新的电子设备开机时，屏幕映出的首个交互页面，往往是系统语言选择。
你可以上下滑动，选择中文、英文、日文等多达上百种的文字。但如果将时间拨回 40 多年前，这一选项可能只有寥寥几种，而且没有中文。
我国文字的历史源远流长，但其数字化的历程却并不久远。我们现在之所以能在电子设备上阅读中文，离不开最初花费巨大力气，将中文「搬」至电脑上的那一群人。
最近，斯坦福大学获得了 2500 余件现代中国信息技术收藏品，包括几十台珍稀的中文打字机、文字处理器和电脑等物品，堪称世界上最大的中国现代 IT 历史合集。
▲首批中文数字字体模型. 图片来自：斯坦福大学
该校一位研究中国历史的教授托马斯·穆拉尼（Thomas Mullaney），在这些珍贵的藏品里发现了许多有趣的故事。其中就包括全球首批中文数字字体，是如何被制作出来的。
托马斯将这段艰辛但充满艺术的历程，在《麻省理工科技评论》上讲述了出来。我们也得以机会看见这个具有时代意义的历史片段。
▲托马斯·穆拉尼
故事要从一个订单开始说起。
20 世纪 80 年代初，美国图形艺术研究基金会 (Graphics Arts Research Foundation) 找到了路易斯·罗森布鲁姆（Louis Rosenblum），想请他的团队，为其正在开发的机器 Sinotype III 创建出中文字体。
当时路易斯已年近 6 旬，毕业于麻省理工学院的他，是一名资深的印刷、排版专家。路易斯在 1965 年创立了 Photography Systems 公司，专门解决数字工程、摄影、应用数学等相关问题。
▲路易斯·罗森布鲁姆
虽然路易斯及其团队此前和图形艺术研究基金会有过多次合作，但这次为 Sinotype III 创建中文字体的项目，却是最棘手的。
因为当时中国还没开始生产个人电脑，其他国家或地区生产的电脑无法处理中文。所以在给 Sinotype III 这台实验性机器开发中文字体前，路易斯的团队需要先对苹果二代电脑（Apple II）编程，使其能够以中文运行。
万事开头难。由于苹果二代的 DOS 3.3 操作系统，无法输入和输出汉字文本，所以必须得从头编程，包括编写一个中文文字处理器。为此，其团队花费了几个月的功夫。
他们想出的解决方案，是先通过 BASIC 编程语言，编写一个「Gridmater」程序，然后将该程序放入苹果二代电脑的软盘上运行。如此一来，便能创建并保存汉字的数字位图了。
接着，将设计好的汉字位图及其相应的代码，植入到系统数据库，便可让 Sinotype III 机器处理并显示中文了。
▲Sinotype III 显示器的照片，显示了 Gridmaster 程序和汉字「电」. 图片来自：斯坦福大学
这里插入一个背景知识。早期的数字字体，均采用位图图像（也称点阵图像）来显示。
这是一种常见的储存图像的方式，我们今天相机拍摄的照片、截图，储存方式均属于位图。一张 JPEG、BMP、GIF 等格式的图片，是由很多像素点组成，这些点经过排列和染色，便构成了图样。
比如我们可以在电脑上将一张图片放大，放大至一定程度，便可看到正方形的像素点了。早期的字体便是在一定大小的网格内，通过排列和染色形成的。
▲ 将左图的眼睛部位放大，便可看到像素点了
中文数字字体之所以难做，首要原因就是汉字的数量实在太多了，其次是因为汉字的字形十分复杂多样。
在计算机问世之初，工程师和设计师约定采用大小为 5X7 的位图网格，来创建低分辨率的英文数字字体。如此一来，每个字符的大小约 5 个字节，计算机的内存不会有太多负担。
在美国信息交换标准代码（ASCII）中储存的所有 128 个低分辨率字符，包括英文字母表中的每个字母、数字 0 到 9，以及常见的标点符号，共计需要 640 字节的内存。而当时苹果二代的内存为 64KB，可以轻松承载英文字体库。
▲ASCII 字符表
而中文由于字形复杂，在 5X7 大小的网格中会糊作一团，难以辨认。因此至少需要一个 16X16 或者更大的网格。
这样换算下来，每个中文字符的大小至少有 32 字节。如果将 70000 个低分辨率的汉字打包，内存至少需要 2MB。再退一步，即便字库内只放进 8000 个常用的汉字，也需要约 256KB 的内存。
这无疑是一个大难题。因为在上世纪 80 年代初，大多数 PC 的总内存容量不超过 64KB，根本装不下庞大的中文位图字库。
▲Sinotype III 显示器的照片，显示了中文字体. 图片来自：斯坦福大学
内存告急并不是最令人头疼的，因为这可以随着 PC 软硬件的进步得以解决。如何在 16X16 的低分辨率网格中，创造出既容易辨认又美观的中文字体，是更棘手的难题。
为此，路易斯团队的设计师们花了数年时间，尝试创造出满足低内存要求，且清晰易认，甚至有书法美感的中文位图。其中，凌焕铭（Huan-Ming Ling）和艾伦迪乔瓦尼（Ellen Di Giovanni）的贡献最为突出。
他们先是借助纸、笔、修正液来手绘出汉字的位图，然后借助上文提到的 Gridmater 程序将其数字化，植入到 Sinotype III 的系统中。
▲Sinotype III 显示的中文字体. 图片来自：Courtesy of Bruce Rosenblum
托马斯教授在档案资料里，发现了路易斯团队设计汉字位图的全过程。在一个装满格子图的册子中，记录了设计师们是如何通过手绘散点符号来创造汉字位图的。
我们都知道，汉字的笔画并非「横平竖直」的，入口笔画、出口笔画、笔画渐变都有着丰富的细节。这也是设计师们面临的核心问题，即如何在 16X16 的方格中，尽可能将这种书法美展现出来。
在这本格子册中，可以发现每个汉字都经过设计师精心绘制。绿色的「X」是最初的标记，交由汉字编辑审核后，如果哪里不够规范，路易斯及其团队便会用修正液盖住原本的标记，再用红色的「X」标记上去。
▲「背」字的位图草稿. 图片来自：斯坦福大学
经历反复修改，经过最终确认的位图，才会输入至系统中。
如果要满足消费者的需求，字库里至少要包含 3000 个常用的汉字。这个工程量对于团队来说是很大的。人们可能会猜测，他们是否会寻找一些讨巧的方法。
例如，对于相同偏旁部首的汉字，可以直接将偏旁部首复制过去。就像下图中「评」、「读」都是言字旁，按理说设计师只需要设计右侧不一样的部分就可以。
▲中文位图草稿. 图片来自：斯坦福大学
但是托马斯教授发现档案里类似的工作机制很少。路易斯坚持要求设计师逐字调整、设计，以确保每个字的偏旁部首看起来是协调的。即便有些改动十分细微，令人难以察觉。
托马斯教授按照档案资料重新复现了 Sinotype III 的中文字体。可以发现同样为「女」字旁的「娟」和「娩」，两个字的「女」字旁的设计样式并不一样。
▲可以看出「女」字旁的不同吗？ 图片来自：斯坦福大学
「女」字旁在「娟」字中的宽度为 6 个像素（网格），而在「娩」字中只有 5 个像素。另外「娩」字的「女」字旁撇点和撇的笔画，要比「娟」多一个像素，视觉上更加修长。
这样一丝不苟的设计并非个例。托马斯教授在字体库里发现了大量类似的工作，当他将位图的草稿与最终成品放在一起对比时，还能看到许多细微、有趣的变化。
比如在「罗」字中，左下角的笔画最初是以 45°向下伸展的。但最终版本，笔画的尽头被「拉平」，更符合书法的艺术感。
▲「罗」字的两个版本，左为最终版. 图片来自：斯坦福大学
可以看出，添加或缩减一个像素，便会对整体的平衡感、美感造成影响。这也体现出设计师们在创作首批字体的艰辛，以及背后的匠人精神。
实际上，16X16 的网格，对于创作中文字体并不是很友好。最主要的问题是对称性。
我们知道，大量的汉字是具有对称性的，而根据数学的规则，只有奇数大小的空间区域，才能创建出完全对称的形体。
因此，路易斯及其团队决定只利用 16X16 网格中的 15X15 区域，来实现汉字的对称。这进一步缩小了设计师的空间，对设计工作提出了更高的要求。
▲ 山、中、田的对称与非对称. 图片来自：斯坦福大学
得益于团队孜孜不倦的努力和一丝不苟的态度，Sinotype III 的中文字体库项目顺利完成。尽管它并未商业发布，但它的确是世界上最早能处理、显示、输入输出中文的 PC 之一。
当然，路易斯及其团队制作字体的方法，在当今的技术语境下看起来似乎太过古板和幼稚。现在广泛使用的 TrueType 字体技术，能够以矢量方式存储字体，占用空间小、渲染快、显示效果清晰锐利。
▲如今多数字体均是 TrueType 格式. 图片来自：themex
但正是他们使用「笨方法」，逐字画稿、反复修改，才让汉字得以进入数字世界。而「当代毕昇」王选院士主持研制的高分辨率字形信息压缩技术，更是彻底地解决了汉字编码储存的困境。
在这些前辈们的努力下，中文才没有被互联网大潮落下，汉语拉丁化的理论被扫进历史垃圾堆。我们今天能够使用中文在互联网上冲浪，应感谢他们曾为此付出的青春。
字体的设计是对文字外形的一种设计，字体就跟图形一样，可以通过改变细节来改变本身的风格，同时也能够给人们带来美观的视觉感受。
在字体设计中，也应该注重研究字体设计的情感表现，准确地把握受众的心理感受，使其能够准确的传递信息，发挥字体设计的最大魅力。
男性化风格
此类字体具有力量、稳重、刚强、硬朗、大方等特点，所以在设计男性化风格字体的时候要注意笔画简洁干练、硬朗、多选较粗的笔画来设计。字体整体应该给人一种大方理性的视觉效果，字体编组要统一、规整。
设计这类字体的时候应当注意，不要一味的过度使用粗黑的笔画，这样反而会让字体看起来呆板且不够生动，应该在笔画的细节上和组字间距等方面来调节字体。
女性化气质
女性是优雅、细腻、柔美、感性的代名词。女性化气质，更是让人联想到婀娜多姿的身段，柔顺飘逸的长发、回眸笑的甜美、高贵典雅的风姿。所以具有女性化气质的字体设计在笔画上不能粗黑坚硬，较为纤细为佳。
另外可以多使用曲线设计来增添笔画上的节奏感，表现出女性的可爱、活泼。也可以少量运用一些装饰来点缀字体，但不宜复杂。设计这样的字体更加需要在细节上进行斟酌，笔画不能太细，不能太柔，这些处理不当都会影响到字体的视觉感受。
可爱潮流风格
可爱潮流的字体拥有活泼、天真的特性，这样的字体应该多使用曲线、弧线，笔画的粗细可以随意变化，胖胖圆圆笔画的字体能够给人一种亲和力，多用于儿童、少女为主题的设计中，而较细的字体能够给人一种活力、跳动的视觉感受。
可爱潮流风格的文字不能死板，没有变化，否则很难突出它的特性。要合理的把握好力度，否则字体会让人觉得太花哨而缺乏信赖感。
沧桑风格
这样的字体注重的是字体中的肌理，会运用一些怀旧、破损手工磨损的一些处理方式来增添字体的效果。在笔画上一般使用粗壮有力的较多，这样的字体应用很广泛，在平面设计中可以很好地提升整个设计的效果。
随意休闲风
随意休闲的字体适用于多种场合，是深受人们喜爱的一种字体。随意休闲的字体打破了常规，可以根据界面的风格来设计字体的样式，可采用手写的方式，更好掌握字体的笔画。
科技数码型
科技数码的字体能够给人一种时尚的感受，随着科技的高速发展，数码科技像素感的形象早已深入人心。在关于科技数码主题的海报广告中，会见到这样风格的字体。此类字体笔画十分硬朗、锋锐，整体充满力量感。
简洁时尚型
简洁的字体设计具有强烈的现代感，是现代常见的字体设计风格。设计时多将复杂的笔画归纳，用简单的几何线条来勾勒轮廓，能够做到字体之间的整体性与统一性。
隽秀高雅风
隽秀高雅风格的文字在字体设计中较难把握，要求对文字字形和内涵有较高的理解和认知能力。设计师要综合宋体、黑体等字体的精华，以便更好的设计出隽秀高雅的文字。
汉字基本结构规律
汉字的结构如同建筑一样，同样有均衡、对称、和谐、节奏的变化，也像平面构成中的点、线、面的组合，存在着力的呼应和对比。汉字只有按照一定的规律和视觉心理构成完美的整体时，才能产生优美和谐及富有艺术感染力的字体。
上紧下宽
人的眼睛有时候会产生视错觉，实际上视觉中心比绝对中心要高出一些，在字体设计中，这种视错觉随处可见。因此要把中心定在视觉中心上，使字的上半部分紧凑一些，下半部分宽畅一些，这样才符合审美心理的需要。
横细竖粗
在汉字中横画多于竖画，在视觉上同宽度的横线比竖线看起来粗些。因此在书写上就形成横细竖粗。最明显的是宋体，横画与竖画差距很大；黑体笔画横竖笔画一致，实际上横画要比竖画稍微细一点。实际汉字设计中也要注意横细竖粗的构字规律。
主次分明
汉字的基本笔画是从书法的永字八法中延伸出的，包括横、竖、点、摘、捺、挑、勾等，是创造优美字体的基础。在汉字中，起支撑作用的叫主笔画，不起支撑作用的副笔画。一般来说，横竖笔就像建筑中的梁柱。点、摘、捺、挑、勾是建筑中的门、窗等。前者占主要地位，后者占次要地位。
在字体设计中，一般要先写出主笔画，再写副笔画，这样有利于字体结构的安排。另外，主笔画的变化比较少，而副笔画变化灵活，可以以此调节空间使字体结构紧凑。
穿插呼应
汉字中除了和部分是不能分割的单形字体以外，其他结构都是由各种基本笔画组成的部首，再以部首结合成的组合结构。可以分为七种：
上下结构：牟、季、李、男
上中下结构：曼、章、莫、鼻
左右结构：辣、棵、颇、使
左中右结构：树、游、衔、湖
上下左右结构：华、覆、唱、活
里外（全包围或半包围）结构：困、同、区、司
穿插结构：多、少、会、有
汉字要写得美观得当，不能只注意笔形的优美，结构间架也同样重要，要仔细研究汉字结构的比例和分割，进行恰当组合。在组合的时候，各部分的部首也不是等分的，而是要根据部首的大小、长短进行调整。
均衡稳定
在设计字体时，一般要先打好格子，定好字距和行距，然后在格子内绘写，以使字体看起来大小一致、整齐稳定。但是当我们把每个字都写满了格，却发现文字还是大大小小、高高低低，这是因为字的实际整齐统一并不等于视觉上的整齐统一，所以就要求利用视错觉现象来解决大小、黑白、重心三方面问题。
①大小。指的是字形面积的大小，不同的外形可以产生很大差别。在调整大小时，要注意保持汉字的某些基本特征，不能强求放入方形。
②黑白。汉字笔画多了显黑，笔画少显亮。一般来说，字的线条越多越显黑，线的距离越近越显黑，线的交叉越多越显黑。针对这些情况，可以做如下调整：少笔粗，多笔细；疏粗密细；笔画交叉处要细；主笔粗，副笔细，外档粗，里档细；所有笔画减细。
③重心。字体和人一样，也有重心问题。如果处理不当，会产生左斜右倒、忽高忽低的现象。汉字每个部首都有一个中心，处理不妥，就会上下歪斜、左右不平。在字体设计中应把中心摆得左右平衡、上下竖直，才能使整行整幅的字整齐统一、均匀稳定。
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