تاريخ تنسيق TrueType
في النصف الثاني من ثمانينيات القرن العشرين، كانت صناعة الحواسيب الشخصية تشهد تطورًا سريعًا، وكان لا بد من وجود معيار خاص للخطوط يتماشى مع هذه الأجهزة. كانت شركة Adobe تمتلك بالفعل معيارًا يُعرف باسم PostScript Type 1، وقد تم دمج هذا المعيار في برامجها الرسومية، مما ساعد على انتشاره على نطاق واسع.
كان كل من Apple وMicrosoft هما الداعمان الأيديولوجيون لتنسيق TrueType. وقد بدأت عملية تطويره بدافع اقتصادي بحت، حيث كانت الرسوم المرتفعة لاستخدام خطوط PostScript تمثّل عبئًا كبيرًا. وبالتالي، جاء TrueType كرد فعل من هذين العملاقين على الاحتكار الفعلي لشركة Adobe في مجال الخطوط من خلال معيارها PostScript Type 1. كان الهدف من TrueType هو إنشاء معيار موحد للخطوط يكون سهل التوسيع وقابلًا للاستخدام بسلاسة على أجهزة الكمبيوتر الشخصية. بدأت شركة Apple تطويره أولًا، ثم انضمت إليها Microsoft لاحقًا وبدأت في الترويج له بقوة. أضافت Apple دعم تنسيق TrueType في مايو 1991 (في نظام التشغيل System 7.0)، في حين أدخلت Microsoft الخطوط بنسق TrueType ضمن نظام Windows 3.1 في أبريل 1992.
أصدرت شركة Apple إصدارها الخاص من التنسيق تحت اسم TrueType GX قبل منافستها، مما وضع Microsoft، التي كان تنسيقها لا يزال قيد التطوير، في موقف قانوني معقّد بسبب قضايا الترخيص. ونتيجة لذلك، أطلقت Microsoft منتجها باسم TrueType Open.
تم نشر TrueType Open بالتزامن مع إصدار نظام التشغيل Windows 95، وكان أهم تحديث في هذا الإصدار هو إدخال ميزة Antialiasing — أي تنعيم الحواف على الشاشة باستخدام تدرجات اللون الرمادي.
في عام 1996، أطلقت شركتا Microsoft وAdobe، بعد أن كانتا منافستين في السابق، تنسيقًا موحدًا ومفتوحًا للخطوط يُدعى OpenType، يدعم كلًا من محيطات TrueType وPostScript، بالإضافة إلى Unicode وميزات طباعية متقدمة مثل الحروف الصغيرة (Small Caps)والروابط (Ligatures)، وغيرها.
وهكذا، حصلت عائلة الخطوط الحديثة على اسم يعكس تاريخ تطويرها بالكامل، وهو OpenType:
- TrueType (.ttf) — خطوط OpenType تعتمد على محيطات TrueType
- OpenType (.otf) — خطوط OpenType تعتمد على محيطات PostScript
وبفضل الإمكانيات الواسعة التي قدّمها معيار TrueType منذ بدايته، تم إطلاق الخطوط المتغيّرة عام 2016 بناءً عليه.
منذ البداية، حصل تنسيق TrueType على سمعة سيئة، ويرجع ذلك إلى وجود عدد هائل من الخطوط الرديئة الجودة، إذ كان معيارًا مفتوحًا بخلاف تنسيق PostScript Type 1 المغلق. ونتيجة لذلك، لم تنتشر خطوط TrueType على نطاق واسع في البداية، واستمر جمهور المستخدمين في تفضيل خطوط PostScript. لكن مع مرور الوقت، وجد تنسيق TrueType مكانته الخاصة في السوق: فقد بدأت الشركات الكبرى بالاعتماد عليه عندما احتاجت إلى تطوير خطوط نظام مهمة أو تصميم خطوط مخصصة حسب الطلب.
بدأت تقنية TrueType في أوائل التسعينيات، في وقت كانت فيه الشاشات تتميز بكثافة بكسلات منخفضة جدًا (DPI)، وكانت الرسوميات حينها بسيطة للغاية، تعتمد على عرض أحادي اللون فقط (BI-Level Rendering) — أي أن الخطوط التي تظهر على الشاشة كانت تُعرض بلون واحد، دون تدرجات رمادية. ومع تطور العتاد والبرمجيات، أصبحت الرسوميات على أجهزة الكمبيوتر أكثر تطورًا، وتم إدخال تدرجات اللون الرمادي (Grayscale Rendering) في عرض الخطوط. ومع الوقت، انتشرت شاشات الكريستال السائل (LCD) على نطاق واسع، وبدأ مطورو البرمجيات في استغلال خصائص التكوين البنيوي للبكسل في شاشات LCD، حيث يتكوّن كل بكسل من ثلاثة ألوان فرعية (أحمر، أخضر، أزرق). وقد أُطلق على هذه التقنية اسم SubPixel Rendering، وهي الأساس الذي بُنيت عليه أدوات الترصيع (الرستر) مثل ClearType وDirectWrite من شركة Microsoft.
عرض الخط باستخدام DirectWrite (DirectWrite Rendering)
تنسيقا TrueType وOpenType يحتويان على الغليفات على شكل محيطات مبنية بواسطة منحنيات Bézier، لكن طريقة تنفيذ تحسين العرض تختلف بينهما بشكل جذري.
بشكل مختصر: في خطوط PostScript، يتم تحديد عناصر معينة داخل كل غليف — مثل السيقان الرأسية والأفقية، والزوايا، وغيرها من التفاصيل. بعد ذلك، تُطبَّق عليها معايير محددة أو محسوبة تلقائيًا مثل السماكة، العرض، والارتفاع. يُنفَّذ تحسين العرض (Hinting) في هذا النظام بسرعة كبيرة وبشكل آلي، لكن المصمم لديه سيطرة محدودة جدًا على الشكل النهائي للغليف، لأن أداة الترصيع (الرستر) هي التي تتخذ القرار النهائي بشأن أي التوجيهات ستُستخدم وكيفية تطبيقها عند عرض النص على الشاشة.
في خطوط TrueType، يتم اعتماد نهج مختلف تمامًا. فبدلًا من تفويض مهمة المعالجة إلى أداة الترصيع (الرستر)، يحتوي الخط نفسه على تعليمات دقيقة موجهة لكل نقطة، يجب إما تنفيذها بالكامل أو عدم تنفيذها إطلاقًا.
تُحقّق خطوط TrueType دقة عالية وجودة ممتازة عند العرض على الشاشة، وذلك بفضل التعقيد الكبير في عملية تطويرها. بالنسبة لمصمم الخطوط، فإن تحرير محيطات TrueType يُعدّ أمرًا صعبًا للغاية، لأنها تعتمد على منحنيات Bézier التربيعية، مما يجعل عدد النقاط داخل كل غليف أكبر وأكثر تعقيدًا. أما عملية تحسين العرض فهي أيضًا معقّدة ومركّبة، ولا يمكن تنفيذها بكفاءة إلا من قِبل مصممين محترفين على أعلى مستوى. في المقابل، فإن محيطات خطوط OpenType (PostScript) أسهل في التعديل لأنها تعتمد على منحنيات Bézier التكعيبية، كما أن تحسين العرض هذه الخطوط أبسط بكثير وغالبًا ما يكون مؤتمتًا. لكن رغم سهولة التطوير، فإن جودة العرض على الشاشة تكون أضعف مقارنة بـ TrueType، وإن كانت موحّدة وأكثر تنبؤًا عبر جميع الخطوط.
في عام 1999، قامت شركة Apple بدمج أداة الترصيع الخاصة بها للشاشات ضمن نظام التشغيل، تحت اسم Quartz 2D. تقوم هذه الأداة بتوحيد عرض الخطوط سواء كانت بتنسيق TrueType أو OpenType، بغض النظر عن الجهة المصممة للخط، وذلك على شاشات أجهزة Apple. لكن Quartz 2D لا يراعي تعليمات تحسين العرض الخاصة بخطوط TrueType، بل يتجاهلها تمامًا. وبالتالي، أصبح تنسيق TrueType ذا أهمية أكبر بالنسبة لأجهزة Windows وLinux، بينما لم يعُد يُستفاد من ميزاته الكاملة على أنظمة Apple.
ما هو تحسين العرض TrueType ولماذا هو مهم
في الطباعة الرقمية، يتم تعريف كل رمز من خلال مجموعة من المحيطات، والتي تتكون عادةً من منحنيات Bézier على شكل سبلاين (Spline). عند عرض الرمز على شبكة البكسلات، يتم تحجيم المحيطات إلى الحجم المطلوب، ثم تُملأ جميع البكسلات داخل هذه المحيطات باللون الأسود. يعمل هذا الأسلوب بكفاءة عالية عند كثافة بكسلات مرتفعة (DPI)، لكن عند DPI أقل من 150، تصبح عملية العرض غير دقيقة، وتظهر مشاكل في وضوح الحروف.
تحسين العرض TrueType (أو ما يُعرف أيضًا بـ “التحكم” أو “الإرشاد”) هو عبارة عن مجموعة من التعليمات تُدمج داخل ملف الخط باستخدام برامج متخصصة. يمكن اعتبارها نوعًا من القيود الذكية التي تُطبّق أثناء تحجيم الحروف، وذلك لضمان أن تبقى أشكال الحروف قريبة قدر الإمكان من التصميم الأصلي، مهما كان حجم الخط، أو نوع الجهاز، أو دقة الشاشة، أو بيئة النظام المستخدمة. يساهم تحسين العرض في تحسين مظهر النص ورفع درجة وضوحه وسهولة قراءته، خصوصًا عند استخدام الخط في أحجام صغيرة أو على شاشات منخفضة الدقة.
يتوفر تحسين العرض TrueType بنوعين: تلقائي ويدوي. بالنسبة للخطوط ذات الأوزان الخفيفة والمتوسطة — مثل Thin، ExtraLight، Light، Regular، وMedium — ففي الغالب يكون تحسين العرض التلقائي كافيًا، خاصة إذا كانت أشكال الحروف بسيطة. لكن مع الأوزان الأثقل — من DemiBold إلى Black — أو في حالة الخطوط ذات الأشكال المعقّدة (مثل الخطوط ذات الزوايا أو الخطوط الزخرفية)، تبدأ التحديات. يتم تنفيذ تحسين العرض اليدوي إما من خلال محرر خطوط متخصص أو عبر برامج مخصصة. ويُعد تحسين العرض اليدوي فنًا حقيقيًا من جهة، وحرفة تقنية من جهة أخرى. يقوم المتخصص في تحسين العرض بوضع التعليمات يدويًا داخل ملف الخط، رمزًا برمز، ثم يختبر النتيجة في أحجام نصوص مختلفة للتأكد من الجودة.
وفي كثير من الحالات، يساهم تحسين العرض اليدوي في الحفاظ على طابع الخط البصري حتى حجم 16 نقطة، ويُبقي على قابلية القراءة الجيدة حتى حجم 11 نقطة.
أربع مهام أساسية يقوم بها تحسين العرض
1. 1. تحقيق التباين: تحسين العرض يُعيد للخط التباين الذي قصده المصمم، مما يحافظ على وضوح التفاصيل الدقيقة.
2. تعزيز قابلية القراءة: عند استخدام الخط في أحجام صغيرة، يكون تحسين العرض هو العنصر الأساسي الذي يحافظ على وضوح الرموز وسهولة قراءتها.
3. ضبط التباعد (Spacing): تحسين العرض يمنع تداخل الحروف معًا، ويضمن الحفاظ على المسافات بين الحروف كما أرادها المصمم.
4. ضبط انتظام السطر: يساعد تحسين العرض على بقاء الحروف ضمن الخط الأساسي للسطر في جميع الأحجام، ويمنعها من “القفز” خارج الخط.
التطبيق العملي في الحياة اليومية
في بداية عام 2021، كان لدى 40٪ من مستخدمي الحواسيب دقتان أساسيتان للشاشات: 1920×1080 و 1368×768. وعلى سبيل المثال، فإن شاشة بدقة 1080×1920 وبقياس 22 بوصة، تمتلك كثافة بكسلات تبلغ حوالي 100 DPI فقط. وإذا اعتبرنا أن 300 DPI هو المعيار المثالي في الطباعة، فهذا يعني أن دقة الشاشة تعادل ثلث الجودة المطلوبة فقط لعرض النص بشكل مثالي وواضح.
وعلى الرغم من ذلك، فإن العديد من استوديوهات تصميم الخطوط تُولي القليل جدًا من الاهتمام لعملية تحسين العرض (Hinting): فإما أن تعتمد فقط على خطوط OpenType ذات تحسين العرض PostScript البسيط، ولا تمتلك حتى خطوط TTF في مجموعتها، أو تستخدم أدوات تحسين العرض تلقائية بالكامل. والنتيجة أن المستخدمين — سواء في مواقع صغيرة أو خدمات كبرى ذات جمهور بالملايين — يرون نصوصًا غير متقنة بصريًا، تظهر بشكل غير دقيق أو مشوّه على الشاشات.
بالإضافة إلى ذلك، قد تمتلك الشركات والمؤسسات الدولية الكبرى معدات قديمة أو صناعية ضمن أنظمتها، تتميز بـ دقة DPI منخفضة، مما يجعل مسألة عرض الخطوط بدقة لا تزال قضية بالغة الأهمية بالنسبة لها. ويشمل ذلك أيضًا القطاعات المتخصصة، مثل: القطاع المصرفي (أجهزة الصراف الآلي)، أجهزة الملاحة، تطوير الألعاب والتطبيقات، البث التلفزيوني، وهي مجالات تتطلب عرضًا دقيقًا ومدروسًا للخطوط على الشاشة.
كيف يتم تنفيذ تحسين العرض TrueType في استوديو TypeType
في أوائل التسعينيات، كان تحسين العرض يُعد عملية تقنية معقدة للغاية، وذلك لأن التعليمات داخل خطوط TrueType كانت تُكتب على شكل أوامر منخفضة المستوى بلغة التجميع (Assembly).
اليوم، تُستخدم برامج متخصصة في تحسين العرض تدعم أوامر مرئية عالية المستوى، وتقوم بتحويلها تلقائيًا إلى كود أصلي (Native Code).
يمكن تصنيف الأدوات الأكثر شيوعًا كما يلي:
- ttfautohint — أداة تحسين العرض تلقائي مع خيارات إضافية، وتعتمد على محرك العرض FreeType؛
- FontLab / Glyphs — محررات خطوط تدعم عمليات تحسين العرض اليدوي والمُدمج؛
- Microsoft Visual TrueType — تطبيق مستقل (Standalone) مخصص لتحسين العرض خطوط TrueType.
ومع ذلك، فإن فك تجميع الخط (Decompilation) من أجل تعديل تحسين العرض TrueType غير ممكن، على عكس خطوط PostScript، وذلك لأن كل تطبيق يستخدم مجموعة أوامر خاصة به لتنفيذ التعليمات. لذا، يجب إما العمل على الملف المصدر الأصلي، أو إعادة تنفيذ تحسين العرض من الصفر.
نحن نقوم بتنفيذ تحسين العرض TrueType لكل من الأنماط الثابتة والخطوط المتغيّرة، ونستخدم في ذلك برنامج Visual TrueType بالإضافة إلى مجموعة من البرمجيات الفرعية التقنية الخاصة بنا، وذلك بهدف تحسين وتسريع عملية تحسين العرض بأعلى جودة ممكنة.
معلومة مثيرة للاهتمام:
تعود جذور برنامج VTT (Visual TrueType) إلى فترة إنشاء تنسيق TrueType نفسه. فأحد مؤلفي هذا التنسيق ومبتكر لغة تعليماته هو سامبو كاسيلا (Sampo Kaasila)، والذي قام أيضًا ببرمجة تطبيق مدفوع للتحسين العرض على نظام Macintosh يُدعى Typeman. وبعد فترة، قامت شركة Microsoft بشراء ترخيص برنامج Typeman، واعتمدت عليه في تطوير برنامج VTT، والذي أصبح لاحقًا متاحًا فقط على نظام Windows.
ورغم أن VTT كان مجانيًا في البداية، إلا أنه في أوائل الألفينات كان من الضروري ملء اتفاقية ترخيص، ثم إرسالها إلى Microsoft عبر الفاكس، وبعدها يتم منحك صلاحية دخول المنتدى لتحميل البرنامج.
لماذا نستخدم VTT بالتحديد؟ برأينا، يُعتبر VTT أشمل محرر من نوعه، حيث يوفّر حرية كاملة في التحكم بمظهر الخط وكيفية عرضه. من أبرز مزاياه أنه من تطوير شركة Microsoft نفسها، مما يضمن أن المعاينة داخل المحرر تتطابق تمامًا مع العرض النهائي الفعلي على النظام. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع البرنامج بدعم مباشر — فيمكنك مراسلة المطورين، وغالبًا ما تحصل خلال أيام على رابط لتحميل إصدار يحتوي على إصلاح للمشكلة التي أبلغت عنها. أما السلبيات، فهي أن البرنامج مغلق المصدر (Closed Source)، وهو ما اضطرنا إلى كتابة سكريبتات خاصة بلغة Python لتنفيذ بعض الوظائف الإضافية التي نحتاجها.
فيما يلي بعض الأمثلة على ما نقوم به:
- تصحيح تموضع العلامات التشكيلية (الديـاكريتكس) فوق وتحت الحروف؛
- محاذاة العناصر (المكوّنات) إجباريًا مع شبكة البكسلات لتحسين الدقة؛
- تجميع الرموز تلقائيًا بطريقة صحيحة في مجموعات متناسقة؛
- نقل تعليمات تحسين العرض من خط إلى آخر لتسريع عملية الإنتاج؛
- تصحيح السيقان في الأوزان الرفيعة للحفاظ على وضوحها.
عملية تحسين العرض النموذجية لحرف ما تمر بالخطوات التالية:
- وضع علامات على النقاط الرأسية لضمان تناسق ارتفاع الرمز مع بقية الرموز، وأن يبقى ضمن السطر المحدد للنص دون أن يخرج عنه (على سبيل المثال، يجب أن يكون الحرف الكبير مساويًا في الارتفاع لباقي الحروف الكبيرة، والصغير لباقي الحروف الصغيرة)؛
- تثبيت سماكة جميع الخطوط الأفقية بحيث تكون متماثلة مع الخطوط المماثلة الأخرى داخل الخط؛
- تثبيت سماكة جميع الخطوط العمودية بنفس الطريقة لتكون موحّدة؛
- تحريك النقاط الأخرى (smooth) بشكل تلقائي بناءً على النقاط التي تم تطبيق التعليمات عليها بالفعل.
عملية تحسين العرض الخط:
- أولاً يتم تشغيل تحسين العرض التلقائي، والذي تكون مهمته تنعيم الحروف والكشف عن الأماكن التي تحتاج إلى تعديل يدوي. هذا يوفر الكثير من الوقت؛
- قبل بدء تحسين العرض اليدوي، يتم تطبيق مجموعة من السكربتات الخاصة بنا على الخط لتحديد المناطق الإشكالية التالية. وهذا مرة أخرى يوفّر علينا عملاً إضافيًا؛
- العمل اليدوي: يتم التحقق من القيم المرجعية للخط (مثل الارتفاعات والسماكات)، وتعديل التعليمات التي أُنشئت بواسطة تحسين العرض التلقائي؛
- الاختبار وإجراء التعديلات النهائية.
تحسين العرض الخطوط المتغيرة هو عملية أكثر تعقيدًا، نظرًا لغياب بعض الوظائف، مثل الدوال التفاضلية (deltas)، رغم وجود الرغبة في جعل عرض الخط يبدو بنفس الجودة كما في الخطوط الثابتة. هذه العملية تشبه إلى حد كبير تحسين العرض خط فردي، ولكن مع فارق واحد: في الخط المتغير يوجد عدة خطوط أساسية تُعرف باسم “الماسترات” (masters)، والتي يتم التبديل بينها لتحقيق التغير. ومع ذلك، يمكن للتحسين العرض أن يُطبّق فقط على نمط رئيسي واحد يُعتبر نقطة الارتكاز. وبذلك، تتلقى بقية الأنماط التعليمات من هذا النمط الأساسي، مما يزيد من صعوبة اختبار تحسين العرض وتحسينه.
يحتوي تحسين العرض على عدد من التفاصيل الدقيقة التي تختلف باختلاف نظام التشغيل أو المتصفح الذي يُعرض فيه الخط. نحن نقوم باستمرار بتطوير وتحسين البرامج الفرعية والسكريبتات الخاصة بنا لتحسين تحسين العرض وجعله أكثر فعالية. أما بالنسبة لعملائنا، فنحن نعمل على إعداد تحسين العرض بدقة في جميع الحالات المطلوبة لضمان عرض الخطوط بأعلى درجة من الدقة الممكنة. بالإضافة إلى ذلك، نقوم بإجراء تدقيق شامل للخطوط ونقدّم التوصيات المناسبة.
بدلاً من الخاتمة
قد يبدو أن تحسين العرض عملية معقدة وتتطلب الكثير من الموارد، لكن الأمر ليس كذلك تماماً. لقد تمكّنا من تحسين تحسين العرض بشكل كبير سواءً للأنماط الفردية أو للعائلات الخطية الكبيرة. قمنا بنقل تحسين العرض (التعليمات) بين الأنماط المختلفة في الوزن، وكذلك بين النسخ المستقيمة والمائلة من الخطوط، كما تعلمنا أيضاً تنفيذ تحسين العرض للخطوط المتغيرة.
لقد أنشأنا أدواتنا (سكريبتات) ومنهجياتنا الخاصة التي تُحسِّن عملية تحسين العرض الخطوط. كل ذلك مجتمِعًا أتاح لنا جعل عملية تحسين العرض أكثر توفّرًا. ونظرًا لأن تجربتنا تُظهر أن الخط الذي لا يخضع لتحسين العرض يدوي عالي الجودة يفقد كثيرًا من مجالات استخدامه، فإننا نقوم بتطبيق تحسين العرض على جميع الخطوط التي نُطلقها.
نحن نساعد حاليًا استوديوهات خطوط أخرى في عمليات تحسين العرض. فريق TypeType دائمًا منفتح للتواصل مع الزملاء في هذا المجال.
