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Jun 08, 2023

Polices Hershey : pas de chocolat, l'origine du lettrage vectoriel

Au cours des dernières années, je suis tombé sur quelque chose appelé polices Hershey. Après avoir fouillé, j'ai trouvé un rapport gouvernemental de 1967 rédigé par un certain Dr Allen Vincent Hershey. Dans les années 1960, il

Au cours des dernières années, je suis tombé sur quelque chose appelé polices Hershey. Après avoir fouillé, j'ai trouvé un rapport gouvernemental de 1967 rédigé par un certain Dr Allen Vincent Hershey. Dans les années 1960, il travaillait comme physicien pour le laboratoire d’armes navales de Dahlgren, en Virginie, où il étudiait l’interaction entre les coques des navires et l’eau. Ses recherches ont été facilitées par le Naval Ordnance Research Calculator (NORC), construit par IBM et qui était l'un des ordinateurs les plus rapides au monde lors de sa première installation en 1954.

Les installations d'E/S du NORC, telles que les cartes perforées, les bandes magnétiques et les imprimantes ligne, étaient typiques de l'époque. Mais le NORC disposait également d’une imprimante optique ultra-rapide. Cet appareil avait été développé à l'origine par la société de télécommunications Stromberg-Carlson pour l'administration de la sécurité sociale afin d'imprimer rapidement des quantités massives de données directement sur microfilm.

Peut-être avez-vous entendu des histoires de programmeurs attendant avec impatience les impressions des opérateurs de mainframe ? Eh bien, vous auriez attendu encore plus longtemps pour vos tracés optiques. Puisqu’ils utilisaient des films, ils nécessitaient un traitement chimique pour devenir des photos, des diapositives ou des microfilms. Mais malgré ce temps d'attente, la vitesse d'impression était beaucoup plus rapide que celle des imprimantes ligne de l'époque : 7 000 lignes par minute contre 150. Même si cette vitesse d'impression était certainement impressionnante, la capacité de tracer des graphiques et des figures entiers en quelques fractions de seconde seulement n'était pas sans doute bien apprécié par les scientifiques de Dahlgren.

Qu'est-ce qui a rendu cet appareil si rapide ? C'est le Charactron Tube que nous avons couvert en 2017. Ce CRT spécial possède un écran métallique interne dans lequel une police est gravée. Le faisceau d'électrons projette une lettre entière sur la face phosphorescente du tube en un seul « flash », qui à son tour expose le film photographique. Aucune numérisation raster ni dessin vectoriel n’a été impliqué, le processus a donc été rapide. Mais bientôt, le système serait utilisé d’une manière que les concepteurs d’origine n’auraient pas imaginée.

À cette époque, avant les traitements de texte Roff, LaTex et WYSIWYG, la préparation de rapports techniques remplis d'équations mathématiques complexes et de graphiques de données prenait beaucoup de temps. Le texte lui-même serait rédigé à l’aide d’une machine à écrire ordinaire. Mais des machines à écrire spécialisées comme la Varityper étaient nécessaires pour rédiger des équations mathématiques. Les tracés et les figures seraient généralement dessinés à la main ou à l'aide d'un stylo traceur. Hershey s'est rendu compte que l'imprimeur optique du NORC pouvait jouer un nouveau rôle et être utilisé comme compositeur. Non seulement le Dr Hershey voyait cette possibilité, mais il possédait un vif intérêt pour la calligraphie et n'hésitait pas à passer ses soirées à développer cette nouvelle capacité.

La clé pour y parvenir était de définir un nouveau mode de sortie qui contournait les polices de pochoir internes. Au lieu de cela, le film serait exposé en utilisant le pochoir point (point) comme « point » et en déplaçant le point sous le contrôle du programme. Lorsqu'elle est appliquée au texte, cette méthode est bien sûr plus lente que l'utilisation du pochoir, mais elle permet une sélection arbitraire de polices, ou de répertoires, comme les appelait le Dr Hershey. De plus, il ouvre la possibilité de tracer des données directement sur un film, en contournant le traceur à stylo plus lent et les techniques de dessin à la main encore plus lentes de l'époque.

Le Dr Hershey a appris que les ingénieurs des laboratoires Bell de Murray Hill, dans le New Jersey, avaient développé une police pour leur imprimante optique en utilisant une technique similaire, en l'abordant du point de vue de la rastérisation. Le Dr Hershey s'est rendu compte qu'il pouvait étendre cette approche pour inclure des glyphes plus exotiques et artistiques. Il s'est concentré sur l'utilisation de vecteurs pour concevoir ses polices et s'est lancé dans un long voyage de recherche et de constitution de sa collection de polices vectorielles.

Avec le recul, il a non seulement construit un ensemble d’outils pour répondre aux besoins de la communauté Dahlgren, mais il a également repoussé les limites du traceur optique à l’extrême. Dans ses rapports, il a présenté des polices de caractères non seulement en anglais, mais également dans d'autres langues telles que le grec, le russe et le japonais. En plus des symboles mathématiques, il montra comment le traceur pouvait dessiner des schémas de circuits électroniques, des cartes stellaires de la galaxie, des cartes en général, des liaisons chimiques, etc. Un exemple de sa minutie se trouve dans son rapport de 1967 « Calligraphie pour ordinateurs ». Bien que Hershey n'ait implémenté qu'un sous-ensemble de caractères japonais à titre de démonstration, il en a parcouru plus de 5 000 à la recherche de glyphes qui pourraient dépasser les limites de sa méthode. Il n’a pu trouver qu’un seul cas de ce type, qu’il a raisonnablement décidé d’ignorer :