Метрики дизайна

Программисты, имеющие опыт работы со шрифтами в Windows или в других графических средах, возможно, согласятся, что в Windows Forms не хватает графических средств для работы с метриками шрифтов. До сих пор мы имели дело только с тремя параметрами, относящимися к высоте знаков: кеглем (который, как я подчеркивал, является понятием типографского дизайна и имеет лишь косвенное отношение к метрическим размерам знаков шрифта), максимальным размером знаков, который можно получить из MeasureString, и рекомендуемым межстрочным интервалом, определяемым методом GetHeight, а в целочисленном виде, подходящем только для мониторов, — Height.

Нужна еще одна метрика шрифта, определяющая положение базовой линии (baseline) — линии, выше которой располагаются надстрочные элементы, а ниже — подстрочные элементы. Если требуется совмещать разные шрифты на одной строчке, то нужно знать положение базовой линии по отношению к верхней или нижней точке знаков (то, что задается в методе DrawString).

На самом деле эта информация содержится в классе FontFamily. Это не так очевидно и не будет работать для некоторых восточных шрифтов, но это лучшее средство, имеющееся в нашем распоряжении.

Класс FontFamily содержит четыре метода, позволяющих получить дополнительную метрическую информацию о шрифте. В каждом из этих методов в качестве аргумента выступает перечисление FontStyle.

Методы FontFamily (выборочно)

Эти величины называются метриками дизайна, потому что задаются дизайнером шрифтов (по крайней мере для шрифтов TrueType). Они не связаны с конечным размером шрифта.

Рассмотрим пример. Если создать FontFamily на основе гарнитуры Times New Roman и вызвать эти четыре метода с аргументом FontStyle.Regular (или любой другой величиной FontStyle), получатся такие значения:

Метрики дизайна шрифта Times New Roman

Эм-высота характеризует сетку, позволяющую дизайнеру шрифта задавать координаты линий и кривых, определяющих внешний вид знаков шрифта. Обычно используется значение 2 048, реже 1 000 или 256.

Высота с надстрочным элементом — это высота знаков шрифта над базовой линией шрифта (включая диакритические знаки), а высота подстрочного элемента — это высота знаков под базовой линией шрифта. Для гарнитуры Times New Roman сумма высоты с надстрочным элементом и высоты подстрочного элемента (которая представлена в таблице) представляет действительную высоту знаков шрифта.

Межстрочный интервал состоит из трех компонентов: высота с надстрочным элементом над базовой линией, высота подстрочного элемента под базовой линией и дополнительное место под подстрочным элементом, как показано на рисунке:

Для некоторых шрифтов значение межстрочного интервала больше, чем сумма высоты с надстрочным элементом и высоты подстрочного элемента, а для некоторых они равны.

Не пытайтесь найти эм-высоту на этом рисунке! Она служит для связи с другими метриками дизайна.

Давайте создадим 72-пунктный шрифт Times New Roman и присвоим свойству PageUnit значение GraphicsUnit.Point. Это значит, что GetHeight возвращает значение в пунктах независимо от разрешения графического устройства. Мы получим такие значения (округленные до двух знаков после запятой):

Метрики шрифта Times New Roman

Есть ли соответствие между этой таблицей и предыдущей, показывающей метрики дизайна? Да, потому что величина, полученная из GetHeight, выводится из метрик дизайна. Метрика дизайна, названная эм-высотой, соответствует кеглю шрифта. Если разделить 72 на 2 048 мы получим 0,03515625. Это коэффициент масштабирования для преобразования координат знаков шрифта в кегль. Умножив его на межстрочный интервал (2355), вы получите 82,79 — величину, возвращаемую методом GetHeight.

Смысл в том. что можно применить один и тот же коэффициент отдельно к высоте с надстрочным элементом и к высоте подстрочного элемента метрик дизайна, чтобы получить величины, которых у нас до этого не было:

Метрики Times New Roman

Информацию, полученную из метрик дизайна, можно использовать для позиционирования текста на базовой линии шрифта. Предположим, мы хотим поместить базовую линию горизонтально в центре клиентской области и разместить 144-пунктный шрифт Times New Roman на этой линии. Вот программа, которая делает это.

  //-----------------------------------------------
  // TextOnBaseline.cs (C) 2001 by Charles Petzold
  //-----------------------------------------------
  using System;
  using System.Drawing;
  using System.Windows.Forms;

  class TextOnBaseline: PrintableForm
  {
      public new static void Main()
      {
          Application.Run(new TextOnBaseline());
      }
      public TextOnBaseline()
      {
          Text = "Text on Baseline";
      }
      protected override void DoPage(Graphics grfx, Color clr, int cx, int cy)
      {
          float yBaseline = cy / 2;
          Pen   pen       = new Pen(clr);

          // Рисуем базовую линию в центре клиентской области

          grfx.DrawLine(pen, 0, yBaseline, cx, yBaseline);

          // Создаем 144-пунктный шрифт

          Font font = new Font("Times New Roman", 144);

          // Получаем и вычисляем метрики

          float cyLineSpace = font.GetHeight(grfx);
          int   iCellSpace  = font.FontFamily.GetLineSpacing(font.Style);
          int   iCellAscent = font.FontFamily.GetCellAscent(font.Style);
          float cyAscent    = cyLineSpace * iCellAscent / iCellSpace;

          // Отображаем текст на базовой линии

          grfx.DrawString("Baseline", font, new SolidBrush(clr),
                          0, yBaseline - cyAscent);
      }
  }

Величина cyAscent — это высота с надстрочным элементом для 144-пунктного шрифта Times New Roman. Если вычесть ее из вертикальной координаты базовой линии, получим координаты для размещения текста на базовой линии:

Если приглядеться, можно заметить, что закругленные части некоторых букв располагаются немного ниже базовой линии. Так и должно быть.