[发明专利]生成对象距离场的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及距离场的生成，以及尤其是涉及生成由轮廓所表示的对象的距离场。

背景技术

在计算机图形学领域，二维对象的渲染具有基础性的重要意义。二维对象(如字符形状、公司标志)以及包含在文档中的图表元素被渲染为静态图像或包含动画的一系列帧。二维对象有很多种表示，通常的情况是，对于特定的操作(如渲染和编辑)而言，一种表示要优于另一种表示。在这些情况下，执行从一种表示到另一种表示的转换。

以下专利文献已证明距离场是一种渲染和编辑二维形状的有效表示，这些专利文献以引证方式合并于此：2002年5月28日公告的名称为“Detail-directed hierarchical distance fields”的美国专利No.6396492；2007年3月13日公告的名称为“(Antialiasing an Object Represented as aTwo-Dimensional Distance Field in Image-Order”的美国专利No.7034845；2006年10月17日公告的名称为“Antialiasing a Set of ObjectsRepresented as a Set of 2D Distance Fields in Image-Order”的美国专利No.7123271；以及2005年7月12日公告的名称为“Method and Apparatus forRendering Cell-based Distance Fields using Texture Mapping”的美国专利No.6917369。

尽管我们这里关注的是数字类型(这可能是最普遍和最重要的二维对象)，但以下讨论适用于所有类型的二维对象。

我们首先讨论数字类型的一些基本背景。一个典型的拉丁字体族(如Times New Roman或Arial)包括字体集合，例如常规体、斜体、粗体、粗斜体。每种字体包括被称为字形(glyph)的一组独立的字符形状。各字形由其各种设计特征进行区分，如基本几何形状、笔划粗度、衬线(serif)、接合部(joinery)、排列(placement)和轮廓线数量以及细粗笔划之比。

有很多表示字体的方式，包括轮廓、均一宽度笔划和风格化笔划。

基于轮廓的表示已被如下公司采用和推广：马萨诸塞州Cambridge的Bitstream公司、加利福尼亚州Mountain View的Adobe系统公司、加利福尼亚州Cupertino的苹果电脑公司、华盛顿州Bellevue的微软公司、德国Hamburg的URW公司，以及马萨诸塞州Wilmington的Agfa计算图形公司。

为了优化内存使用，可以使用均一宽度笔划的字体。这些字体典型地将通常在一种字体的中文字符中被重复的均一宽度笔划的集合(也称为字根(radical)或字形(grapheme))分组，作为在字符中重复使用的单个简单形状。

风格化笔划字体(SSF)是增强的基于笔划的字体，其笔划具有可变的粗细和风格化的笔划末端，参见“An Improved Representation forStroke-based Fonts”，SIGGRAPH 2006 Conference Abstract  andApplications，Elena J.Jakubiak，Ronald N.Perry，and Sarah F.Frisken。

在2009年1月26日由Jakubiak等人提交的美国非临时专利申请12/359,819“Method for Converting outline Characters to Stylized StrokeCharacters”中也描述了SSF，以引证方式将该申请合并于此。

SSF采用了一种模块化结构作用于一种字体内的形状的重复，使得SSF能够以与当前均一宽度笔划字体相当的内存占用量来匹配轮廓字体的表现(expressiveness)。

为了能够使用基于距离的渲染(例如参见美国专利No.6917369“Method and Apparatus for Rendering Cell-based Distance Fields usingTexture Mapping”，以引证方式将其合并此)以及诸如编辑之类的其他操作，需要在空间和时间上有效率的方法来生成由各种形式表示的对象距离场(如字形)。

本发明的目标是提供一种用于产生由轮廓表示的对象距离场的在空间和时间上有效率的方法。

发明内容