TrueType

TrueType — это технология компьютерных шрифтов, разработанная компанией Apple Inc. и впоследствии лицензированная корпорацией Microsoft. Она представляет собой формат файлов шрифтов, основанный на математическом описании контуров символов с помощью кривых Безье второго порядка, и включает встроенный механизм хинтования (инструкции по отображению на экране и при печати). TrueType является одним из наиболее распространённых форматов шрифтов в операционных системах Windows, macOS и в вебе, наряду с PostScript Type 1 и OpenType.

История

Разработка Apple

В конце 1980-х годов компания Apple столкнулась с необходимостью создания собственной технологии шрифтов, не зависящей от лицензионных отчислений Adobe Systems. В то время Adobe доминировала на рынке с форматом PostScript Type 1, который требовал покупки лицензии на интерпретатор PostScript. Apple хотела снизить затраты и получить полный контроль над рендерингом шрифтов в своей операционной системе. Разработка TrueType началась в 1987 году под руководством инженеров Apple, включая Стива Джобса. Первоначально проект назывался «Bass» (по аналогии с «TrueType» — «истинный тип»). Технология была анонсирована в 1990 году и впервые внедрена в операционную систему System 7 в 1991 году.

Лицензирование Microsoft

В 1991 году Microsoft, стремясь создать конкурентоспособную графическую подсистему для Windows, заключила с Apple соглашение о лицензировании TrueType. Это позволило Microsoft использовать технологию в Windows 3.1, выпущенной в 1992 году. В рамках сделки Microsoft получила право на разработку собственных шрифтов TrueType, включая такие популярные гарнитуры, как Times New Roman, Arial и Courier New. Эти шрифты были созданы компанией Monotype Imaging (ранее Monotype Corporation) по заказу Microsoft. Лицензионное соглашение между Apple и Microsoft действовало до 2000-х годов, после чего обе компании продолжили развивать формат независимо.

Распространение и стандартизация

С середины 1990-х годов TrueType стал стандартом де-факто для шрифтов в настольных издательских системах и веб-дизайне. В 1997 году Microsoft и Adobe совместно разработали формат OpenType, который является расширением TrueType и добавляет поддержку PostScript-контуров, расширенные типографские возможности (лигатуры, альтернативные символы) и кодировку Unicode. Несмотря на появление OpenType, TrueType остаётся широко используемым, особенно в операционных системах Windows и macOS, где большинство системных шрифтов по-прежнему имеют формат TrueType или его вариант OpenType с контурами TrueType.

Технические особенности

Математическое описание контуров

TrueType использует для описания контуров символов квадратичные кривые Безье (кривые второго порядка). В отличие от PostScript Type 1, который применяет кубические кривые (третьего порядка), квадратичные кривые TrueType требуют меньше вычислительных ресурсов для рендеринга, но при этом менее гибки для описания сложных форм. Каждый символ (глиф) задаётся набором точек, соединённых отрезками прямых и кривых. Контуры могут быть замкнутыми (для заполненных символов) или разомкнутыми (для штрихов).

Хинтинг

Одной из ключевых особенностей TrueType является встроенная система хинтования. Хинты — это инструкции, записанные в файл шрифта, которые управляют отображением символов на экране с низким разрешением (например, 72–96 dpi). Они корректируют положение и толщину штрихов, чтобы избежать размытия, «зубчатости» и неравномерной толщины линий. В TrueType хинты могут быть как автоматическими (генерируемыми программой), так и ручными (заданными дизайнером шрифта). Качественное хинтование особенно важно для мелких кеглей (8–12 пунктов).

Формат файла

Файл шрифта TrueType имеет расширение .ttf (TrueType Font) или .otf (OpenType Font с контурами TrueType). Структура файла основана на таблицах (tables), каждая из которых содержит определённый тип данных:

• cmap — таблица соответствия символов (Unicode) глифам.
• glyf — таблица описания контуров глифов.
• head — заголовок шрифта (дата создания, версия, единицы измерения).
• hhea — горизонтальные метрики (высота, ширина, межсимвольные расстояния).
• hmtx — горизонтальные метрики для каждого глифа.
• name — метаданные (название гарнитуры, автор, лицензия).
• post — информация для печати (PostScript-имена глифов).
• fpgm, prep, cvt — таблицы для хинтинга (программы, предварительные инструкции, значения контрольных точек).

Всего в файле TrueType может быть до 20 обязательных и необязательных таблиц. Размер файла зависит от количества глифов и сложности хинтов.

Кодировка и Unicode

TrueType поддерживает кодировку Unicode, что позволяет включать в один шрифт символы из разных письменностей (латиница, кириллица, арабское письмо, иероглифы и т.д.). Однако количество глифов в одном файле ограничено 65 536 (2^16) из-за 16-битной адресации. Для поддержки большого количества символов (например, CJK) используются шрифты с несколькими файлами или формат OpenType.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Независимость от аппаратного обеспечения: TrueType-шрифты корректно отображаются на любых устройствах с поддержкой формата, включая экраны с низким разрешением.
• Компактность: Файлы TrueType меньше по размеру по сравнению с PostScript Type 1 для одинакового набора символов.
• Встроенное хинтование: Обеспечивает читаемость при мелких кеглях без дополнительных настроек.
• Кроссплатформенность: Поддерживается Windows, macOS, Linux (с помощью библиотеки FreeType) и веб-браузерами.

Недостатки

• Ограниченная гибкость контуров: Квадратичные кривые менее точны при описании сложных форм, чем кубические кривые PostScript.
• Сложность ручного хинтования: Качественное хинтование требует высокой квалификации дизайнера и занимает много времени.
• Проблемы с лицензированием: В прошлом возникали юридические споры между Apple и Microsoft по поводу прав на TrueType. В настоящее время формат является открытым, но некоторые шрифты могут иметь ограничения на использование.

Применение

Операционные системы

TrueType является основным форматом шрифтов в Windows (начиная с Windows 3.1) и macOS (с System 7). Системные шрифты, такие как Segoe UI (Windows) и Helvetica Neue (macOS), распространяются в формате TrueType или OpenType с контурами TrueType. В Linux TrueType поддерживается библиотекой FreeType, которая входит в состав большинства дистрибутивов.

Веб-шрифты

С появлением технологии @font-face в CSS (около 2008 года) TrueType стал одним из поддерживаемых форматов для веб-шрифтов. Однако в вебе чаще используются форматы WOFF (Web Open Font Format) и WOFF2, которые являются сжатыми версиями TrueType и OpenType. TrueType-файлы могут быть преобразованы в WOFF с помощью специальных утилит.

Издательские системы

В профессиональной вёрстке (Adobe InDesign, QuarkXPress) TrueType используется реже, чем OpenType, из-за ограниченных типографских возможностей. Однако для простых документов и офисных приложений (Microsoft Word, LibreOffice) TrueType остаётся стандартом.

Интересные факты

• Название «TrueType» было выбрано Apple как антоним к «PostScript» (постскрипт — «после написания», TrueType — «истинный тип»).
• Первые шрифты TrueType для Windows (Times New Roman, Arial, Courier New) были разработаны компанией Monotype Imaging по заказу Microsoft. Они предназначались для замены шрифтов PostScript, которые были популярны в издательском деле.
• В 1990-х годах существовала конкуренция между TrueType и PostScript Type 1. Adobe пыталась продвигать Type 1 как стандарт, но TrueType выиграл за счёт бесплатности и встроенного хинтования.
• Формат TrueType поддерживает до 65 536 глифов в одном файле, но на практике большинство шрифтов содержат от 200 до 1000 глифов.
• В 2009 году Apple выпустила формат SFNT (TrueType с расширенными возможностями), который стал основой для шрифтов в iOS и macOS.

Источники

• Apple Inc. «TrueType Reference Manual». 1991.
• Microsoft Corporation. «TrueType 1.0 Specification». 1992.
• Adobe Systems Incorporated. «OpenType Specification». 1997.
• Monotype Imaging. «The History of TrueType». 2005.
• FreeType Project. «FreeType 2.13.0 Documentation». 2023.
• ISO/IEC 14496-22:2019 «Open Font Format».