“把它們送回自己的祖國(guó)！”

近日，斯坦福大學(xué)的中國(guó)歷史教授托馬斯·穆拉尼（Thomas Mullaney）在 Tik Tok 上收到這樣一則信息。

前不久，他在 Tik Tok 上發(fā)視頻表示，斯坦福大學(xué)獲得了全球史上最大的現(xiàn)代中國(guó)信息技術(shù)收藏品，這些檔案收藏在斯坦福大學(xué)圖書(shū)館中，館藏檔案 2500 余件。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間 6 月 6 日，托馬斯·穆拉尼在《南華早報(bào)》英文版，發(fā)表了題為“Why is the world’s largest collection on China’s modern IT history in the US?”《為什么世界上最大的中國(guó)現(xiàn)代 IT 歷史合集在美國(guó)》的文章，并成為該網(wǎng)站當(dāng)天的頭版頭條。

他表示，斯坦福大學(xué)圖書(shū)館館藏藏品中，包括幾十臺(tái)珍稀的中文打字機(jī)、文字處理器和電腦，以及中文電報(bào)、打字機(jī)、油印、圖書(shū)制作、大型機(jī)、編碼系統(tǒng)、軟件、操作系統(tǒng)、打印機(jī)、顯示器、字體、照排、輸入系統(tǒng)、文字處理器、個(gè)人電腦等

托馬斯·穆拉尼的個(gè)人首頁(yè)顯示，他從 20 世紀(jì) 90 年代開(kāi)始研究東亞文化，并出版過(guò)多本和中國(guó)漢字發(fā)展相關(guān)的書(shū)籍

當(dāng)?shù)貢r(shí)間 5 月 31 日，《麻省理工科技評(píng)論》英文版獨(dú)家發(fā)表了托馬斯·穆拉尼撰寫(xiě)的文章“Behind the painstaking process of creating Chinese computer fonts”《制作中文電腦字體的艱辛背后過(guò)程》。

這篇文章并未體現(xiàn)他的全部研究領(lǐng)域，但卻最具有科技特征。可以說(shuō)，目前你正在閱讀的這篇文章，離不來(lái)幾十年前中文電腦字體設(shè)計(jì)師們的辛勤付出。以下為該文章的譯文，個(gè)別地方有改動(dòng)：

幾十年前，畢業(yè)于麻省理工學(xué)院的 Photography Systems 公司創(chuàng)始人路易斯?羅斯布魯姆（Louis Rosenblum），接到了位于馬薩諸塞州劍橋市的圖形藝術(shù)研究基金會(huì)（GARF）的一個(gè)訂單。

在該項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)師們通過(guò)手工畫(huà)圖和編輯了數(shù)以千計(jì)的字符，使得中文的打字和印刷成為可能。

回憶最初他曾表示，其兒子布魯斯·羅森布魯姆（Bruce Rosenblum）打開(kāi)了他的蘋(píng)果二代，此時(shí)電腦先是發(fā)出了一個(gè)高音的 F 音，然后是軟驅(qū)又發(fā)出了咔噠聲。

在一連串 “砰砰” 的按鍵聲后，12 英寸的三洋顯示器終于開(kāi)始反應(yīng)：在最開(kāi)始的開(kāi)機(jī)畫(huà)面上，顯示屏上出現(xiàn)了一個(gè)綠色的網(wǎng)格，寬 16 個(gè)單位，高 16 個(gè)單位。

而這個(gè)綠色的網(wǎng)格，就是 “Gridmaster”，這是羅森布魯姆建立的全球首批中文數(shù)字字體之一，也是用 BASIC 編程語(yǔ)言編寫(xiě)的一個(gè)程序。

當(dāng)時(shí)，他的任務(wù)是為一臺(tái)名為 Sinotype III 的實(shí)驗(yàn)性機(jī)器開(kāi)發(fā)字體，Sinotype III 機(jī)器也是史上首批能處理中文輸入和中文輸出的個(gè)人電腦之一。

在 20 世紀(jì) 70 年代末和 80 年代初，中國(guó)還沒(méi)有個(gè)人電腦。因此，為了制造一臺(tái)能處理 “中文” 的個(gè)人電腦，羅森布魯姆團(tuán)隊(duì)需要對(duì)蘋(píng)果二代電腦進(jìn)行重新編程，以便用中文操作。

這項(xiàng)任務(wù)十分艱巨，他必須從頭開(kāi)始對(duì)一個(gè)操作系統(tǒng)進(jìn)行編譯，因?yàn)樘O(píng)果 II 的 DOS 3.3 根本無(wú)法操作中文。同時(shí)，他還必須對(duì)中文文字處理器本身進(jìn)行編程。就這樣，羅森布魯姆不知疲倦地工作了幾個(gè)月。

盡管在今天看來(lái)，Gridmaster 是一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，但它當(dāng)時(shí)要處理的任務(wù)是創(chuàng)建成千上萬(wàn)個(gè)漢字的數(shù)字位圖，在那時(shí)面臨的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)極大。

Sinotype III 機(jī)器是由圖形藝術(shù)研究基金會(huì)開(kāi)發(fā)的機(jī)器。在 Sinotype III 身上，創(chuàng)建字體所用的時(shí)間遠(yuǎn)超計(jì)算機(jī)編程的時(shí)間，因?yàn)闆](méi)有字體，就沒(méi)有辦法在屏幕上顯示漢字，也沒(méi)有辦法在機(jī)器的點(diǎn)陣打印機(jī)上輸出漢字。

對(duì)于每個(gè)漢字的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師都必須親自決定如何將漢字安排在由 256 個(gè)像素組成的位圖中。也就是說(shuō)，對(duì)于每個(gè)漢字都需要做出 256 個(gè)決定。

位圖是一種數(shù)字存儲(chǔ)圖像的方式，每一個(gè)符號(hào)和圖像都是由許多像素填充的網(wǎng)格所組成的，目前常見(jiàn)的圖片存儲(chǔ)格式如 JPEG、GIF、BMP 等都屬于位圖存儲(chǔ)方式。因此，如果每個(gè)漢字需要 256 個(gè)決定，就要設(shè)計(jì)數(shù)以千計(jì)的漢字，相當(dāng)于設(shè)計(jì)師需要在在兩年多的開(kāi)發(fā)過(guò)程中作出數(shù)十萬(wàn)個(gè)決定。

不過(guò)，事后羅森布魯姆回想到 Gridmaster 編程程序時(shí)，他卻將其描述為 "頂多是個(gè)笨拙的能用的程序"，但就是靠著這個(gè)笨拙的程序，他的父親路易斯·羅森布魯姆（Louis Rosenblum）和圖形藝術(shù)研究基金會(huì)，得以讓數(shù)據(jù)輸入臨時(shí)人員遠(yuǎn)程創(chuàng)建并保存新的漢字位圖。

對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，只需擁有一臺(tái) Apple II 電腦，通過(guò)在軟盤(pán)上運(yùn)行 Gridmaster 程序，數(shù)據(jù)錄入員就能遠(yuǎn)程創(chuàng)建和保存新的漢字位圖。一旦這些漢字的位圖被創(chuàng)建和存儲(chǔ)好，羅森布魯姆就能通過(guò)他設(shè)計(jì)的另一個(gè)程序，將設(shè)計(jì)好的漢字和它們相應(yīng)的輸入代碼植入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣就能把新設(shè)計(jì)好的漢字的數(shù)字位圖安裝到 Sinotype III 機(jī)器上。

盡管 Sinotype III 機(jī)器從未作為商業(yè)產(chǎn)品發(fā)布過(guò)。但是，為開(kāi)發(fā)該系統(tǒng)所進(jìn)行的艱苦工作內(nèi)容比如開(kāi)發(fā)位圖中文字體，卻正是一個(gè)需要全球共同努力才能解決的問(wèn)題，而這一問(wèn)題就是：如何使計(jì)算機(jī)能夠處理地球上使用最廣泛的語(yǔ)言之一 —— 中文。

當(dāng)給西方字體做計(jì)算機(jī)和文字處理設(shè)計(jì)時(shí)，工程師和設(shè)計(jì)師們約定，在一個(gè) 5 乘 7 的位圖網(wǎng)格上，來(lái)創(chuàng)建一種低分辨率的數(shù)字英語(yǔ)字體。這樣，每個(gè)符號(hào)只需要五個(gè)字節(jié)的內(nèi)存。

在美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼（ASCII）中存儲(chǔ)所有 128 個(gè)低分辨率字符，只需要640 字節(jié)的內(nèi)存，而且這 128 個(gè)字符已包括所有英語(yǔ)字母、數(shù)字 0 到 9 以及常見(jiàn)的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。640 字節(jié)即使對(duì)于當(dāng)時(shí)的蘋(píng)果 II 來(lái)說(shuō)，也只是其 64 千字節(jié)板載內(nèi)存的很小的部分。

與英文不同的是，漢字不僅在數(shù)目上以萬(wàn)計(jì)，而且對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的漢字來(lái)說(shuō)，5 乘 7 的網(wǎng)格太小，很難讓這些漢字清晰可辨。設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)，每個(gè)漢字需要 16 乘 16 或者更大的網(wǎng)格，這就要求每個(gè)字符至少有 32 字節(jié)的內(nèi)存（256 比特）。

這種情況下，要想研發(fā)一個(gè)擁有 70000 個(gè)低分辨率漢字的字體庫(kù)，需要超過(guò)兩兆字節(jié)的內(nèi)存量。即使對(duì)一個(gè)只包含 8000 個(gè)最常見(jiàn)的漢字的字體庫(kù)，僅存儲(chǔ)位圖就需大約 256 千字節(jié)的內(nèi)存。對(duì)于 20 世紀(jì) 80 年代初大多數(shù)個(gè)人電腦來(lái)說(shuō)， 這已是電腦總內(nèi)存容量的四倍。

盡管漢字字體庫(kù)給電腦內(nèi)存帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，但在當(dāng)時(shí)更難的是如何把低分辨率的中文字體制作得美觀又好認(rèn)。在 Gridmaster 這樣的程序被發(fā)明之前，大部分的設(shè)計(jì)工作都用筆、紙和修正液完成的。

為此，設(shè)計(jì)師們花了數(shù)年時(shí)間，以期設(shè)計(jì)出既能滿足低內(nèi)存、又能保持一定書(shū)法美感的字體位圖。凌煥銘（Lily Huan-Ming Ling）和艾倫·迪·喬瓦尼（Ellen Di Giovanni）是創(chuàng)建這套字符集的人，他們通過(guò)手繪特定漢字的位圖草稿，并使用 Gridmaster 將其數(shù)字化。

對(duì)設(shè)計(jì)師們來(lái)說(shuō)，最核心的問(wèn)題是如何在兩種完全不同的中文書(shū)寫(xiě)方式之間切換：一種是用鋼筆或毛筆書(shū)寫(xiě)的手繪字，另一種是用排列在網(wǎng)格中的、由像素陣列書(shū)寫(xiě)的位圖字。設(shè)計(jì)師們必須決定如何創(chuàng)造手寫(xiě)中文的某些特征，比如入口筆畫(huà)、筆畫(huà)漸變和出口筆畫(huà)。

慶幸的是，把 Sinotype III 字體設(shè)計(jì)成低分辨率中文位圖的全過(guò)程得以記錄下來(lái)。其中最吸引人的檔案資料之一，是一個(gè)裝滿格子圖的冊(cè)子，這些手繪的散點(diǎn)符號(hào)就是漢字位圖的草稿圖。

每一個(gè)漢字都經(jīng)過(guò)了精心設(shè)計(jì)，從手繪中也可看到，大多數(shù)情況下設(shè)計(jì)師都對(duì)圖形做了多次修改，路易斯·羅森布魯姆和圖形藝術(shù)研究基金會(huì)的設(shè)計(jì)師們，還會(huì)用修正液擦掉專(zhuān)業(yè)漢字編輯不同意的那些 "位"。

如下圖，最初的標(biāo)記是綠色的，紅色標(biāo)記的才算是 "最終" 草案。只有經(jīng)過(guò)最終確認(rèn)，才能開(kāi)始數(shù)據(jù)輸入工作。

考慮到團(tuán)隊(duì)需要設(shè)計(jì)的字體的字?jǐn)?shù)龐大，至少需要設(shè)計(jì) 3000 個(gè)以上的基本漢字。人們可能會(huì)猜測(cè)，設(shè)計(jì)師們會(huì)不會(huì)使用一些可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作的方法。

比如，通過(guò)復(fù)制中文偏旁部首來(lái)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，這樣當(dāng)不同的字有同樣的偏旁時(shí)比如 “女” 字旁，就無(wú)需再次設(shè)計(jì) “女” 字旁，而是直接復(fù)制之前設(shè)計(jì)好的 “女” 字旁。 

但是，筆者從當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的檔案資料中，并未發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)師們使用了任何類(lèi)似上面所說(shuō)的工作機(jī)制。與此相反，路易斯·羅森布魯姆堅(jiān)持讓設(shè)計(jì)師親自對(duì)漢字的每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整，為的是保證每個(gè)漢字的筆畫(huà)部首在整個(gè)漢字中的協(xié)調(diào)，盡管這種協(xié)調(diào)通常以十分細(xì)微、甚至難以察覺(jué)的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。

例如，在同樣包含了 “女” 字旁的 “娟” 字和 “娩” 字的字體位圖中，這兩個(gè)字的 “女” 字旁部首并不完全一樣。在 “娟” 字中，“女” 字旁的寬度為 6 個(gè)像素，而在 “綿” 字中，“女” 字旁的寬度僅為 5 個(gè)像素。此外，在 “娩” 字中，“女” 字旁的右下角的筆畫(huà)向外延伸了一個(gè)像素，而在 “娟” 字中，該筆畫(huà)并沒(méi)有延伸。

在整個(gè)字體庫(kù)中，這種程度的精確度的要求十分常見(jiàn)，并非特例。當(dāng)我們把位圖草稿和它們的最終形式放在一起對(duì)比時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)更多有趣的變化。

比如，在 “羅” 字的草稿中，左下角的最后一撇是以一個(gè) 45° 角向下延伸的。但在最終版本中，這一撇被 "拉平" 了一些，先以 45° 開(kāi)始向下，但之后這一撇的傾斜角度變小了一些，并且變得更平了。

盡管設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)空間似乎很小，僅僅是 16 乘 16 的網(wǎng)格，但他們必須在小小的網(wǎng)格中做出數(shù)量驚人的決定。而這些決定中的每一個(gè)，都會(huì)影響到他們?yōu)樘囟h字所做的其他決定，因?yàn)榧词乖黾右粋€(gè)像素，也會(huì)改變整個(gè)漢字的水平和垂直平衡。

網(wǎng)格尺寸的無(wú)情限制，以其意想不到的方式影響了設(shè)計(jì)師的工作。這一點(diǎn)在為了實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)性這一“魔鬼”問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)最為明顯。

比如，在漢字中經(jīng)常見(jiàn)到的對(duì)稱(chēng)布局，在低分辨率的框架中卻尤其難以表現(xiàn)，因?yàn)楦鶕?jù)數(shù)學(xué)規(guī)則，創(chuàng)造對(duì)稱(chēng)性需要奇數(shù)的空間區(qū)域。

但偶數(shù)尺寸的位圖網(wǎng)格的局限（如 16 乘 16 的網(wǎng)格）讓對(duì)稱(chēng)性變得不可能。在許多情況下，圖形藝術(shù)研究基金會(huì)通過(guò)只使用整個(gè)網(wǎng)格的一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)性：比如說(shuō)在 16 乘 16 的網(wǎng)格中只使用 15 乘 15 的區(qū)域來(lái)設(shè)計(jì)，但這也進(jìn)一步減少了可用空間的數(shù)量。

而當(dāng)我們對(duì)比不同公司或不同創(chuàng)作者為不同項(xiàng)目創(chuàng)造的位圖字體時(shí)，情況變得更加復(fù)雜，差異也更多。

比如說(shuō)下圖中出現(xiàn)在 Sinotype III 字體中的三點(diǎn)水偏旁：“氵”（下圖中的右圖），與另一種由 H.C. Tien（左圖）創(chuàng)造的早期中文字體中的三點(diǎn)水偏旁的對(duì)比。H.C. Tien 是一位華裔美國(guó)心理治療師和企業(yè)家，他曾在在 20 世紀(jì) 70 年代和 80 年代嘗試過(guò)漢字的計(jì)算機(jī)字體設(shè)計(jì)。

盡管上述例子看起來(lái)與本文的關(guān)系看上去不大，但從以上所說(shuō)的每一個(gè)例子，我們能看出無(wú)論是在起草階段還是在數(shù)字化階段，圖形藝術(shù)研究基金會(huì)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)必須做出的一個(gè)又一個(gè)決定。

當(dāng)然，漢字字體的分辨率并沒(méi)有長(zhǎng)期保持在 "低" 的水平。計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步使得漢字的字體設(shè)計(jì)能使用越來(lái)越密集的位圖、越來(lái)越快的處理速度、以及越來(lái)越低的內(nèi)存成本。

而在如今這個(gè) 4K 分辨率、視網(wǎng)膜顯示器等的時(shí)代，可能很難體會(huì)到早期中國(guó)位圖字體創(chuàng)作中的藝術(shù)性 —— 包括美學(xué)和技術(shù)上的。但是，正是通過(guò)這些人的艱苦工作和不含糊的解決問(wèn)題的方式，使得全球六分之一的人口現(xiàn)今能夠使用計(jì)算機(jī)、新媒體和互聯(lián)網(wǎng)，而且非常活躍。

-End-

翻譯：vantee

原文：

https://www.technologyreview.com/2021/05/31/1025599/history-first-chinese-digital-computer-fonts/