FF-DIN 圓體之工藝、設計與性感

Fontblog 將於星期五開始休假兩周，在道別之前，我還想敘述一段多少有些繁複的字體歷史 —— 一段我作為自然科學家和字體設計者始終牽掛於心的歷史。我會試着把事情講得盡量精確、也儘可能輕鬆，因為這些故事關乎於世間最美的東西之一：曲線。摩托車手看待曲線的眼光與字體設計師們有所不同，遭遇愛情的人們亦會用不同於修路工人的方式來演繹曲線，但這種種魅力，最終都可以歸結到一切柔軟曲線所共有的某一特徵上去，而今天就讓我來追溯一下它的根源。

柔曲線的歷史

我們先將目光投向十九世紀的美國俄亥俄州，十五歲學生馬庫斯·湯普森（Marcus Thompson）的家鄉。一八六三年的暑假，馬庫斯前往賓夕法尼亞州卡本縣附近的一處工人聚居地毛赫丘克（Mauch Chunk）探望他的祖母，在這個已經開採十餘年煤礦的地方呆了三個禮拜。那有一片荒僻的山野，他每天都和朋友們在廢棄的運煤小車上玩耍。他們花費大部分時間用來把小車推上山丘頂端，累得滿頭是汗，只為了在接下來的幾秒鐘里坐在車上沿着軌道飛馳到谷底。小夥子們都默默夢想着滑車速降的時間能更長一點，柔緩一點，也許不用這麼快，但是陡彎不能少。

回到俄亥俄的家裡，馬庫斯開始鼓搗他的改進計劃，歷經幾個卡本縣假期之後，方案逐漸成形：由重力驅動的迴旋過山車。拿到工程學學位之後他專註於此，終於在一八八四年大功告成：康尼島（Coney Island）遊樂場慶賀了他「重力迴旋鐵軌車」的首次運行，這個名字正是源於毛赫丘克的那段礦車軌道。其後幾年中，馬庫斯申請了三十來項與過山車相關的技術專利，也由此以「重力之父」的名義被載入史冊。他的專利之一是經過特定計算的彎道與弧線，可以免於讓乘客承受過量的側向加速度，卻不會減少滑行過程產生的「搖擺與刺激」。

捲曲線與羊角螺線

馬庫斯·湯普森並不知道，早在他發明柔弧軌道過山車的十年之前，法國物理學家馬里·阿爾弗雷德·考紐（Marie Alfred Cornu）已經找到了精確計算平滑過渡曲線的方法。他將這樣的曲線稱為「捲曲線」（Spinnkurve），因為它的圖形是兩個收斂點被一條捲曲的長線相連，很像鬆了卷的線軸。後來這種曲線被自然科學教科書稱為「考紐螺線」或者「羊角螺線」（Klothoide，源自希臘語 κλώθω ，「旋轉」）。一九三七年，這種曲線的數學計算方法才首先被工業技術界所採用，一開始是用在道路建設上，人們可以通過查表來方便地進行測繪和線路規劃工作。今天，計算羊角螺線是任何 CAD 軟件必備的功能。

捲曲線的曲率半徑與其弧長成反比：


其中 r 為曲率，l 為弧長，a 是一個常數。羊角螺線的參數方程如下：


其中 l 是從 到 的弧長。關於捲曲線的更多數學細節，有興趣的讀者可以參考 Wikipedia 的文章。

從道路規划到字體設計

在交通路線規劃中，主幹道使用羊角螺線作為兩條不同曲率弧線之間的過渡元素。無論是乘坐汽車、有軌電車還是火車，羊角螺線的用例都不鮮見，比如高速公路的出口，或者軌道車輛的道岔。

從幾何角度來看，羊角螺線圓化（verrunden）了過渡弧線。沒有過渡曲線的話，曲率在切線方向上的變化會很突兀，而羊角曲線則使得過渡變得平滑。漢堡 URW 字體設計室的創始人之一，彼得·卡羅（Peter Karow）在他的《字體的數字形式》（Digital Formats of Typefaces, 1987）一書中第一次從字體設計師的角度描述了這種現象，他所開發的伊卡洛斯（Ikarus）軟件可以精確地自動計算過渡曲線來生成圓角字體。

保羅·倫訥（Paul Renner），Futura 字體的設計者，在一九三九年《字體藝術》（Die Kunst der Typographie）一書中已經指出過字母輪廓可能造成的錯覺：「給正圓作切線時，幾何上來說是沒有拐角的，但是對於眼睛來說，兩者之間的過渡卻嫌陡峭，看起來總有個讓人不快的拐角。人眼想要看到的是從直線到曲線之間的漸變 …… 故此 …… 要精心設計字母 U 的底弧與兩邊之間的過渡部分，波浪線的一個個半圓之間的連接處也是如此」。

完美的人

多年以來，FontFont 的編輯部 FSI FontShop International 一直都在討論發布 FF DIN Round 圓角字體（FontShop鏈接）的事，但是一直也沒什麼動作。個中緣由一共三條，有 FSI 方面的，也有設計者阿爾伯特-讓·普爾（Albert-Jan Pool）的，今天倒是第一次說起。

首先，普爾主導着 DIN 系列字體的一系列繁忙事務，並且不能──也不應該──交給別人去做。在過去的近二十年里，他傾注全部精力於德意志標準字體的設計工作之中，於一九九五年為 FF DIN 敲定基石，然後仔細梳理博物館、檔案館、圖書館，尋找與這個字體相關的一切 ── 包括其前任、同類、變種和「私生子」字體，直至今日。

其次，普爾是一個完美主義者。從一開始他就明白，他那享譽國際的 FF DIN 如果缺乏圓角體，終究是不完整的。他之所以一直精益求精到現在，也是因為隨着一年又一年過去，不僅僅是客戶方面的期待，連發布方 FSI 對於這個字體的期待也越發高漲。五年多的時間裡，普爾傾注心血在 DIN 圓體的設計工作上，中間拋棄無數方案，終於在 FSI 技術組和新工具的有力支持之下設計完成，使 FF DIN 字體家族就此齊全。

第三個原因是，普爾所使用的經典字體設計工具已經後無來者。在一九七五年的華沙 ATypI （國際字體協會）大會上第一次為世人所知、由彼得·卡羅所創的伊卡洛斯字體設計與製造系統（見前文）和他一起成長，整個八十年代里差不多所有知名廠商如 Linotype、Berthold、ITC 和 Monotype 都使用了伊卡洛斯軟件來矢量化他們的字體。專精於高度自動化並且視覺上準確的轉換過程，並且可以隨後附加圓角或者陰影等效果，是這個軟件的特點。而這一系統工作時所具備的精確性，如今已然失落。

FF DIN 圓體：首次嘗試

試驗過許多不同原型之後，FF DIN 圓體的最終版本才確定下來。第一版是由見習生克里斯托弗·鄧斯特（他現在開辦了鄧斯特工作室）完成的，他作為交互設計師的學徒期間，在普爾那裡做過一個實習，地點是漢堡。當時的指導思想是，在 FF DIN 及其圓體之間的差異應該儘可能地少。鄧斯特先為每個字符都獨立做了圓體。

那時首當其衝要解決的問題是如 A、V、W 等字母里的斜線。H、T 那樣的平直筆字母，其筆畫構型無法直接套用於這樣任意角度相接的情形，而彼時粗笨的 PostScript-Type-1 技術（字體縱向只能分為 1000 個單元）無法良好地處理旋轉之後的筆畫，圓角錯誤層出不窮，需要不停糾正。此外比較微妙的圓角處更是常常需要人為添加雙倍於自動生成的輔助錨點。在筆畫連接處的細部，錨點緊密地堆擠在一起，導致最終的數據質量總是令人不堪接受。克里斯托弗·鄧斯特的實習期很快就要結束了，也只能就這樣沮喪地任由阿爾伯特-讓·普爾將該項目束之高閣。

再次啟動

OpenType 取代 PostScript 標準之後，必須將字符繪製在 1000×1000 網格上的技術限制也隨之解除。將解析度加倍之後，即可獲得 FF DIN 圓體的理想數據質量。二零零六年普爾完成第二原型，曾經問題頗多的 M、Z 等字母輪廓於此得以改善。克里斯托弗·鄧斯特也再次前來助一臂之力，這次是以外聘職員的身份。這個第二版曾經在二零零七年短暫地作為「字體對話」（Dialog der Schrift）研討會的內部字體使用，該研討會是由基爾（Kiel）市穆特修斯藝術大學（Muthesius Kunsthochschule）克勞斯·德勤（Klaus Detjen）教授所帶領的「極丹砂」（Ultrazinnober）學生小組所舉辦的。克里斯托弗·鄧斯特此際對字體設計已有所造詣，遂去海牙荷蘭王國學院進修字體與傳媒碩士學位。

解析度的提高多少簡化了阿爾伯特-讓·普爾的工作。曲線得以幾乎毫無毫髮無傷地自由旋轉。在屏幕上顯示字體的新技術之湧現，比如抗鋸齒和次像素渲染，也帶來了前所未有地高質量顯示圓體字符的希望。雖然在某些場合之下，仍舊免不了要費神去手工調整 TrueType 的渲染提示參數。此外，字體的輪廓也必須以極限點（Extrempunkten）約束起來。如下圖左側的圓弧形，從非技術的角度看來其實是不應以極限點繪製的，但恰恰相反的是，當兩個點不沿縱或橫軸對稱的時候，完美對稱其實是不可能實現的。

FSI 也證實極限點的確是必需的，而且在接下來的幾年裡同樣不可或缺，只有這樣才能在屏幕上高質量地顯示小號字。於是所有的圓角就又被調校了一遍。

西里爾字符與比例角

此時出現了在 FF DIN 面世時應同期推出帶有西里爾字母之專業版的決定。雖然說西里爾字符都可以按照拉丁字符依葫蘆畫瓢，需要校訂的圓角總數卻也得因此翻倍。阿爾伯特-讓·普爾和他的團隊努力嘗試着系統而有效地完成塑形工作，他就此決定應該確定一組基數盡量小的半圓型預製構件以供使用，也由此衍生了另一個結果：以貝塞爾曲線繪製的圓端只有與特定角度的直劃相連時才能保證其弧線的兩個端點與直劃末端兩側的對應節點平滑結連。這些「特定角度」在數學上稱為「有理角」（rationale Winkel）：

普爾接下來測量了所有的筆畫角度。其中許多其實已經很接近有理角，因為 DIN 字體當初畢竟是在所謂輔助網格上面繪製出來的──這也連帶着解釋了 DIN 字體何以有若干不同尋常的比例，比如那個相對較窄的 X 。大部分角度都規整成了有理角，字體的特質並未受到什麼影響。「其實我還可以繼續減少有理角的數量，不過那樣的話圓體就會跟標準的 FF DIN 相差太多了」，普爾這樣總結他當時的想法，「FF DIN 的特質是，一方面有着繪製方法產生的拙樸外在，另一方面又能構成看起來異乎尋常諧和的文本圖塊（Schriftbild）。這樣的平衡無論如何必須保留下來。」

FF DIN 圓體儘管並無襯線，對阿爾伯特-讓·普爾和 FSI 的技術人員而言，其工作量卻並不亞於繪製任何一款襯線體。為了讓字體的構件減到最少、從而讓字體更為統一而發明出來的那些預製圓塊也像新生兒一樣起了名字，普爾叫它們「圓塊」（Rundstücke），這是小圓麵包在漢堡的俗稱，柏林人它叫「刀切包」（Schrippen），在南德和奧地利它叫「小麥包」（Semmel）。

茵卡·史托特曼（Inka Strotmann）也在此時來分擔普爾的全責技術支持重任，她是 FSI FontShop 最有經驗的字體技師之一。他們一起優化圓塊，並製作出基本體、中粗體和粗體。最後史托特曼悉心重繪了從細體到粗黑體的每個字符。「她有天使般的耐心，修正了大量圓角錯誤，不辭辛苦地尋找哪怕最細微的誤差並加以糾正」，普爾這樣說。

為了讓技術上的完美不致失之乏味，這對搭檔又在 FF DIN 圓體里製造了一點點驚喜，比如法式引號（» 和 «，見上方彩圖）和箭頭符號的銳角尖端。除此之外 FF DIN 圓體與二十世紀時以灌水針管筆和製圖字尺（Schriftschablone，鏤刻有字符可供描寫的繪圖尺——譯者注）所繪的標準字體相當神似。那種字體筆畫粗細很是均勻，這也是 DIN 圓體延續下來的特點，連帶那種稍許剛硬的風格也一併發揚。

FF-DIN-超級家族

FF DIN 終於有了圓體，這對今日的字體排印業界來說，也就意味着帶有直爽工業風格的 DIN 字體可以與其柔和、感性的變體搭配在一起，而無需求助於其他的字體家族。同一字體族所具有的變體種類越多，也就能更加容易地貼合各式各樣的設計項目之需要。

美觀雅緻的雙語言支持也很值得一提。西里爾字符的 FF DIN 圓體不僅僅提供單一字形，還包括精心設計的變體。字母ж (Zhe)、к (Ka)、я (Ya) 和 ѵ (Izhitsa) 除了標準形之外尚有帶拐線的版本可供選擇。在 DIN 圓體中這幾個字符變體的處理與直角體有所不同，至少在圓體中，帶拐線的版本可以與標準形任意混用。ж、к、я 及 ѵ 幾個字符水平方向上的筆畫強調了它們既有的水平延趨勢，更加符合人們的閱讀習慣。

於是阿爾伯特-讓·普爾再次成功地變戲法般完成了顯然很完美的優秀傑作，也正是因此，FF DIN 圓體的使用者會如同經典的標準體一樣喜愛這款字體。

關於 FF DIN 圓體的更多詳情請查閱三十二頁的介紹手冊，FF DIN Round – Digitale Blockschrift （德語版）、FF DIN Round – Digital Block Letters（英文版）。