MS RFC 98:标签/文本呈现大修¶

日期: 2013／06
作者: 托马斯堡
联系: thomas.bonfort@gmail.com
状态: 采用
版本: MAPServer 7

1。现状¶

1.1文本呈现管道¶

当需要标记某个特性时，执行以下（简化）步骤：

字符串最终通过iconv转换为utf8
该字符串将字形从“逻辑顺序”重新排序为“视觉顺序”，以支持从右向左书写的语言。例如，假设大写字母是阿拉伯字母，则在要素中存储的文本为 this is some ARABIC text 被转化为 this is some CIBARA text 为了透明地提供给当前从左到右布局字形的呈现器
字符串经过换行符，当前RTL脚本在我们呈现时进行换行符(for arabic n text )
```
TXET
CIBARA
```
而不是所需的
```
CIBARA
TXET
```
字符串经过对齐，这是目前黑客和不精确的（感谢您的忠实），因为我们（尝试）通过填充空格而不是每行使用精确偏移来实现对齐。
然后，字符串按原样传递给渲染器，渲染器负责每个glyph的整个布局。

1.2个局限性¶

虽然目前的情况很容易理解，而且对于拉丁语来说效果也很好，但是这个RFC的目标是解决一些缺点：

所有渲染器都在复制布局逻辑：
- 将utf8字符串拆分为单个glyph
- 在字体文件中查找给定的字形
- 相对于前一个设置标志符号（这包括后续字符之间的间距，或确定遇到换行符时应垂直添加多少像素）
虽然拉丁语言在字符串字符和字体glyph之间有一个1对1的映射，但对于复杂语言则不是这样，因为需要根据上下文插入连字glyph（请参见 wikipedia complex text layout page 更完整的解释）。虽然这部分由fribidi for arabic（它有一个为我们插入连接符的成形算法）负责，但我们目前在其他复杂的文本语言中很难做到。
我们根本不支持双间距或行距，而且我们的文本对齐方式（中间、右侧）不精确，因为这些方法的实现需要添加到每个渲染器中。

2。拟大修¶

大局见 the state of text rendering .

简而言之，我们不是将文本字符串和起始位置传递给呈现器，而是传递字形列表(即字形是特定字体文件中的特定条目)以及它们的精确位置，这与我们当前渲染时所做的非常相似 FOLLOW labels, as is already outlined in bug 3611 。实际的形状和布局发生在单个映射服务器函数中，呈现器只是将字形静静地放置在它们被告知的位置。

2.1架构影响¶

在体系结构上，这种修改非常重要，因为需要重构整个标签呈现链，以便考虑到定位glyph列表，而不仅仅是纯文本字符串。

2.1.1依赖性¶

Freetype成为地图服务器的核心依赖项，因为我们需要比当前更高级别的字形大小信息(其中freetype是单个呈现器的依赖项)。我们还需要一个中央字形缓存来跨harfbuzz和渲染器使用。 fontsetObj 可能需要扩展为不仅仅是一个简单的文件名哈希表。
fribidi（它有一些线程安全问题）被保存为为为我们处理bidi算法的库。我们不再用它来塑形。
引入harfbuzz以支持复杂的脚本变形（简化：在字符之间插入连接符的工具）。HarfBuzz算法将应用于已确定为非拉丁语的文本字符串（即，HarfBuzz导致的速度减慢仅限于那些实际需要整形的语言）。
uthash（http://troydhanson.github.io/uthash/）是一个只包含头的哈希表实现，可与任意键和值一起使用，并用于访问缓存的字体和glyph。考虑到一些性能测试，我们可能希望有一天用这个来替换我们自己的哈希表实现。

请注意，fribidi和harfbuzz依赖项仍然是可选的，并且可以在编译时对那些只处理拉丁脚本的人禁用。Harfbuzz和Fribidi需要一起启用或禁用。

2.1.2字体和字形缓存¶

（font cache.c）全局（如果需要，线程保护）glyph和字体缓存将确保缓存的glyph可在fastcgi案例的多个请求中重用，但反过来需要一些线程级保护，可能还需要一些修剪，以使其保持合理的大小。为了让fontcache可访问，一些API已经更改。fontcache包含以下缓存：

字体（即TrueType文件的表示）
字形（即给定大小的单个字形的度量）

2.1.2将文本字符串转换为定位glyph列表¶

此步骤将添加到MapServer，包括协调freetype、bidi算法、harfbuzz、换行、文本对齐以及未来的文本和行距的输出。这个步骤在很大程度上可以通过pango透明地实现，但是pango很难跨平台支持，据我所知，它对fontconfig有着严格的依赖性，这与我们的fontset方法不兼容。

文本由“textpathobj”表示，它基本上是定位glyph的列表。（例如，对于Arial字体，大小为10的单词“l a b e l”由位置（x，y）=（0,0）处的Arial字体的glyph“l”、位置（10,0）处的glyph“a”、位置（18,0）处的“b”等表示）。多行文本通过在不同的Y值处放置glyph透明地处理。文本路径可以是“绝对”（即glyph位置在绝对图像坐标中，用于定位角度跟随标签的glyph）或“相对”（在这种情况下，它们必须被其标签点偏移）。

所有的变形都发生在textlayout.c中，其主要角色是接受一个文本字符串作为输入，并返回一个定位glyph列表作为输出。输入字符串经过多个步骤，并被拆分为多个运行。每次运行都有一个不同的行号、bidi方向和脚本“language”。

例如，我们将使用输入的Unicode字符串“这是一些英语、阿拉伯语和日语文本”。大写字母用于表示非拉丁字母，还请注意，阿拉伯语按逻辑（=阅读）顺序存储，而它将呈现为cibara。

将字符串转换为Unicode的ICONV编码转换

run1 = "this is some text in english, ARABIC and JAPANESE", line=0

换行：换行符换行，空格换行

run1 = "this is some text in english,", line=0
run2 = "ARABIC and JAPANESE", line=1

bidi级别，每个运行都有一个bidi方向（即从左到右或从右到左）

run1 = "this is some text in english,", line=0, direction=LTR
run2 = "ARABIC" line=1, direction=RTL
run3 = " and JAPANESE", line=1, direction = LTR

脚本检测应用于启用依赖于语言的形状，并优化将使用的字体（稍后将详细介绍）

run1 = "this is some text in english,", line=0, direction=LTR, script=latin
run2 = "ARABIC" line=1, direction=RTL, script=arabic
run3 = " and " line=1, direction=LTR, script=latin
run4 = "JAPANESE" line=1, direction=LTR, script=hiragana

对于每个运行，我们选择应该使用的字体，以便在给定的运行中使用相同的字体。 MS RFC 80:字体回退支持允许为一个标签指定多个字体，这已扩展到能够微调哪些字体最好用于给定脚本：

FONT "arialuni,arial,cjk,arabic"

现在可以用脚本标识符（即

  FONT "arialuni,en:arial,ja:cjk,ar:arabic"

This is needed as there is and will be overlap between font glyph
coverages, and it should be possible to prioritize which font is used
for which language.

然后将每次运行输入harfbuzz，该函数返回定位glyph的列表。返回的glyph的数目并不意味着与Unicode字符串中的glyph数目相同，而是从左到右排列。作为加速，run who的脚本是“拉丁语”不是通过harfbuzz提供的，而是使用缓存的glyph高级。
重新组装每个运行的标志符号，以说明行号和运行位置（例如，运行3向下偏移一行，并放置在运行2的右侧）。
每一行水平地加上括号，以便于对齐。标签对齐现在停止默认为左对齐，因此从右向左的运行将是右对齐的，而不是现在的左对齐。

2.1.3渲染阶段处理glyph¶

需要更新labelcache和渲染器才能使用glyph列表。这里的变化是广泛的，但在概念上应该保持简单。单个渲染器被大大简化。

已尽可能减少labelcache计算：

将功能插入labelcache时：

如果labelobj及其子StyleObj不包含任何绑定，我们将插入对原始labelobj的引用，而不是副本。当属性绑定不在使用时，这会减少内存使用的DOW。
我们不会插入永远无法呈现的功能（例如，超出比例，对其功能而言太大（minFeatureSize关键字））。

在msdrawlabelcache阶段：

我们将标签文本边界框的计算延迟到，在我们检查了可能导致它无法呈现的条件之后，即。
- 如果他们有一个思维定势和一个相同文本的相邻标签已经呈现
- 对于没有标记的标签，我们首先检查LabelPoint是否与现有标签冲突。
碰撞检测已优化：
- 我们保留一个呈现标签的列表，并遍历这些标签，而不是检查每个成员的labelcache中所有标签的状态。
- 标签的边界度量已从完整的shapeobj缩减为包含边界rect和可选lineobj的结构。对于非旋转标签，不需要任何信息，只需要边界框，这使得这样的两个标签更容易进行交叉检测（即，这两个标签的重叠与边界框的重叠相同，无需进入更多的几何交叉基本体）。
这些变化的加速对于杂乱的地图非常重要，c.f.https://plus.google.com/u/0/118271009221580171800/posts/prwhfyskhea（例如，500.000个标签的渲染时间从800秒到1秒）。

2.2向后兼容性¶

在高（mapfile）级别，不需要。
某些mapscript API可能会更改，或者可能需要打包。（TBD）
角色位置的一些细微但广泛的变化。
MS RFC 99:删除对gd渲染器的支持是这些变化的附带因素

2.3性能影响¶

可能很多：

通过检测和缩短这些案例，仅拉丁语文本的现有性能需要保持在当前水平。如果做得正确，我们实际上可以加快拉丁文本渲染的速度。
对于其他脚本，通过哈夫布兹的成本 will 带上一个性能惩罚。