خط الكمبيوتر

خط الصور النقطية هو خط يخزن كل رمز على شكل مصفوفة من البكسلات (أي صورة نقطية ). ويُعرف بشكل أقل شيوعًا باسمخطوط نقطية ، أو خطوط بكسل عند استخدامها بأحجام صغيرة جدًا. تتكون الخطوط النقطية ببساطة من مجموعات منالصور النقطيةللرموز. لكل نوع من أنواع الخط، توجد مجموعة كاملة من صور الرموز، تحتوي كل مجموعة على صورة لكل حرف. على سبيل المثال، إذا كان للخط ثلاثة أحجام، وأي مزيج من الخط العريض والمائل، فلا بد من وجود 12 مجموعة كاملة من الصور.

تشمل مزايا خطوط الصور النقطية ما يلي:

• سريع وسهل للغاية في العرض
• أسهل في الإنشاء من الأنواع الأخرى.
• تُعطي خطوط الصور النقطية غير المُقاسة دائمًا نفس المخرجات تمامًا عند عرضها على شاشة بنفس المواصفات.
• الأفضل للشاشات ذات الجودة المنخفضة جدًا أو صغيرة الحجم حيث يلزم ضبط الخط بدقة لعرضه بوضوح

تتمثل العيوب الرئيسية لخطوط الصور النقطية في أن جودتها البصرية تميل إلى أن تكون رديئة عند تغيير حجمها أو تحويلها، مقارنةً بخطوط الخطوط الخارجية والخطوط ذات الحواف، كما أن توفير العديد من الأحجام المُحسّنة والمُصممة خصيصًا لنفس الخط يزيد بشكل كبير من استهلاك الذاكرة. كانت خطوط الصور النقطية الأولى متوفرة فقط بأحجام مُحسّنة مُحددة مثل 8، 9، 10، 12، 14، 18، 24، 36، 48، 72، و96 نقطة (بافتراض دقة 96 نقطة في البوصة )، بينما كانت الخطوط المُخصصة غالبًا ما تتوفر بحجم واحد مُحدد فقط، مثل خط العناوين بحجم 72 نقطة فقط. 

أجبرت القدرة المحدودة للمعالجة والذاكرة في أنظمة الحاسوب القديمة على استخدام خطوط الصور النقطية حصراً. وقد سمحت التحسينات في الأجهزة باستبدالها بخطوط الخطوط الخارجية أو الخطوط المحددة في الحالات التي يُرغب فيها بتغيير الحجم حسب الحاجة، ولكن لا تزال خطوط الصور النقطية شائعة الاستخدام في الأنظمة المدمجة وغيرها من المجالات التي تُعتبر فيها السرعة والبساطة من الأمور المهمة.

تُستخدم خطوط الصور النقطية في وحدة تحكم لينكس ، ووحدة تحكم استعادة ويندوز ، والأنظمة المدمجة . كانت طابعات المصفوفة النقطية القديمة تستخدم خطوط الصور النقطية؛ وغالبًا ما كانت تُخزّن في ذاكرة الطابعة ويتم الوصول إليها بواسطة برنامج تشغيل الطابعة في الكمبيوتر . يمكن استخدام خطوط الصور النقطية في التطريز المتقاطع .

إن رسم سلسلة نصية باستخدام خط نقطي يعني إخراج صور نقطية لكل حرف من الأحرف التي تتكون منها السلسلة بشكل متتابع، مع إجراء مسافة بادئة لكل حرف.

الخطوط أحادية اللون مقابل الخطوط ذات درجات اللون الرمادي

قد تستخدم خطوط الصور النقطية الرقمية (والعرض النهائي لخطوط المتجهات ) ألوانًا أحادية اللون أو تدرجات رمادية . وتُعالج الأخيرة بتقنية التنعيم . عند عرض نص، عادةً ما يُمثل نظام التشغيل تدرجات الرمادي كألوان وسيطة بين لون الخط ولون الخلفية. مع ذلك، إذا عُرض النص كصورة بخلفية شفافة ، فإن تدرجات الرمادي تتطلب تنسيق صورة يسمح بشفافية جزئية .

الخطوط الخارجية أو الخطوط المتجهة هي مجموعات من الصور المتجهة ، تتكون من خطوط ومنحنيات تحدد حدود الرموز . استُخدمت الخطوط المتجهة في البداية بواسطة شاشات العرض المتجهة وأجهزة الرسم المتجهة ، باستخدام خطوطها الداخلية الخاصة، والتي كانت عادةً ذات خطوط رفيعة مفردة بدلاً من الرموز ذات الخطوط الخارجية السميكة. مع ظهور النشر المكتبي، برزت الحاجة إلى معيار موحد لدمج واجهة المستخدم الرسومية لأجهزة ماكنتوش الأولى وطابعات الليزر . كان مصطلح WYSIWYG (ما تراه هو ما تحصل عليه) هو المصطلح المستخدم لوصف تقنية الدمج . من أمثلة الخطوط الخارجية: خطوط PostScript من النوع 1 والنوع 3 ، و TrueType ، وOpenType، و Compugraphic .

تتمثل الميزة الأساسية للخطوط الخارجية في أنها، على عكس الخطوط النقطية ، عبارة عن مجموعة من الخطوط والمنحنيات بدلاً من البكسلات؛ ما يسمح بتغيير حجمها دون التسبب في تشوه الصورة . لذا، يمكن تغيير حجم أحرف الخطوط الخارجية إلى أي حجم، كما يمكن تحويلها بطرق أخرى للحصول على نتائج أفضل من الخطوط النقطية، ولكنها تتطلب معالجة أكبر بكثير، وقد ينتج عنها عرض غير مرغوب فيه، وذلك بحسب نوع الخط وبرنامج العرض وحجم الإخراج. مع ذلك، يمكن تحويل الخطوط الخارجية إلى خطوط نقطية مسبقًا عند الضرورة. أما التحويل العكسي فهو أصعب بكثير، إذ تتطلب الخطوط النقطية خوارزمية استدلالية لتخمين المنحنيات المقابلة وتقريبها إذا لم تشكل البكسلات خطًا مستقيمًا.

واجهت الخطوط الخارجية مشكلة رئيسية، وهي أن منحنيات بيزير المستخدمة فيها لم تكن تُعرض بدقة عند الأحجام الصغيرة على شاشات العرض النقطية منخفضة الدقة (مثل معظم شاشات الحاسوب والطابعات القديمة)، وكان شكل عرضها يتغير تبعًا للحجم والموضع المطلوبين، ^{[ 2 ]} وهو تأثير يُعرف باسم التعرج ، ويزداد سوءًا مع اقتراب الترددات المكانية لتفاصيل الخط من تردد نايكويست المكاني للشاشة أو تجاوزه. وللحد من التأثير البصري لهذه المشكلة، كان لا بد من استخدام إجراءات مثل تلميح الخط ، الأمر الذي تطلب برامج متطورة يصعب تنفيذها بشكل صحيح. تتضمن العديد من أنظمة الحاسوب المكتبية الحديثة برامجًا للقيام بذلك، لكنها تستهلك قدرة معالجة أكبر بكثير من خطوط الصور النقطية، وقد تظهر بها عيوب طفيفة في العرض، خاصةً عند أحجام الخطوط الصغيرة. على الرغم من ذلك، تُستخدم هذه الخطوط بكثرة لأن المستخدمين غالبًا ما يعتبرون القدرة على تغيير حجم الخطوط بحرية، دون حدوث أي تشويش، أمرًا بالغ الأهمية لتبرير العيوب وزيادة التعقيد الحسابي . ومع ذلك، يتم حل هذه المشكلات في الغالب عن طريق منع التعرج (كما هو موضح في تحويل الخطوط إلى صور نقطية ) ودقة العرض العالية المستخدمة بشكل شائع اليوم.

يُحدد مخطط الحرف الرسومي برؤوس مسارات الخطوط الفردية، وملامح هذه الخطوط. تُشكل مسارات الخطوط الهيكل الطوبولوجي للحرف. تشمل مزايا الخطوط القائمة على الخطوط مقارنةً بالخطوط ذات المخطط التفصيلي تقليل عدد الرؤوس اللازمة لتحديد الحرف، وإمكانية استخدام الرؤوس نفسها لإنشاء خط بوزن أو عرض أو زوائد مختلفة باستخدام قواعد خطوط مختلفة، بالإضافة إلى توفير الحجم. بالنسبة لمطوري الخطوط، يُعد تعديل الحرف خطوة بخطوة أسهل وأقل عرضةً للخطأ من تعديل المخطط التفصيلي. كما يسمح النظام القائم على الخطوط بتغيير حجم الأحرف في الارتفاع أو العرض دون تغيير سُمك خطوط الأحرف الأساسية. تُسوّق الخطوط القائمة على الخطوط بكثافة في أسواق شرق آسيا لاستخدامها في الأجهزة المدمجة، ولكن هذه التقنية لا تقتصر على الرموز التصويرية .

قام المطورون التجاريون، بما في ذلك Agfa Monotype ( iType ) و Type Solutions, Inc. (المملوكة لشركة Bitstream Inc. )، بتطوير أنواع الخطوط القائمة على الخطوط ومحركات الخطوط بشكل مستقل.

على الرغم من أن Monotype و Bitstream قد ادعت توفيرًا هائلاً في المساحة باستخدام الخطوط القائمة على الخطوط على مجموعات الأحرف الآسيوية الشرقية، إلا أن معظم توفير المساحة يأتي من بناء الرسوم المركبة، وهو جزء من مواصفات TrueType ولا يتطلب نهجًا قائمًا على الخطوط.

• تنسيق التجميع المحمول (PCF)
• تنسيق توزيع الصور النقطية للرموز الرسومية (BDF)
• تنسيق الخادم العادي (SNF)
• خط DECWindows (DWF)
• تنسيق Sun X11/NeWS (BF، AFM)
• خطوط مايكروسوفت ويندوز النقطية (FON)
• خط أميغا، خط ملون، خط رسوم متحركة
• خط بايت ماب (BMF) ^{[ 3 ]}
• خط شاشة الكمبيوتر (PSF)
• خط الشاشة القابل للتوسيع (SFN، يدعم أيضًا الخطوط الخارجية)
• ملف خط نقطي مضغوط لبرامج تشغيل TeX DVI (PK)
• FZX هو خط نقطي متناسب لجهاز ZX Spectrum ^{[ 4 ]}

يستخدم Metafont نوعًا مختلفًا من وصف الأحرف. ومثل TrueType، فهو نظام وصف خطوط متجهة. يرسم الأحرف باستخدام ضربات ناتجة عن تحريك قلم مضلع أو بيضاوي الشكل، يُقارب شكله بمضلع، على طول مسار مكون من منحنيات بيزير مركبة مكعبة وقطع مستقيمة، أو عن طريق ملء هذه المسارات. على الرغم من أن غلاف الضربة لا يُولّد فعليًا عند رسم المسار، إلا أن هذه الطريقة لا تُسبب أي فقدان للدقة أو الوضوح. تُعدّ الطريقة التي يستخدمها Metafont أكثر تعقيدًا من الناحية الرياضية لأن المنحنيات المتوازية لمنحنى بيزير قد تكون منحنيات جبرية من الدرجة العاشرة. ^{[ 5 ]}

في عام 2004، طورت شركة DynaComware نظام DigiType، وهو تنسيق خطوط يعتمد على الخطوط. وفي عام 2006، أعلن مبتكرو نظام Saffron Type عن تمثيل للخطوط القائمة على الخطوط يُسمى Stylized Stroke Fonts (SSFs)، بهدف توفير التعبيرية التي تتميز بها الخطوط التقليدية القائمة على الخطوط الخارجية، مع الحفاظ على حجم الذاكرة الصغير الذي تتميز به الخطوط ذات العرض الموحد القائمة على الخطوط (USFs). ^{[ 6 ]}

يستخدم برنامج AutoCAD خطوط SHX/SHP .