《1 引言》
1 引言
Windows本质上是一个图形化的操作环境, 提供了多任务运行方式和多媒体支持, 得到广泛应用。它在内存管理、长文件名、虚拟机和多线程方面的特点, 让用户耳目一新。
计算机事业的发展给少数民族地区带来了学习和使用Windows的热潮。新疆是一个各民族聚居的地区, 使用维吾尔、哈萨克、柯尔克孜、蒙古等少数民族文字, 并且它们必须与汉字一起混合使用, 所以开发一套Windows´95民文处理系统有非常重要的价值, 也是时代的迫切需求。针对这一点, 1998年课题组开发了能在中西文Windows´95、Windows´97上处理维、哈、阿 (阿拉伯) 、汉、英等文字的民文处理系统———“民文视窗”。
《2 设计原则和目标》
2 设计原则和目标
为了在中西文Windows´95上开发民文处理平台, 总体设计原则和目标如下:
1) 通过外挂方式, 改变Windows内部与文本输出有关的函数来实现汉英维哈阿文正确混合显示、编排和打印;
2) 在输入、输出模块上解决民文的自动选型, 使得每个民文字符都能准确相连;
3) 民文字库应单独管理, 而不修改原有的中英文字库;
4) 设计并实现几种有效民文输入法, 以适合不同场合的需要;
5) 以动态过程库的形式提供应用程序接口, 使得维、哈、阿文应用程序的编制更为方便;
6) 为了该系统以后的扩充和应用, 应考虑兼容性和可靠性, 充分注意系统的模块化。
《3 技术难点》
3 技术难点
由于民文自身的特点, 在多文种Windows平台开发过程中带来的技术难点表现在以下几个方面。
《3.1 多文种编码上的矛盾》
3.1 多文种编码上的矛盾
为了实现中英文的混合处理, 中文Windows3.X在保留了前127个单字符特性的情况下, 对OXA1～OXFE的代码实施了双字节扩充, 在中文Windows´95中把这区域扩展到OX81～OXFE, 即首字节大于都视为汉字并按等宽处理众所周知, 要实现多文种混合处理必须保证民文与英汉文没有代码冲突, 否则会出现乱码。OX00～OX80是西文代码区域, 不能被占用
《3.2 处理等宽汉字与不等宽民文的冲突》
3.2 处理等宽汉字与不等宽民文的冲突
为解决这个问题提出了“零宽度扩充编码方案”, 从而解决了等宽汉字与不等宽民文在混合处理中的难题。
《3.3 书写方向相反所引起的矛盾》
3.3 书写方向相反所引起的矛盾
现代中文和英文一样, 是从左到右输入 (右向输入)
《3.4 民文的自动选型》
3.4 民文的自动选型
民文的每个字符必须根据两边的字符而选择其前连体、中连体、后连体和独立体四种形式之一。怎样实现计算机自动选型并前后准确连接, 在输入时自动选型还是输出时自动选型是民文处理的又一个难点。
《4 民文零宽度扩充编码技术》
4 民文零宽度扩充编码技术
《4.1 问题的提出》
4.1 问题的提出
民文字库采用的是单字节索引, 但民文编码采用的是双字节编码, 即在内存中每个民文字符都是双字节, 被显示之前, 它们都被映射到单字节上, 即双字节输入, 单字节输出, 这有助于系统的可靠性, 但同时也带来了一些问题。Windows是根据内存中的字符来计算宽度, 而不是根据被输出的字符串
每当用户选择一种字体时, 应用程序调用Windows函数Get Char Widths或Get Char ABC Width以得到当前设备描述表所用字体的宽度, 并把此宽度保存到某缓冲区中。在下次计算某字符串的总宽度时, 使用此缓冲区中的宽度值, 而不再去调用Get Char Widths或Get Char ABC Width
零宽度扩充编码方案
中文Windows´95为了能让用户增加自己的一些符号, 留下了两个未用区域OXAAA1～OX-AFFE和OXF8A1～OXFEFE, 并选用了此区域作为民文代码区。
经过研究和分析, 对民文代码进行了如下创新。
1) 把维文、哈文、阿文分别安排了不同的区域同一个位码段。
2) OXFE为维文, OXFD为哈文, OXFC为阿文, 这些码位刚好落在Windows´95的未用区域。
3) 原第二码为OXA1～OXFE, 不能容纳维文的110多个字符, 所以把尾码从OXA1～OXFE扩充到OX81～OXFE, 这样可把代码码位扩展到128个, 完全容纳所有维文字符并有余量。
4) 为了在民文与英文之间的自由切换, 保留原OX00～OX80为西文字符区。
5) 让民文首码OXFE、OXFD、OXFC的宽度为零, 并让尾码字符宽度任意的情况之下, 增加宽度为零的首码, 这就是“零宽度扩充编码”方案。
某个维文字符OXFEB0的宽度是两个字符OXFE和OXB0的宽度之和, 其中OXFE的宽度为零, 那么OXFEB0的宽度就等于OXB0的宽度, 而OXB0就是要被输出的字符。这样可以解决民文与中英文没有代码上的冲突, 又能解决双字节与单字节的宽度不等所带来的问题。
零宽度扩充编码方案简单地通过代码优化解决多文种代码冲突问题, 解决了全字和半字处理 (即双字节与单字节的宽度不等) 所带来的一系列问题。
《5 民文显示技术》
5 民文显示技术
民文是一种反向文本, 从右往左写, 并且每个字符都有前连体、中连体、后连体和独立体等不同形状, 所以民文的显示相对来说比较麻烦。为了程序的简便性和系统的可靠性, 在编程时, 充分注意到了模块化。修改后的Ext Text Out和Text Out函数由下列模块组成:字符串识别 (分隔) 模块、映射模块、倒序模块、自动选形模块、字体选择模块和显示模块。
字符串分隔模块负责判断原字符串是否为民文:若不是民文, 就直接把该字符串送显示模块显示;若是民文 (即首字节为OXFC, OXFD, OXFE) , 就把该字符串送映射模块。
根据设计原则单独管理民文字符, 而不是去修改原有的中西文字符。该字符是标准单字节字符, 但给民文分配的是双字节代码。映射模块负责从原来的双字节与它相对应的单字节转换工作。这样保证了无代码冲突, 又保证了民文字库的独立性, 从而提高了系统的可靠性和兼容性。
在Windows中, 西文字符原有的输入方式是从左到右, 即第二次输入的字符应在第一次输入的字符右边
每个民文字符都有前、中、后、独立等4种不同形状。一个字符在字符串中的位置不同, 它所带来的表现形式也不同。自动选型模块接收倒序模块送来的民文字符串, 并对其中每个字母进行自动选型, 使它们能准确相连。
解决自动选型的方法有两种, 其一是输入时自动选型, 二是输出时自动选型。输入时自动选型是当用户击民文字符键时, 把每个字母以适当形式输入计算机, 应用程序得到的字符串是经过选型的字符串。这种方法的优点是可以得到民文字符串的精确宽度, 以便准确定位光标。但其缺陷是不能确定插入字符及识别两边的字符, 难以解决字符插入问题。输出时自动选型是当击民文字符键时, 只输入每种字母的一种形式, 即其独立形式。在字符串被显示之前对它进行一次调整, 选型后再输出。这种方法的优点是使自动选型容易实现, 并可以解决字符插入问题。其缺陷是一个输入字符不一定是输出字符, 并且民文的每一个字母4种不同形式的宽度不相等, 所以在内存中的字符串和显示字符串的宽度会出现差异, 而难以准确定位、插入字符。以上两种方法均有其优点和缺点。在制作本系统时充分考虑了这一点, 并结合了这两种方法进行优化。即输入民文时先对它们选型一次, 当这些民文字符串被显示之前, 再对它们进行一次选型。这样可以准确定位光标, 也解决了字符插入问题, 这是本系统的创新之处。
字符串经过自动选型模块之后, 全部发送到字符选择模块。该模块的主要任务是建立与当前字体大小相匹配的民文逻辑字体并把它设为当前字体, 然后把字符串送显示模块中显示。, 本字符串显示后, 删除刚建立的民文逻辑字体, 以空出内存空间。
一个字符串的最后一个模块是显示模块, 该模块在指定位置上用当前字体显示指定的字符串。
《6 True Type字库与点阵字库的使用技术》
6 True Type字库与点阵字库的使用技术
True Type字库和点阵字库是Windows中常见字库, 两者都有优点和缺点, 适合于不同的场合。如果字体选的太大, 点阵字库会带有锯齿形状, 显得难看, 但True Type字库则不会。如果字体选得太小, True Type字库会显得非常模糊, 难看, 但点阵字库则不会。我们通过对前期开发的Windows3.1的分析可知, 一个True Type字库, 如果字体小于20磅, 就自动映射到相应的点阵字库, 这样用户界面会更加美观和方便, 所以“民文视窗”采用了当字体小于14磅时, 映射到点阵字库“MS Sarts Serief”的实施方案。
对点阵字库的映射, 在美化用户界面方面起了积极作用, 但也带来一些问题。因为在True Type和点阵字库的相应字符间存在着宽度差, 所以映射到点阵字库时会出现光标脱离等异常现象
《7 系统实验与应用》
7 系统实验与应用
于1998年8月国家“八六三”计划智能机主体专家组对系统组织技术鉴定, 通过了测试, 并在该系统平台上研制成功的大型集成化维文多媒体软件及其推广应用表明, 该系统的性能指标达到了原中西文Windows´95系统的性能指标。不仅能混合处理不同编辑方向的多文种信息, 而且对各种高层应用软件如VB5.0、VisualC++等各类高级语言、Access 95等数据库类、Notepad等字表处理类、photo shop等图形处理类、Atho Ware等多媒体工具类、3DSMAX等动画制作类等都能提供多文种支持。对多文种的输入、输出提供了直接输入法、提示行输入法智能输入法鼠标输入法等目前, 这种多文种信息处理Windows平台及其应用软件正在广泛地推广应用, 并对民族地区多文种信息处理事业的发展有着重大意义。
《8 结论》
8 结论
在“民文视窗”中首次提出了“零宽度扩充编码方案”, 以编码结构优化来解决民文与中西文的编码冲突问题, 并解决了等宽中文和不等宽民文混合处理问题。从系统最底层核心级扩展系统功能, 建立了民文处理机制;支持一切高层应用的民文处理, 提高了兼容性;提供了4种输入法, 以适合不同的环境;并提供了7种民文字库以满足不同的用户需求。在解决自动选型问题上, 提出了输入时自动选型和输出时自动选型两者结合的方法解决了字符插入, 删除等编辑问题。为了使系统界面更加美观, 提供了True Type和点阵字库的自动切换技术。为了多文种用户使用方便, 屏幕上的一些常见提示信息可动态翻译成母语。系统一开始就考虑了模块化工作有着较高的可靠性和兼容性
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