OpenType

Шрифт формата OpenType

Шрифт OpenType в настоящее время является фактическим стандартом и лучшим в своём классе форматом цифровых шрифтов.

Возможности шрифта

Шрифт OpenType позволяет:

Заменять глифы лигатурами.
Применять макеты, задавать правила замены и позиционирования глифов.
Позиционировать положение глифа. Например, задать кернинг между двумя символами.
Форматировать строку символов и макеты для создания последовательности глифов с их окончательными позициями.
Создавать файлы функций, записывать правила и сохранять их в файлах. В качестве примера можно привести AFDKO (Adobe Font Development Kit for OpenType) или FEA (feature.fea).
Поддерживать кроссплатформенность: контуры TrueType и правила PostScript.

Шрифты формата OpenType используют расширение файла .otf (OpenType font).

Назначение шрифта

Программисты используют возможности шрифта OpenType для отражения нюансов контекста или языка программирования. С помощью правил в файле функций возможно модифицировать существующий шрифт.

Вариативность шрифта

Шрифт в формате OpenType вариативный. Он позволяет динамически делать глифы толще или тоньше, сжатыми или растянутыми, вносить осевые изменения.

В отличие от шрифтов в формате TrueType или PostScript пользователь шрифта OpenType может выбрать не только фиксированные начертания, но и выбрать промежуточное между ними.

Коллекция шрифтов

В OpenType каждый шрифт семейства расположен в отдельном файле.

Коллекция шрифтов позволяет пользователю создать удобную структуру семейства шрифтов.

Расширение Файл, содержащий коллекцию шрифтов, имеет расширение .ttc.

Структура шрифта OpenType

С точки зрения приложения Веба, шрифт OpenType — это база данных, содержащая связанный набор таблиц. В таблицах представлены метаданные обо всех шрифтах.

Упрощённая схема структуры шрифта могла бы выглядеть так:

метаданные;
контуры;
метрики;
типографика (лигатуры, кернинг).

Другими словами, большую часть шрифта в формате OTF занимают сведения о форматировании глифов, их высоте, ширине, боковых отступах, о расположении глифов относительно друг друга, о кернинге, лигатуре … о королях и капусте.

Для того чтобы открыть файл OTF и просмотреть таблицы можно использовать программу fonttools, которая обычно присутствует в дистрибутивах, имеющих библиотеки языка Python.

Обязательные таблицы

Внутри файла OTF сведения о шрифте расположены в формате SFNT (сплайновый шрифт). Для преобразования из двоичного представления в формат XML можно применить команду:

fonttools ttx -l fontName.otf

Несомненно, формат XML человеку тоже нелегко читать. Но всё-таки гораздо легче, чем исходный двоичный формат шрифта.

Для примера рассмотрим файл шрифта Nimbus:

fonttools ttx -l NimbusMonoPS-Regular.otf 
Listing table info for "NimbusMonoPS-Regular.otf":
    tag     checksum    length    offset
    ----  ----------  --------  --------
    CFF   0x4F581E65     69375       188
    GSUB  0x0302B2DF      2880     69564
    OS/2  0x722FC0F8        96     72444
    PCLT  0x571CBF2E        54     72540
    cmap  0x19F705D8      2860     72596
    head  0x0BF35358        54     75456
    hhea  0x057E002C        36     75512
    hmtx  0x6E546E0A      1712     75548
    maxp  0x03575000         6     77260
    name  0x48C9649D       636     77268
    post  0xFFC10034        32     77904

Все таблицы, кроме первых двух CFF и GSUB, обязательные для каждого шрифта OpenType. Давайте не будем рассматривать таблицу OS/2 для устаревших платформ прошлого века OS/2 и MS Windows. Рассмотрим полезные таблицы.

Назначение обязательных таблиц:

cmap — сопоставление символов и глифов;
head — метаданные шрифта;
hhea — данные для горизонтального набора;
hmtx — горизонтальные метрики для каждого глифа шрифта;
maxp — сведения процессору шрифтов о загрузки шрифта;
name — текстовые описания шрифта;
post — описание шрифта PostScript.

Таблица GlyphOrder

Создадим TTX файл с XML описанием:

fonttools ttx -l NimbusMonoPS-Regular.otf

Заглянем внутрь TTX файла:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ttFont sfntVersion="OTTO" ttLibVersion="4.57">
 <GlyphOrder>
   <GlyphID id="0" name=".notdef"/>
   <GlyphID id="1" name="space"/>
   <GlyphID id="2" name="exclam"/>
   <GlyphID id="3" name="quotedbl"/>
   <GlyphID id="4" name="numbersign"/>
   <GlyphID id="5" name="dollar"/>
   <GlyphID id="6" name="percent"/>
   <GlyphID id="7" name="ampersand"/>

В TTX файл добавлена таблица . Подобной таблицы нет в файле ODF. Её добавляет XML. В этой, самой полезной для программиста, таблице представлено соответствие между идентификаторами глифов шрифта и понятными человеку названиями: «space», «numbersign», «dollar» …

Таблица head

Таблица head содержит метаданные и общие сведения о шрифте.

Наиболее интересны для проектировщиков и программистов вебсайтов значения от unitsPerEm до macStyle.

Тег unitsPerEm определяет масштабирование шрифта до значения em. Наиболее распространённые значения:

для шрифтов CFF: upem=1000;
для шрифтов TrueType внутри OpenType: upem=1024;
для шрифтов Open Sans: upem=2048.

Теги created и modified это двоичное представление секунд с 1 января 1904 года. Версии Mac использовали это значение в качестве своей эпохи и точки отсчёта. К счастью, TTX преобразовывает выпендрёж от Apple в более удобный для чтения формат времени.

Теги xMin и yMax представляют самую высокую и самую низкую координаты шрифта.

Таблица hhea

Таблица hhea хранит глобальные значения по умолчанию. Эти значения используют при отображении шрифта в горизонтальном наборе. Данная таблица самый неудачный из компромиссов стандарта OpenType, объединившего файлы шрифтов MS Windows и Mac. В те времена, когда шрифты использовали лишь операционные системы MS Windows и Mac, конфликтов не возникало. Шрифты одно ОС не попадали в другую ОС. Но в современном мире ситуация катастрофическая. Шрифты использует огромное количество устройств, текстовых процессоров, браузеров и другого ПО.

Каждое приложение анализирует метрики шрифтов и интерпретирует по-своему.

Основное правило обработки данных заключается в том, что для одной переменной нельзя хранить разные значения в разных местах. В противном случае либо произойдёт нарушение синхронизации, либо значения будут использованы не так как ожидалось.

Следует обратить внимание на случай со шрифтами, отличными от латинских глифов, особенно с кириллическими глифами. Пропорции глифов и междустрочные интервалы не обеспечивают идентичных результатов в различных операционных системах, более того, даже в различных приложениях одной операционной системы. Поэтому, при проектировании интерфейсов необходимо экспериментировать и проверять значения для всех платформ, на котором будет работать приложение.

Значения тегов usWinAscent и usWinDescent обрезают в MS Windows контуры выше 1000 или ниже 200 единиц.

Apple Mac для обрезки использует значение тега lineGap.

Значение тега typo приложения вёрстки используют для позиционирования базовой линии и определения междустрочного интервала по умолчанию.

Единого мнения о «правильном способе» задания значений переменных не существует — у каждого проектировщика своя стратегия. Именно поэтому необходимо уметь корректировать метрики шрифта.

Прагматичен следующий подход:

Разность значений sTypoAscender и sTypoDescender не должна превышать размерность глифа, т.е. 1000 единиц.
Для кириллицы значение межстрочного интервала по умолчанию следует присвоить переменной sTypoLinegap.
Переменной lineGap присвойте значение “0”.
Следует следить, чтобы браузеры не обрезали шрифт. В кириллическом шрифте следует проверить все высокие глифы, особенно комбинированные «Й», «Ё». Если браузер обрезает глиф, следует уменьшить значения usWinAscent и usWinDescent. Проверьте значение по формуле: sTypoAscender - sTypoDescender + sTypoLinegap
Значения ascent и descent следует задать такими же, как у переменных usWinAscent и usWinDescent. Учтите, что usWinAscent имеет положительное значение, а descent — отрицательное.
У функции fsSelection следует включить 7 бит.

Таблица name

Таблица name хранит текстовые данные: названия шрифта, сведения о версии, авторских правах, авторе.

Самое привлекательное свойство OpenType — это возможность локализации записей на нескольких языках.

В таблице присутствуют идентификаторы платформы:

ID 0 — платформа Юникода;
ID 1 — платформа Apple Mac;
ID 2 — платформа ISO 10646;
ID 3 — платформа MS Windows.

Внимание!

Да-да, никакой ошибки! Платформа Юникода и платформа ISO 10646 определены в таблице как разные платформы. Они технически идентичны, а политически различные.

Для идентификации платформ устоялась некоторая практика:

Записи имён для платформы ID 1 Apple Mac вводят на латинице. И хотя есть возможность создавать записи на других языках, этого никто не делает.
Платформы ID 0 Юникода и ID 2 ISO 10646 никто не использует.
Для платформы ID 3 MS Windows записи на отличных от латиницы языках кодируют в UTF-16BE.

Таблица cmap

Таблица cmap сопоставляет идентификаторы глифов с кодовыми точками Юникода.

Технически шрифт может содержать любые глифы в любой кодировке, расположенные в любом порядке. Можно произвольно смешивать кириллические буквы, специальные знаки и символы других языков.

В файле шрифта OpenType таблица cmap содержит только идентификаторы глифов. И большая польза утилиты fonttool ttx в том, что она:

сопоставляет символы с идентификаторами глифов;
заменяет идентификаторы глифов наименованиями, удобными для человека.

Шрифт