Derrière le processus minutieux de création de polices informatiques chinoises

Une première maquette d'une police bitmap chinoise réalisée par la Graphic Arts Research Foundation (GARF). Collection Louis Rosenblum, Collections spéciales de la bibliothèque de l'Université de Stanford

Bruce Rosenblum a allumé son Apple II, qui a fait sonner un fa aigu suivi du claquement du lecteur de disquette. Après une chaîne de tac tac frappes, le moniteur Sanyo de 12 pouces a commencé à phosphorescent. Une grille verte est apparue, 16 unités de large et 16 unités de haut. Il s'agissait de Gridmaster, un programme que Bruce avait concocté dans le langage de programmation BASIC pour créer l'une des premières polices numériques chinoises au monde. Il développait la police d'une machine expérimentale appelée Sinotype III, qui était parmi les premiers ordinateurs personnels à gérer les entrées et sorties en chinois.

À l'époque, à la fin des années 1970 et au début des années 1980, aucun ordinateur personnel n'était construit en Chine. Donc, pour fabriquer un PC chinois, l'équipe de Rosenblum reprogrammait un Apple II pour qu'il fonctionne en chinois. Sa liste de tâches était longue. Il a dû programmer un système d'exploitation à partir de zéro, car le DOS 3.3 d'Apple II ne permettait tout simplement pas l'entrée et la sortie de textes en caractères chinois. De même, il a dû programmer le traitement de texte chinois lui-même, un travail sur lequel il a travaillé sans relâche pendant des mois.

Une photographie du moniteur Sinotype III montre le programme Gridmaster et le processus de numérisation du caractère chinois 电 (dian, électricité).

COLLECTION LOUIS ROSENBLUM, COLLECTIONS SPÉCIALES DE LA BIBLIOTHÈQUE DE L'UNIVERSITÉ DE STANFORD

Alors que Gridmaster était peut-être un programme simple, la tâche qu'il devait accomplir - créer des bitmaps numériques de milliers de caractères chinois - posait de profonds défis de conception. En fait, la création de la police pour Sinotype III - une machine développée par la Graphics Arts Research Foundation (GARF) à Cambridge, Massachusetts - a pris beaucoup plus de temps que la programmation de l'ordinateur lui-même. Sans police, il n'y aurait aucun moyen d'afficher les caractères chinois à l'écran ou de les imprimer sur l'imprimante matricielle de la machine.

Pour chaque caractère chinois, les concepteurs devaient prendre 256 décisions distinctes, une pour chaque pixel potentiel du bitmap. (Un bitmap est un moyen de stocker des images numériquement, que ce soit au format JPEG, GIF, BMP ou autre format de fichier, à l'aide d'une grille de pixels qui forment ensemble un symbole ou une image.) Multiplié par des milliers de caractères, cela équivalait à littéralement des centaines de milliers de décisions dans un processus de développement qui a duré plus de deux ans.

La programmation de Gridmaster – que, rétrospectivement, Rosenblum m'a décrite comme maladroite à utiliser, au mieux – a permis à son père, Louis Rosenblum, et au GARF de confier la responsabilité de la création de la police numérique. En utilisant n'importe quelle machine Apple II et en exécutant Gridmaster à partir d'une disquette, les intérimaires de saisie de données pouvaient créer et enregistrer à distance de nouveaux bitmaps de caractères chinois. Une fois ces bitmaps créés et stockés, les Rosenblum pouvaient les installer sur le Sinotype III en utilisant un deuxième programme (également conçu par Bruce) qui les ingérait ainsi que leurs codes d'entrée correspondants dans la base de données du système.

Sinotype III n'a jamais été commercialisé. Néanmoins, le travail minutieux qui a été nécessaire à son développement, y compris le développement de cette police chinoise bitmap, a été au cœur d'un effort mondial complexe pour résoudre un casse-tête d'ingénierie vexant : comment équiper un ordinateur pour gérer le chinois, l'une des langues les plus utilisées. sur Terre.

Une photographie d'un moniteur Sinotype III affichant la police bitmap chinoise.

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À l'avènement de l'informatique et du traitement de texte en Occident, les ingénieurs et les concepteurs ont déterminé qu'une police numérique basse résolution pour l'anglais pouvait être construite sur une grille bitmap 5 par 7, ne nécessitant que cinq octets de mémoire par symbole. Le stockage des 128 caractères basse résolution dans l'American Standard Code for Information Interchange (ASCII), qui comprend toutes les lettres de l'alphabet anglais, les chiffres de 0 à 9 et les symboles de ponctuation courants, ne nécessitait que 640 octets de mémoire, soit une infime fraction de , par exemple, les 64 Ko de mémoire embarquée de l'Apple II.

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Mais il y a des dizaines de milliers de caractères chinois, et une grille de 5 par 7 était trop petite pour les rendre lisibles. Le chinois exigeait une grille de 16 sur 16 ou plus, c'est-à-dire au moins 32 octets de mémoire (256 bits) par caractère. Si l'on imaginait une police contenant 70 000 caractères chinois basse résolution, la mémoire totale requise dépasserait deux mégaoctets. Même une police ne contenant que 8 000 des caractères chinois les plus courants nécessiterait environ 256 kilo-octets rien que pour stocker les bitmaps. C'était quatre fois la capacité de mémoire totale de la plupart des ordinateurs personnels standard au début des années 1980.

Aussi sérieux que soient ces défis de mémoire, les problèmes les plus éprouvants auxquels était confrontée la production de polices chinoises basse résolution dans les années 1970 et 1980 étaient ceux de l'esthétique et du design. Bien avant que quiconque ne s'assied avec un programme comme Gridmaster, la part du lion du travail se déroulait hors de l'ordinateur, en utilisant un stylo, du papier et du liquide correcteur.

Les concepteurs ont passé des années à essayer de créer des bitmaps qui répondaient aux exigences de faible mémoire et préservaient un minimum d'élégance calligraphique. Parmi ceux qui ont créé ce jeu de caractères, que ce soit en dessinant à la main des brouillons de bitmaps pour des caractères chinois spécifiques ou en les numérisant à l'aide de Gridmaster, figuraient Lily Huan-Ming Ling (凌焕銘) et Ellen Di Giovanni.

Ébauche de dessins bitmap de caractères chinois pour la police Sinotype III.

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Le principal problème auquel les concepteurs étaient confrontés consistait à traduire entre deux manières radicalement différentes d'écrire le chinois : le caractère dessiné à la main, produit avec un stylo ou un pinceau, et le glyphe bitmap, produit avec un réseau de pixels disposés sur deux axes. Les concepteurs devaient décider comment (et si) ils allaient essayer de recréer certaines caractéristiques orthographiques du chinois manuscrit, telles que les traits d'entrée, l'effilement des traits et les traits de sortie.

Dans le cas de la police Sinotype III, le processus de conception et de numérisation de bitmaps chinois à basse résolution a été minutieusement documenté. L'une des sources d'archives les plus fascinantes de cette période est un classeur plein de grilles avec des marques de hachage dessinées à la main partout - des croquis qui seront plus tard numérisés en bitmaps pour plusieurs milliers de caractères chinois. Chacun de ces caractères a été soigneusement mis en page et, dans la plupart des cas, édité par Louis Rosenblum et GARF, en utilisant un liquide correcteur pour effacer tous les morceaux avec lesquels l'éditeur n'était pas d'accord. Au-dessus de l'ensemble initial de marques de hachage vertes, un deuxième ensemble de marques de hachage rouges indiquait le brouillon final. Ce n'est qu'alors que le travail de saisie des données a commencé.

Gros plan d'un brouillon de dessin bitmap de bei (背, arrière, arrière) montrant les modifications apportées à l'aide d'un liquide correcteur.

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Étant donné le nombre considérable de bitmaps que l'équipe devait concevoir - au moins 3 000 (et idéalement beaucoup plus) si la machine avait le moindre espoir de répondre aux besoins des consommateurs - on pourrait supposer que les concepteurs ont cherché des moyens de rationaliser leur travail. Une façon d'y parvenir, par exemple, aurait été de dupliquer les radicaux chinois - les composants de base d'un caractère - lorsqu'ils apparaissaient à peu près au même emplacement, taille et orientation d'un caractère à l'autre. Lors de la production des dizaines de caractères chinois courants contenant le radical féminin (女), par exemple, l'équipe du GARF aurait pu (et, en théorie, aurait dû) créer un seul bitmap standard, puis le reproduire dans chaque caractère dans lequel ce radical est apparu.

Cependant, aucune décision mécaniste de ce type n'a été prise, comme le montrent les documents d'archives. Au contraire, Louis Rosenblum a insisté pour que les concepteurs ajustent chacun de ces composants - souvent de manière presque imperceptible - pour s'assurer qu'ils étaient en harmonie avec le caractère général dans lequel ils apparaissaient.

Dans les bitmaps pour Juan (娟, gracieux) et mienne (娩, livrer), par exemple - dont chacun contient le radical femme - ce radical a été légèrement modifié. Dans le personnage Juan , la section médiane du radical femme occupe une étendue horizontale de six pixels, contre cinq pixels dans le caractère mienne . Dans le même temps, cependant, la courbe en bas à droite de la femme radicale s'étend vers l'extérieur juste un pixel plus loin dans le personnage mienne , et dans le caractère Juan ce coup ne s'étend pas du tout.

Les caractères bitmap pour juan (娟, gracieux) et mian (娩, livrer) de la police Sinotype III, recréés par l'auteur.

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Sur l'ensemble de la police, ce niveau de précision était la règle plutôt que l'exception.

Lorsque nous juxtaposons les brouillons de dessins bitmap à leurs formes finales, nous constatons que d'autres modifications ont été apportées. Dans la version provisoire de tour (Luo, collecter , rapporter ), par exemple, le trait inférieur gauche s'étend vers le bas à un angle parfait de 45° avant de se rétrécir dans la version numérisée d'un trait sortant. Dans la version finale, cependant, la courbe a été aplatie, commençant à 45° mais se stabilisant ensuite.

Une comparaison de deux versions préliminaires du caractère luo (罗, collect, net).

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Malgré l'espace apparemment réduit dans lequel les designers devaient travailler, ils devaient faire un nombre impressionnant de choix. Et chacune de ces décisions a affecté toutes les autres décisions prises pour un personnage spécifique, car l'ajout d'un seul pixel modifiait souvent l'équilibre horizontal et vertical global.

La taille impitoyable de la grille a empiété sur le travail des concepteurs d'autres manières inattendues. Nous le voyons plus clairement dans le problème diabolique de la réalisation de la symétrie. Les dispositions symétriques - qui abondent en caractères chinois - étaient particulièrement difficiles à représenter dans des cadres à faible résolution car, selon les règles mathématiques, la création de symétrie nécessite des zones spatiales de taille impaire. Les grilles bitmap de dimensions paires (telles que la grille 16 x 16) rendaient la symétrie impossible. Le GARF a réussi à obtenir une symétrie en n'utilisant, dans de nombreux cas, qu'une partie de la grille globale : juste une région de 15 x 15 dans la grille globale de 16 x 16. Cela a encore réduit la quantité d'espace utilisable.

Symétrie et asymétrie dans les caractères shan (山, montage), zhong (中, milieu), ri (日, soleil) et tian (田, champ).

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L'histoire devient encore plus complexe lorsque nous commençons à comparer les polices bitmap créées par différentes sociétés ou créateurs pour différents projets. Considérez le radical eau (氵) tel qu'il apparaît dans la police Sinotype III (ci-dessous et à droite), par opposition à une autre police chinoise ancienne créée par H.C. Tien (à gauche), un psychothérapeute et entrepreneur sino-américain qui a expérimenté l'informatique chinoise dans les années 1970 et 1980.

Une comparaison du radical eau (氵) tel qu'il apparaissait dans la police Sinotype III (à droite) par rapport à une ancienne police chinoise créée par H.C. Tian (à gauche).

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Aussi mineurs que puissent paraître les exemples ci-dessus, chacun représentait une autre décision (parmi des milliers) que l'équipe de conception du GARF a dû prendre, que ce soit lors de la phase de rédaction ou de numérisation.

La basse résolution n'est pas restée basse longtemps, bien sûr. Les progrès de l'informatique ont donné lieu à des bitmaps toujours plus denses, à des vitesses de traitement toujours plus rapides et à des coûts de mémoire toujours plus faibles. À l'ère actuelle de la résolution 4K, des écrans Retina, etc., il peut être difficile d'apprécier le talent artistique, à la fois esthétique et technique, qui a contribué à la création des premières polices bitmap chinoises, aussi limitées soient-elles. Mais c'est la résolution de problèmes comme celle-ci qui a finalement rendu l'informatique, les nouveaux médias et Internet accessibles à un sixième de la population mondiale.

Tom Mullaney est professeur d'histoire chinoise à l'Université de Stanford, boursier Guggenheim et titulaire de la chaire Kluge en technologie et société à la Bibliothèque du Congrès. Il est l'auteur ou l'éditeur principal de six livres, dont La machine à écrire chinoise , Votre ordinateur est en feu , et la prochaine L'ordinateur chinois - la première histoire complète de l'informatique en langue chinoise.

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