整形成 bitmap 时某些点的位置。这是很累人的，因为写 TTF instructions 就好象在“刻”汇编语言一样，还得时时注意它实际在屏幕上的真正表现来做调整。英文字还好，中文几万个字的话，那真的是会要人命的！

这里介绍的Xgridfit就是一个这样子的工具。但它当然不是自动点击几下就完成所有字的 hinting，它只是让 TTF instructions 好写一点而已，有点类似它是更高级的 TTF instructions 语言。

Xgridfit 是 XML 应用软件，你必须有以下的工具互相配合使用：

TTX（字体分解、组合工具）
Java
Saxon（XSLT processor）
xsltproc（XSLT processor）
FontForge（字体编辑器）

目前 TTX 的发展似乎已经停了下来，所以将来的Xgridfit可能会另外寻求 TTX 的替代工具。

这里只是简单介绍有这个工具，并没有实际介绍它的使用方法，但有一个实际的例子可供参考，那就是 Junicode 字体，它就是使用Xgridfit来做hinting的工作，有兴趣的朋友可以参考一下。它是一个 XSLT script，工作流程大致如下：

开启 FontForge sfd 字体文件或 TrueType 字体文件。
加入 cvt, fpgm 及 prep table。
针对一个或多个 glyph，加入所需要的 instructions。
把 TrueType instructions 和 maxp table 关联。
存盘成 sfd 档或产生 TTF。

最后要补充说明的是，这在大字及打印机印出时并不会有影响。会产生这个问题是因为我们的屏幕分辨率太低（通常是 70-96 dpi）的关系。而且，目前字体显示引擎，例如FreeType，它有自动hinting及 Anti-Alias 的字体笔划平滑功能，虽然目前对中文字还不是很理想，但应付一般使用应该是还可以用。

另外一个替代方案就是在小字的时候，字体中预先嵌入实际的点阵字，所以在小字显示时就使用这些点阵字，这是目前最多人使用的方式，效果也还不错。

会有这些替代方案是因为像庞大的中文字体，要有品质良好的hinting实在是相当的困难，而 Anti-Alias 常会造成朦胧的情况，对有些人的睛眼而言会感觉不舒服。或许将来会有人提出更好的自动 hinting/gridfit 的算法，能适用于所有的中文字，而且在字体显示引擎上就能提供，不必由字体本身的 hints/instructions 来调整；或者更良好的 Anti-Alias 机制以降低朦胧的程度。

【参考资料】

TrueType 规格书
OpenType 规格书
Type 1 规格书
FontForge 使用手册
FreeType 使用及参考手册
Hinting and Production Guidelines
TrueType, PostScript Type 1, & OpenType: What's the Difference?