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Linux字体调教

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Linux字体调教

本文参考自12

具体字体配置

  • 使用pacman安装字体,或将其放到指定目录中
  • 执行fc-cache -fv更新字体缓存
  • 对于不支持fontconfig的旧程序
    • 在字体目录创建索引mkfontscale mkfontdir
    • 执行xset +fp $dir添加字体目录
    • xset fp rehash强制刷新
    • xlsfonts | grep fontname查看是否生效
    • 或者在/etc/X11/xorg.conf添加以下代码
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    # 让X.org知道自定义字体目录 
Section "Files"
 FontPath    "/usr/share/fonts/100dpi"
 FontPath    "/usr/share/fonts/75dpi"
 FontPath    "/usr/share/fonts/TTF"
 FontPath    "/usr/share/fonts/util"
EndSection
  • fc-match 程序名/字体名查看fontconfig为该程序或该字体匹配的字体

前瞻知识

  • 一个字体文件，可以提供多个字体族名 (family)。

比如 Arch Linux 用户在安装 wqy-microhei 后

  • 系统端增加了 wqy-microhei.ttc 这个字体文件，分别提供「WenQuanYi Micro Hei」「文泉驛微米黑」,「文泉驿微米黑」三个字体族名。
  • 我们可以运行 fontconfig 提供的命令行工具 fc-list 去查看系统上已安装的字体以及它们对应的字体族名。
  • sans-serif，serif，monospace，则是三个通用字体族名 (generic family)
  • 它们不是真实存在的字体，而是分别指示程序去使用无衬线、衬线、等宽字体。
  • 桌面程序需要去查询fontconfig来选择字体。
  • 我们可以通过fontconfig的配置去精准控制程序使用的字体。
  • 桌面程序使用字体的流程
    • 桌面程序根据自身的设置，传递font pattern使用fontconfig来查找字体
    • fontconfig依据自身配置的规则来修改font pattern,返回结果给桌面程序
    • 桌面程序使用系统字体并通过FreeType等字体渲染引擎许绘制文字

在这里要明确一点，给 GTK 程序、Qt 程序、虚拟终端的配置文件中设置它们使用的字体，和设置 fontconfig 的配置文件是两码事。虽然在一些桌面环境的全局设置中，设置字体会同时修改 GTK、Qt、fontconfig 的配置。

此外，桌面程序可以完全不遵守 fontconfig，或者说，程序可以不使用 fontconfig 来查找字体。当然，这种情况很少，现代桌面程序基本上都会遵守我们的 fontconfig 配置。

fontconfig配置文件的位置

  • fontconfig配置文件主要包含以下位置
    • 系统级 /etc/fonts/fonts.conf,/etc/fonts/conf.d/*.conf
    • 用户级$XDG_CONFIG_HOME$/fontconfig/fonts.conf,$XDG_CONFIG_HOME$/fontconfig/conf.d/*.conf
    • Fontconfig会综合所有配置文件到一个配置文件中：/etc/fonts/fonts.conf,因此该文件不应被修改
  • Fontconfig首先读取/etc/fonts/fonts.conf
    • 该文件有如下语句,将/etc/fonts/conf.d目录中的所有文件引入读取中
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    <include ignore_missing="yes">conf.d</include>
    • 上述目录的配置文件按照文件前的数字的顺序进行读取，而50-usr.conf包含如下语句,读取用户目录下的配置文件，prefix="xdg"代表XDG_CONFIG_HOME
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    <include ignore_missing="yes" prefix="xdg">fontconfig/conf.d</include>
<include ignore_missing="yes" prefix="xdg">fontconfig/fonts.conf</include>
<include ignore_missing="yes" deprecated="yes">~/.fonts.conf.d</include>
<include ignore_missing="yes" deprecated="yes">~/.fonts.conf</include>
    • Fontconfig在读取完用户配置文件后，接着读完/etc/fonts/conf.d中剩余的配置文件
  • /etc/fonts/conf.avail/中包含了很多没有默认启用的配置，很多是字体软件包安装后，往里面放入的
  • pacman -Qqo /etc/fonts/conf.avail可以查看哪些软件包修改了此目录
  • /etc/fonts/conf.d中启用的配置文件很多这个目录下文件的软连接，因此可以通过将此目录下的配置文件软连接到/etc/fonts/conf.d来启用配置

字体文件的位置

  • 字体文件的位置同样在/etc/fonts/fonts.conf中定义,如下所示
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<dir>/usr/share/fonts</dir>
<dir>/usr/local/share/fonts</dir>
<dir prefix="xdg">fonts</dir>
<!-- the following element will be removed in the future -->
<dir>~/.fonts</dir>
  • 可以通过下述语句来查看已安装的字体pacman -Qqo /usr/share/fonts

fontconfig配置文件语法

示例一

  • 配置文件是XML语句,内容被包含在<fontconfig>标签中
  • 大量出现的配置语句是<match>...<test>...<edit>...
  • 下述是语法示例
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<match target="pattern">
  <test name="family">
    <string>monospace</string>
  </test>
  <edit name="family" mode="prepend" binding="strong">
    <string>Iosevka Custom</string>
    <string>Noto Sans Mono CJK SC</string>
    <string>emoji</string>
  </edit>
</match>
  • taget="pattern"代表对font pattern进行操作,target="font"则是对单个字体进行操作
  • test可选的测试条件，当满足条件是，执行edit
  • <edit name="family" mode="prepend" binding="strong">，执行编辑操作，name="family"表明被操作对象是是 font pattern 中的 family
  • mode="prepend"表示在monospace前添加三种字体,binding="strong"则是强绑定的意思,只需要知道强绑定默认优先级比弱绑定更高
  • 其实，<match>...<test>...<edit name="family" mode="prepend">...等价于<alias>...<family>...<prefer>...

示例二

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<match target="pattern">
  <test name="family">
    <string>Cantarell</string>
  </test>
  <edit name="family" mode="assign" binding="strong">
    <string>Noto Sans</string>
  </edit>
</match>
  • mode="assign"表示将Cantarell修改成Noto Sans

示例三

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<match target="pattern">
  <test qual="all" name="family" compare="not_eq">
    <string>sans-serif</string>
  </test>
  <test qual="all" name="family" compare="not_eq">
    <string>serif</string>
  </test>
  <test qual="all" name="family" compare="not_eq">
    <string>monospace</string>
  </test>
  <edit name="family" mode="append_last">
    <string>sans-serif</string>
  </edit>
</match>
  • test 中的qual="all" name="family"表示对 font pattern 中的每一个字体都执行测试
  • compare="not_eq"就是 family 不等于这个值的时候。
  • 当三条测试规则都满足的时候，也就是 font pattern 没有任何通用字体族名的时候，默认 fallback 到 sans-serif 无衬线字体
  • edit 操作里面的mode="append_last"表示 sans-serif 添加在 family 列表的最末尾。
  • 如果在 test 中包含多条的时候，fontconfig 会报错。

fontconfig配置来实现字体调教

中英文混搭问题

  • 异体字问题
    • Noto Sans CJK 中的异体字，是在 相同的 Unicode 码位下，不同的语言会使用不同的字形。
    • 因此不正确的配置会导致中文变成繁体字，日文等
  • 中文字体的西文部分
    • 中文字体携带的英文字符有可能十分糟糕
    • 需要进行优先级设定或者替换
  • 全角引号
    • 英文中的单引号有两种，’(U+0027) 和’(U+2019)。可能会觉得前一种出现在英文文本中，后一种出现在中文文本中，并且宽度和中文等宽。
    • 然而，英语世界中的一些人在英文文章中也是会使用后一种的。所以，字体在显示后一种引号的时候，究竟是和英文字母一样窄，还是该和中文字体等宽呢？如果在英文文章中显示成全宽字符则会显得突兀。

配置示例

  • 基本思路为设置字体为通用字体族sans,serif,sans-serif,monospace
  • 在~/.config/fontconfig/fonts.conf编辑字体配置，示例如下
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<!-- Default system-ui fonts -->
<match target="pattern">
  <test name="family">
    <string>system-ui</string>
  </test>
  <edit name="family" mode="prepend" binding="strong">
    <string>sans-serif</string>
  </edit>
</match>

<!-- Default sans-serif fonts-->
<match target="pattern">
  <test name="family">
    <string>sans-serif</string>
  </test>
  <edit name="family" mode="prepend" binding="strong">
    <string>Noto Sans</string>
    <string>Noto Sans CJK SC</string>
    <string>Noto Color Emoji</string>
  </edit>
</match>

<!-- Default serif fonts-->
<match target="pattern">
  <test name="family">
    <string>serif</string>
  </test>
  <edit name="family" mode="prepend" binding="strong">
    <string>Noto Serif</string>
    <string>Noto Serif CJK SC</string>
    <string>Noto Color Emoji</string>
  </edit>
</match>

<!-- Default monospace fonts-->
<match target="pattern">
  <test name="family">
    <string>monospace</string>
  </test>
  <edit name="family" mode="prepend" binding="strong">
    <string>JetBrainsMono Nerd Font</string>
    <string>Nerd Font</string>
    <string>Noto Color Emoji</string>
  </edit>
</match>
  • 异体字修改示例
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<match target="pattern">
  <test name="lang">
    <string>zh-HK</string>
  </test>
  <test name="family">
    <string>Noto Sans CJK SC</string>
  </test>
  <edit name="family" binding="strong">
    <string>Noto Sans CJK HK</string>
  </edit>
</match>
<!-- 另外请再重复 zh-TW、ja、ko -->
  • 上述配置文件中由于优先使用了英文字体，因此会导致全角符号问题，可以通过如下方式修改(因为影响不大，我并未修改)
    • 调换中文和英文字体的顺序
    • 替换英文字体
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    <match target="pattern">
<test name="lang" compare="contains">
    <string>en</string>
</test>
<test name="family" compare="contains">
    <string>Noto Sans CJK</string>
</test>
<edit name="family" mode="prepend" binding="strong">
    <string>Noto Sans</string>
</edit>
</match>

字体渲染

  • 虽然 fontconfig 本身不负责渲染字体，实际渲染是由程序交给 freetype 来完成的；但是 fontconfig 在处理 font pattern 的时候可以修改一些渲染参数，比如是否开启 hinting 和子像素渲染，是否开启连字特性。同时也可以根据实际情况来选择和过滤字体，比如根据像素尺寸分别指定字体，又或者控制何时使用点阵字体。
  • 具体可参考arch wiki中的配置3

  1. https://catcat.cc/post/2020-10-31/  ↩︎

  2. https://catcat.cc/post/2021-03-07/  ↩︎

  3. https://wiki.archlinux.org/title/Font_configuration  ↩︎

Updated on 2023-02-15
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