40多年前，設計師手工繪制和編輯了數千個字符，使中文打字和印刷成為可能。-- by Tom

由圖形藝術研究基金會（GARF）制作的中國位圖字體的早期模型。 路易斯·羅森布魯姆，斯坦福大學圖書館收藏

布魯斯打開他的Apple II計算機，發出一個F的高音，接着是軟盤驅動器的咔嗒聲。在一連串敲擊鍵盤後。綠色網格出現了16*16的單元格。這就是“Gridmaster”，基于BASIC語言編寫的一個程序，用來構建世界上最早的中文數字字體之一。當時，他正在為一台名為“Sinotype III”的實驗機器開發中文字體，這台機器是首批能處理中文的個人電腦之一。

在1970年代末和1980年代初，中國還沒有個人電腦。因此，為了制造一台“中國”PC，Rosenblum的團隊對Apple II電腦進行了重新編程，使其能以中文操作。這是一件非常複雜的事情，他必須從頭開始編寫操作系統，因為Apple II的DOS 3.3根本不允許輸入和輸出中文文本。同樣，他還必須為中文文字處理器編寫程序。

雖然Gridmaster可能是一個簡單的程序，但它要完成的任務——創建數千個漢字的數字位圖——對設計提出了更長遠的挑戰。事實上，為位于馬薩諸塞州劍橋的圖形藝術研究基金會(GARF)開發的“Sinotype iii”打印字體所花費的時間遠遠超過計算機本身的編程時間。沒有字體，就沒有辦法在屏幕上顯示漢字，也沒有辦法在電腦的點陣打印機上輸出漢字。

對于每個漢字，設計師必須做出256個單獨的決定，一個用于位圖中的每個潛在像素。（位圖是一種以數字方式存儲圖像---無論是 JPEG、GIF、BMP 還是其他文件格式，使用共同構成元件或圖像的像素網格。）将數千個字符相乘，這相當于在一個花了兩年多時間才完成的開發過程中的數十萬個決策。

編程gridmaster——事後Rosenblum向我描述它“最多就是用起來很笨重”。他的父親Louis Rosenblum和GARF把創造數字字體的工作進行了外包。使用任何一台Apple II電腦，并在軟盤上運行Gridmaster，數據輸入臨時人員就可以遠程創建并保存新的中文字符位圖。一旦這些位圖被創建并存儲，rosenblum就可以通過使用第二個程序(也是由Bruce設計的)将它們和它們相應的輸入代碼吸收到系統數據庫中，從而将它們安裝到Sinotype III上。

Sinotype III從未發布過。盡管如此，如何讓計算機處理中文，包括位圖中文字體的開發——是解決工程難題的核心,畢竟中文是地球上使用最廣泛的語言之一。

顯示中文位圖字體的Sinotype III顯示器的照片。 路易斯·羅森布魯姆，斯坦福大學圖書館特别收藏

随着西方計算和文字處理的出現，工程師和設計師們認為低分辨率的英文數字字體可以建立在5 × 7位圖網格上——每個符号隻需要5個字節的存儲空間。用美國信息交換标準碼(ASCII)存儲所有128個低分辨率字符，包括英語字母表中的每一個字母，數字0到9，以及常用的标點符号，隻需要640字節的内存——這隻是蘋果II 64kb闆載内存的一小部分。

但漢字有成千上萬個，5 * 7的格子太小，難以辨認。中國需要16 * 16或更大的格子。，每個字符至少有32個字節(256位)的内存。如果設想一種字體包含7萬個低分辨率漢字，那麼總内存需求将超過2兆字節。即使一個字體隻包含8000個最常見的中文字符，僅存儲位圖就需要大約256kb。這是20世紀80年代初大多數現成的個人電腦總内存容量的四倍。

與這些記憶挑戰一樣嚴重的是，在上世紀七八十年代，低分辨率中文字體制作面臨的最棘手的問題是美學和設計問題。早在有人坐下來使用Gridmaster這樣的程序之前，大部分工作都是在電腦之外使用筆、紙和塗改液完成的。

設計師花了數年時間來設計位圖，以滿足低内存要求，并保留少量的書法優雅。在創造這個字符集的人當中，無論是通過手繪特定漢字的位圖草圖，還是使用Gridmaster将其數字化，都有淩煥銘和艾倫·迪·喬瓦尼。

中國類型III字體的漢字位圖繪制草稿。 路易斯·羅森布魯姆，斯坦福大學圖書館特别收藏

設計師面臨的核心問題是在兩種截然不同的中文書寫方式之間進行轉換:用鋼筆或毛筆書寫的手繪漢字，和用排列在兩個軸上的像素陣列書寫的位圖符号。設計師們必須決定如何重現手寫中文的某些正字法特征，比如入口筆畫、筆畫的漸變和出口筆畫。

就Sinotype III字體而言，設計和數字化低分辨率中文位圖的過程被徹底記錄下來。這一時期最引人入勝的檔案來源之一是一個裝滿網格的活頁夾，上面到處都是手繪的哈希标記-這些草圖後來被數字化為數千個漢字的位圖。這些角色中的每一個都經過精心布置，在大多數情況下，由Louis Rosenblum和GARF編輯，使用校正液擦除編輯不同意的任何“位”。在最初的一組綠色哈希标記之上，然後，第二組紅色哈希标記表示“最終”草案。直到那時，數據輸入的工作才開始。

bei（背，背，後）的草稿位圖繪圖的特寫，顯示了使用校正流體進行的編輯

考慮到團隊需要設計的位圖數量龐大——如果機器可以滿足消費者需求的話，至少需要3000個位圖(理想情況下更多)——人們可能會尋找簡化工作的方法。例如，他們可以複制漢字的基本偏旁——當它們從一個漢字到另一個漢字的位置、大小和方向大緻相同時。例如，當生成幾十個包含“女性偏旁”(女)的常見中文字符時，GARF的團隊可以隻創建一個标準位圖，然後在出現該偏旁的每個字符中複制它。

然而，檔案資料顯示，他們并沒有做出這樣的決定。相反，Louis Rosenblum堅持要求設計師調整每一個組件——通常是用一種幾乎察覺不到的方式——以确保它們與它們所呈現的整體特征相協調。

例如，在juan(娟)和mian(娩)的位圖中，每一個都包含了女性偏旁，偏旁的變化非常微小。在“娟”字中，女字的中間部分占據了6個像素的水平跨度，而在“勉”字中則是5個像素。但與此同時，在“勉”字中，女字的右下曲線隻向外延伸了一個像素，而在“娟”字中，這一筆畫根本沒有延伸。

來自Sinotype III字體的juan（娟）和mian（娩）的位圖字符

在整個字體中，這種級别的精度是規則而不是例外。

當我們将位圖草圖與最終形式并列時，我們會看到更多的修改。例如，在羅(collect, net)的草案版本中，左下角的行程以完美的45°角向下延伸，然後逐漸變細，成為一個外行程的數字化版本。然而，在最終版本中，曲線被“拉平”了，從45度開始，然後逐漸變平。

兩個草稿版本的字符羅的比較。

盡管設計師的工作空間看似很小，但他們必須做出驚人數量的選擇。每一個這些決定都會影響他們為特定角色所做的每一個決定，因為添加一個像素通常都會改變整體的水平和垂直平衡。

網格的大小以其他意想不到的方式影響了設計師的工作。我們在實現對稱這一棘手問題上看得最清楚。對稱布局——在漢字中大量存在——在低分辨率框架中尤其難以表現，因為根據數學規則，創造對稱需要奇數大小的空間區域。具有偶數尺寸的位圖網格(如16 × 16網格)使對稱是不可能的。在許多情況下，GARF隻使用了整個網格的一部分:在上方隻有一個15乘15的區域，從而成功地實現了對稱。

山（山，安裝），中（中，中），日（日，太陽）和田（田，場）中的對稱性和不對稱性。

當我們開始比較不同公司或創造者為不同項目創建的位圖字體時，情況就變得更加複雜了。想想這個水字(氵)，它以Sinotype III字體出現(下圖和右圖)，而不是由美籍華裔心理治療師、企業家田宏志(上圖左)創造的另一種早期中文字體，田宏志在上世紀七八十年代嘗試使用中文計算機。

比較了中國字體III字體（右）中出現的水根（氵）與H.C. Tien（左）創建的早期中文字體。

盡管上面的例子看起來微不足道，但每一個都代表了GARF設計團隊無論是在起草階段還是在數字化階段都必須在數千個例子中做出的決定。

當然，低分辨率不會保持“低”太久。計算的進步帶來了更密集的位圖，更快的處理速度，以及不斷減少的内存成本。在我們現在這個4K分辨率、視網膜顯示器以及其他技術的時代，我們可能很難欣賞到早期中國位圖字體的創造所體現的藝術——無論是美學還是技術上的——盡管它們都很有限。但正是這樣的問題解決，最終讓全球六分之一的人口能夠接觸到計算、新媒體和互聯網。

Tom Mullaney是斯坦福大學中國史教授，古根海姆研究員，美國國會圖書館科技與社會克魯格主席。他是六本書的作者或主編，包括《中國打字機》、《你的電腦着火了》和即将出版的《中國計算機》——第一部全面的中文計算機史。

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