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Jun 08, 2023

Caratteri Hershey: non cioccolato, l'origine delle lettere vettoriali

Negli ultimi anni ho continuato a imbattermi in qualcosa chiamato font Hershey. Dopo aver scavato in giro, ho trovato un rapporto del governo del 1967 redatto da un tizio di nome Dr. Allen Vincent Hershey. Negli anni '60, lui

Negli ultimi anni ho continuato a imbattermi in qualcosa chiamato font Hershey. Dopo aver scavato in giro, ho trovato un rapporto del governo del 1967 redatto da un tizio di nome Dr. Allen Vincent Hershey. Negli anni '60 lavorò come fisico per il Naval Weapons Laboratory di Dahlgren, in Virginia, studiando l'interazione tra gli scafi delle navi e l'acqua. La sua ricerca è stata aiutata dal Naval Ordnance Research Calculator (NORC), che è stato costruito da IBM ed era uno dei computer più veloci al mondo quando fu installato per la prima volta nel 1954.

Le strutture I/O del NORC, come schede perforate, nastri magnetici e stampanti in linea, erano tipiche dell'epoca. Ma il NORC disponeva anche di una stampante ottica ad altissima velocità. Questo dispositivo era stato originariamente sviluppato dalla società di telecomunicazioni Stromberg-Carlson per l'amministrazione della previdenza sociale per stampare rapidamente enormi quantità di dati direttamente su microfilm.

Forse hai sentito storie di programmatori che aspettano con impazienza le stampe dagli operatori mainframe? Beh, avresti aspettato ancora di più per i tuoi grafici ottici. Poiché utilizzavano la pellicola, richiedevano un trattamento chimico per diventare foto, diapositive o microfilm. Ma nonostante questo tempo di attesa, la velocità di stampa era molto più veloce rispetto alle stampanti a linea dell’epoca: 7000 linee al minuto contro 150. Sebbene questa velocità di stampa fosse certamente impressionante, la capacità di tracciare interi grafici e figure in sole frazioni di secondo non lo era. dubbio ben apprezzato dagli scienziati di Dahlgren.

Cosa ha reso questo dispositivo così veloce? Abbiamo parlato del Charactron Tube nel 2017. Questo speciale CRT ha uno schermo metallico interno su cui è inciso un carattere. Il fascio di elettroni proietta in un “flash” un'intera lettera sulla faccia di fosforo del tubo, che a sua volta espone la pellicola fotografica. Non è stata utilizzata alcuna scansione raster o disegno vettoriale, quindi il processo è stato rapido. Ma presto il sistema sarebbe stato utilizzato in modi non immaginati dai progettisti originali.

A quei tempi, prima degli elaboratori di testo roff, LaTex e WYSIWYG, preparare rapporti tecnici pieni di complicate equazioni matematiche e grafici di dati richiedeva molto tempo. Il testo stesso verrebbe preparato utilizzando una normale macchina da scrivere. Ma per comporre le equazioni matematiche erano necessarie macchine da scrivere speciali come la Varityper. Le trame e le figure verrebbero generalmente disegnate a mano o con un plotter a penna. Hershey si rese conto che la stampante ottica del NORC avrebbe potuto assumere un nuovo ruolo ed essere utilizzata come tipografo. Il dottor Hershey non solo vide questa possibilità, ma possedeva un vivo interesse per la calligrafia e non gli dispiaceva passare le serate a sviluppare questa nuova capacità.

La chiave per far sì che ciò accadesse era definire una nuova modalità di output che bypassasse i caratteri stencil interni. Piuttosto, la pellicola verrebbe esposta utilizzando lo stencil del punto (punto) come un “punto” e spostando il punto sotto il controllo del programma. Quando applicato al testo, questo è ovviamente più lento rispetto all'uso dello stencil, ma consente una selezione arbitraria di caratteri, o repertori come li chiamava il dottor Hershey. Inoltre, offre la possibilità di tracciare i dati direttamente su pellicola, evitando il più lento plotter a penna e le ancora più lente tecniche di disegno a mano dell'epoca.

Il dottor Hershey apprese che gli ingegneri dei Bell Laboratories di Murray Hill, nel New Jersey, avevano sviluppato un carattere per la loro stampante ottica utilizzando una tecnica simile, affrontandola da un punto di vista della rasterizzazione. Il dottor Hershey si rese conto che avrebbe potuto espanderlo per abbracciare glifi più esotici e artistici. Si è concentrato sull'utilizzo dei vettori per progettare i suoi caratteri e ha intrapreso un lungo viaggio di ricerca e creazione della sua collezione di caratteri basati su vettori.

Col senno di poi, non solo ha creato una serie di strumenti per risolvere i bisogni della comunità di Dahlgren, ma ha spinto all’estremo i limiti del plotter ottico. Nei suoi rapporti ha mostrato i caratteri non solo in inglese, ma anche in altre lingue come greco, russo e giapponese. Oltre ai simboli matematici, mostrò come il plotter potesse disegnare schemi di circuiti elettronici, mappe stellari della galassia, mappe in generale, legami chimici, ecc. Un esempio della sua completezza si trova nel suo rapporto del 1967 “Calligraphy for Computers”. Sebbene Hershey abbia implementato solo un sottoinsieme di caratteri giapponesi come dimostrazione, ne ha cercato oltre 5000 alla ricerca di glifi che potessero superare i limiti del suo metodo. Riuscì a trovare solo un caso del genere, che decise ragionevolmente di ignorare: