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Jun 08, 2023

Fontes Hershey: não é chocolate, a origem das letras vetoriais

Nos últimos anos, continuei encontrando algo chamado fontes Hershey. Depois de pesquisar, encontrei um relatório governamental de 1967 escrito por um sujeito chamado Dr. Allen Vincent Hershey. Na década de 1960, ele

Nos últimos anos, continuei encontrando algo chamado fontes Hershey. Depois de pesquisar, encontrei um relatório governamental de 1967 escrito por um sujeito chamado Dr. Allen Vincent Hershey. Na década de 1960, ele trabalhou como físico no Laboratório de Armas Navais em Dahlgren, Virgínia, estudando a interação entre cascos de navios e água. Sua pesquisa foi auxiliada pela Naval Ordnance Research Calculator (NORC), que foi construída pela IBM e era um dos computadores mais rápidos do mundo quando foi instalado pela primeira vez em 1954.

As instalações de E/S do NORC, como cartões perfurados, fita magnética e impressoras de linha, eram típicas da época. Mas o NORC também tinha uma impressora óptica de altíssima velocidade. Este dispositivo foi originalmente desenvolvido pela empresa de telecomunicações Stromberg-Carlson para a Administração da Segurança Social, a fim de imprimir rapidamente grandes quantidades de dados diretamente em microfilme.

Talvez você já tenha ouvido histórias de programadores esperando impacientemente por impressões de operadores de mainframe? Bem, você teria esperado ainda mais pelos seus gráficos ópticos. Como usavam filme, precisavam de processamento químico para se tornarem fotos, slides ou microfilmes. Mas, apesar desse tempo de espera, a velocidade de impressão era muito mais rápida do que as impressoras de linha da época: 7.000 linhas por minuto versus 150. Embora essa velocidade de impressão fosse certamente impressionante, a capacidade de traçar gráficos e números inteiros em apenas frações de segundo não era nada. dúvida bem apreciada pelos cientistas da Dahlgren.

O que tornou este dispositivo tão rápido? Foi o Charactron Tube que abordamos em 2017. Este CRT especial possui uma tela interna de metal na qual uma fonte está gravada. O feixe de elétrons projeta uma letra inteira na face de fósforo do tubo em um “flash”, que por sua vez expõe o filme fotográfico. Nenhuma digitalização raster ou desenho vetorial foi envolvido, portanto o processo foi rápido. Mas logo o sistema seria utilizado de maneiras não imaginadas pelos projetistas originais.

Naquela época, antes dos processadores de texto roff, LaTex e WYSIWYG, preparar relatórios técnicos cheios de equações matemáticas complicadas e gráficos de dados consumia muito tempo. O texto em si seria preparado em uma máquina de escrever comum. Mas máquinas de escrever para fins especiais, como a Varityper, eram necessárias para compor equações matemáticas. Os gráficos e figuras geralmente seriam desenhados à mão ou em caneta plotter. Hershey percebeu que a impressora óptica do NORC poderia assumir uma nova função e ser usada como compositora. O Dr. Hershey não só viu esta possibilidade, como também tinha um grande interesse pela caligrafia e não se importava de passar as noites a desenvolver esta nova capacidade.

A chave para que isso acontecesse foi definir um novo modo de saída que contornasse as fontes internas do estêncil. Em vez disso, o filme seria exposto usando o estêncil de ponto final (ponto final) como um “ponto” e movendo o ponto sob o controle do programa. Quando aplicado ao texto, é claro que é mais lento do que usar o estêncil, mas permite uma seleção arbitrária de fontes ou repertórios, como o Dr. Hershey os chamou. Além disso, ele abre a capacidade de plotar dados diretamente no filme, ignorando o pen-plotter mais lento e as técnicas de desenho manual ainda mais lentas da época.

O Dr. Hershey descobriu que os engenheiros dos Laboratórios Bell em Murray Hill, Nova Jersey, desenvolveram uma fonte para sua impressora óptica usando uma técnica semelhante, abordando-a do ponto de vista da rasterização. Dr Hershey percebeu que poderia expandir isso para abranger glifos mais exóticos e artísticos. Ele se concentrou no uso de vetores para projetar suas fontes e embarcou na longa jornada de pesquisa e construção de sua coleção de fontes baseadas em vetores.

Em retrospectiva, ele não apenas construiu um conjunto de ferramentas para resolver as necessidades da comunidade Dahlgren, mas também levou os limites do plotter óptico ao extremo. Em seus relatórios ele demonstrou fontes não apenas em inglês, mas em outros idiomas, como grego, russo e japonês. Além de símbolos matemáticos, ele mostrou como o plotter poderia desenhar diagramas de circuitos eletrônicos, mapas estelares da galáxia, mapas em geral, ligações químicas, etc. Um exemplo de seu rigor é encontrado em seu relatório de 1967 “Caligrafia para Computadores”. Embora Hershey tenha implementado apenas um subconjunto de caracteres japoneses como demonstração, ele pesquisou mais de 5.000 deles em busca de glifos que pudessem exceder as limitações de seu método. Ele só conseguiu encontrar um desses casos, que decidiu razoavelmente ignorar: