최근 딥러닝을 이용한 한글 생성 모델이 연구되고 있으나, 한글 폰트의 구조가 복잡하고 많은 폰트 데이터가 필요하여 상당한 시간과 자원을 필요로 할 뿐 아니라 스타일이 제대로 변환되지 않는 경우도 발생한다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여, 본 논문에서는 한글의 초성, 중성, 종성의 구성요소를 기반으로 최소 글자를 사용하는 한글 폰트 생성 모델인 CKFont 모델을 제안한다. CKFont 모델은 GAN을 사용하는 한글 자동 생성 모델로, 28개의 글자와 초/중/종성 구성요소를 이용하여 다양한 스타일의 모든 한글을 생성할 수 있다. 구성요소로부터 로컬 스타일 정보를 획득함으로써, 글로벌 정보 획득보다 정확하고 정보 손실을 줄일 수 있다. 실험 결과 스타일을 자연스럽게 변환되지 못하는 경우를 감소시키고 폰트의 품질이 향상되었다. 한글 폰트를 생성하는 다른 모델들과 비교하여, 본 연구에서 제안하는 CKFont는 최소 글자를 사용하는 모델로, 모델의 구조가 간결하여 폰트를 생성하는 시간과 자원이 절약되는 효율적인 모델이다. 구성요소를 이용하는 방법은 다른 언어 폰트의 변환은 물론 다양한 이미지 변환과 합성에도 사용될 수 있다.
오늘날 폰트를 디자인하는데 주로 사용되는 외곽선 방식은 글자의 크기를 손쉽게 변경할 수 있으나 글자의 굵기나 스타일을 변화시키려면 다시 수작업을 통해서 디자인을 변경해야 한다. 이를 보완하기 위한 프로그래머블 폰트인 메타폰트는 매개변수를 사용하여 글자의 변화가 매우 용이하다. 하지만 메타폰트는 프로그래밍 언어이므로 메타폰트에 대한 선행학습이 필요하여 폰트 디자이너에게 사용되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 폰트 디자이너에게 익숙한 외곽선 방식에 편집기를 제공하면서 글자의 스타일에 대한 변화를 메타폰트에서 처리하여 다양한 폰트를 파생할 수 있는 한글 외곽선 폰트 시스템을 제안한다. 이를 위하여 본 시스템에서는 외곽선 방식의 폰트를 제작할 수 있도록 하는 웹 외곽선 폰트 편집기를 구현하였으며 외곽선 방식의 폰트를 메타폰트로 변환하는 UFO2mf를 구현하였다. 본 논문에서 제안하는 폰트 시스템은 기존 외곽선 방식의 스타일 변화에 대한 수고를 덜어줄 수 있을 것으로 기대한다.
본 논문에서는 외곽선 폰트의 한글 글립을 분석하고 서로 다른 두 폰트에 대한 중간 폰트를 생성하는 방법을 제안한다. 한글 글립은 글자, 자소, 획과 같이 계층적으로 표현되고 분석된다. 글립 분석 결과를 바탕으로 같은 글자를 나타내는 서로 다른 두 글립에 대해서 모핑을 수행함으로써 여러 개의 중간글립들을 얻는다. 자연스러운 글립 외곽선 모핑을 위해 스트링의 가중 평균(weighted-mean)에 의한 커브모핑 방법을 사용하며, 위상이 다른 글립 간 변환을 위한 네 가지 연산을 제공한다. 제안된 한글 글립 모핑 방법은 기존의 폰트 또는 손글씨로 부터 새로운 폰트를 생성하는 데 사용될 수 있다.
고품위 입출력 장치의 급속한 발달과 전자 출판 시스템의 출현은 더 다양한 서체를 요구하게 되었다. 컴퓨터에서 사용되고 있는 한글 서체는 명조, 고딕체를 제외하고는 주로 장식용 폰트를 만들어 사용하고 있다. 본 논문에서는 Cubic B-Spline 곡선을 이용하여 다양한 필기체 폰트를 구현하였고, 필기체가 가지는 특성(날림의 정도, 글자의 기울이기 정도, 각 음소의 크기, 각 글자의 크기의 균일성 등)에 따라 인자를 부여하여 개별화되고 사실적인 폰트를 생성하였다. 각 인자의 조합은 암호화되어 각 개인의 폰트로 부여된다. 즉, 개인의 고유 폰트는 폰트 암호(password)로 부여되고, 제어인자는 폰트암호의 해쉬값에 의해 선택되며, 사용자들로부터 이 제어인자들을 숨기게 되면 각 사용자들의 폰트는 유일하고, 안전하게 되므로, 일정정도의 안정성이 보장된다고 보여진다. 그리고 본 연구에서 구현된 폰트는 한글 필기체 문자인식의 정도를 측정하는 다양한 데이타를 제공하는 데에도 의미가 있다.
한글 폰트는 서로 상반된 장단점을 가진 조합형 폰트와 완성형 폰트로 구분된다. 완성형 폰트는 조합형과 비교하여 우수한 품질을 가지지만 폰트 제작에 더 많은 시간과 노력을 요구한다. 특히 완성형 폰트는 폰트내의 중복된 자소들의 정보를 중복해서 저장하므로 폰트 저장에 필요한 공간이 더 많이 필요하다. 본 논문에서는 트루타입의 합성 글립(Composite Glyph)을 이용하여 이들 중복된 자소를 최소화한 완성형 폰트를 구성하였다. 실험 결과 생성된 완성형 트루타입 폰트는 기존 완성형 폰트와 유사한 고수준의 품질을 유지하면서, 샘체의 경우 기존 폰트의 57.6%, 명조체의 경우 73.0%의 저장공간을 절약할 수 있었다.Abstract Hangul fonts are classified into 2 categories, complete type and combination type which have their own strength and weakness. The complete type shows a high quality of fonts, while the combination type takes less time, efforts, and storage space to develop. Since the Hangul makes a syllable by combining consonants with vowels, the complete type has many duplicates and requires a large storage space to save them. We present a method that minimizes the duplicates of the complete type of the Hangul using the composite glyph of TrueType. New fonts had high quality and saved storage space, for example Sam saved 57.6% and Myungjo saved 73.0% compared to old.
글자의 외곽선 정보가 포함된 UFO 파일을 Metafont로 변환하기 위해 'UFO2MF'와 '한글 메타폰트 생성기'가 연구되었다. 두 가지 연구사례는 외곽선 편집 방식을 이용하여 Metafont 코드로 구성된 폰트파일을 생성할 수 있지만, 'UFO2MF'는 외곽선 정보인 기준점과 조절점 중에 기준점만을 사용하므로 원만한 곡선을 표현할 수 없으며, '한글 메타폰트 생성기'는 글자의 곡선을 자유롭게 표현할 수 있지만 한글 글자만을 대상으로 변환하기 때문에 확장성이 부족하다. 본 논문에서는 한글과 로마자를 모두 외곽선 정보에서 Metafont 코드로 변환할 수 있는 UFO2xMF 시스템을 제안한다. UFO2xMF는 외곽선 정보를 Metafont 코드로 변환하는 과정에서 글자의 스타일을 변화시킬 수 있는 속성 값들을 적용할 수 있다. 또한 글자에 기준선과 무게중심선을 적용하여 한글과 로마자뿐만 아니라 다양한 언어의 글자들도 Metafont 코드로 변환할 수 있는 호환성 높은 시스템이다.
한글 폰트를 만드는 데는 자음+모음 조합으로 약 11,500자 정도의 글자가 필요하다. 디자이너가 글자 하나씩 전부 디자인 하는 것도 굉장한 부담요소이고, 한글폰트를 제작하는데 있어 3개월 이상의 소요 기간과 3000만 원 이상의 비용부담 또한 무시 못 할 요소이다. 게다가 카피라이트 폰트에 대한 저작권 문제 또한 골칫거리다. 그래서 이를 최소한으로 하고자 딥 러닝의 방식중 하나인 GAN(생성적 적대 신경망)을 통해서 디자이너가 399자만 작성하고 나머지는 컴퓨터가 디자이너의 폰트 디자인을 인식하고 자동으로 만들어 주는 프로그램을 고안하였다.
오늘날 폰트를 디자인하는데 주로 사용되는 외곽선 방식은 글자의 크기를 손쉽게 변경할 수 있으나 글자의 굵기나 스타일을 변화시키려면 다시 수작업을 통해서 디자인을 변경해야 한다. 이를 보완하기 위한 프로그래머블 폰트인 메타폰트는 매개변수를 사용하여 글자의 변화가 매우 용이하다. 하지만 메타폰트는 프로그래밍 언어이므로 메타폰트에 대한 선행학습이 필요하여 폰트 디자이너에게 사용되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 폰트 디자이너에게 익숙한 외곽선 방식에 편집기를 제공하면서 글자의 스타일에 대한 변화를 메타폰트에서 처리하여 다양한 폰트를 파생할 수 있는 한글 외곽선 폰트 시스템을 제안한다. 이를 위하여 본 시스템에서는 외곽선 방식의 폰트를 제작할 수 있도록 하는 웹 외곽선 폰트 편집기를 구현하였으며 외곽선 방식의 폰트를 메타폰트로 변환하는 UFO2mf를 구현하였다. 본 논문에서 제안하는 폰트 시스템은 기존 외곽선 방식의 스타일 변화에 대한 수고를 덜어줄 수 있을 것으로 기대한다.
본 논문은 기존 폰트 디자인을 고찰하여 한글과 라틴 알파벳 디자인의 형태 유사성을 향상시키기 위한 기초 자료를 제공한다. 고찰을 위해 윤디자인 대표 폰트 20종을 선정하였다. 형태적 관점에서 글자 디자인적 유사성을 찾기 위해 낱자, 낱글자, 낱말, 문장을 기준으로 고찰하였다. 윤디자인 대표 폰트 20종의 한글과 라틴 알파벳 글자 디자인의 결과는 다음과 같다. 첫째, 낱자(자소) 디자인은 동일한 형태이지만, 크기와 비례가 변화할 수 있다. 둘째, 낱글자(음절) 디자인은 낱글자 전체의 디자인을 위해 부분적으로 다른 형태를 디자인할 수 있다. 셋째, 낱말(단어) 디자인은 낱말의 우월효과를 고려하여야 한다. 넷째, 문장의 디자인은 글줄의 흐름을 고려하여 글자의 크기, 비례와 기준선을 디자인하여야 한다.
본 논문은 한글 외곽선 폰트를 입력으로 글자의 초성, 중성, 종성 요소(컴포넌트)를 통계적-구조적 정보를 이용하여 분할하는 방법을 제안한다. 한 폰트 내에서 한글 컴포넌트는 통계적으로 일정한 위치에 나타나며, 각 컴포넌트를 이루는 획 간의 관계는 그 컴포넌트의 구조적 특징을 나타낸다. 우리는 먼저 각 컴포넌트의 위치를 저장하는 컴포넌트 히스토그램을 생성하여 컴포넌트 위치에 관한 통계 정보를 저장하였다. 그리고 글자의 구조적 정보를 반영하기 위해 픽셀의 방향성 확률을 기반으로 픽셀클러스터를 만들고, 클러스터의 위치, 방향 및 크기, 클러스터간 인접성 정보를 이용하여 후보 획을 추출하였다. 마지막으로 릴렉세이션 레이블링을 통해 후보 획 집합과 미리 정의된 글자 모델 간의 가장 적합한 구조적 매치를 구하였다. 본 논문에서 제안한 컴포넌트 분할방법은 한글 폰트의 조형적 특징에 관한 연구 및 이를 활용한 폰트분류 빛 폰트검색에 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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