漢字激光照排系統

激光照排，就是把每一個漢字編成特定的編碼，存儲到計算機，輸出時用激光束直接掃描成字。漢字激光照排系統，實際上是電子排版系統的大眾化簡稱，它源起北京大學圖印自動化的總體方案。1975年初，當時北京大學數力系計算專業的教研組長徐慶和牽頭制定全校有關圖書館和印刷自動化(含激光照排)的總體方案，王選教授等主持“華光”激光照排系統的研製工作。通過對圖印自動化在國內外發展的歷史、現狀、及發展方向的考察和研究，瞭解和掌握了大量的關於圖印自動化國內外前沿進展情況，包括國外激光在圖印自動化中的科研和應用。總體方案的制定工作由此正式啓動。目標是填補國內三個空白:即漢字高質量的輸入和輸出，漢字全自動排版以及漢字情報檢索和圖書館自動化。

漢字字形是由以數字信息構成的點陣形式表示的，一個一號字要由八萬多個點組成，因此全部漢字字模的數字化存貯量非常大。怎樣利用電子排版系統排出或印出精美的書刊、報紙呢?王選教授帶領研製人員攻堅破難，在條件艱苦，經費緊張的環境下，研製出了一種字形信息壓縮和快速復原技術，即“輪廓加參數描述漢字字形的信息壓縮技術”，就是將橫、豎、折等規則筆畫用一系列參數精確表示，曲線形式的不規則筆畫用輪廓表示，並實現了失真程度最小的字形變倍和變形。使存貯量減少到五百萬分之一，速度大大加快。這一構思新穎的高分辨率字形、圖形發生器和高倍率漢字信息壓縮技術、高速度還原技術和不失真的文字變倍技術，正是漢字激光照排技術的核心，這項突破，打開了計算機處理漢字信息的大門。與此同時，在世界上首次提出並實現用附加信息控制字形變大變小時敏感部分的質量。解決了漢字激光照排的關鍵難題。西方國家用了40年時間才從第一代照排機發展到第四代激光照排系統，而王選發明的漢字激光照排系統，卻使中國印刷業從落後的鉛字排版一步跨進了世界最先進的技術領域，發展歷程縮短了近半個世紀，使印刷行業的效率提高了幾十倍，使圖書、報刊的排版印刷告別了“鉛”與“火”，進入了“光”與“電”的時代。 ^[2] 

漢字字形是由以數字信息構成的點陣形式表示的，漢字字體、字數比西方字母多，如一個一號字要由八萬多個點組成。因此全部漢字字模的數字化存貯量高得驚人。研製人員發明了一種字形信息壓縮和快速復原技術，使存貯量減少到五百萬分之一，速度大大加快。這一構思新穎的高分辨率字形、圖形發生器和高速字形復原方法，解決了漢字激光照排的關鍵難題。

“華光”激光照排系統的研製工作始於1974年8月。1975年5月北京大學漢字信息處理研究室，由王選教授等主持工作，綜合運用精深的數學、計算機等多學科知識，歷經15個寒暑，研製開發成功“華光激光照排系統”，為世界上最浩繁的文字──漢字告別鉛字印刷開闢了通暢大道。對實現中國新聞出版印刷領域的現代化具有重大意義。它引起當代世界印刷界的驚歎，被譽為中國印刷技術的再次革命。 ^[3] 

漢字激光照排系統由輸入設備、電子計算機信息處理和激光掃描記錄三個部分組成。輸入部分可以用紙帶或軟磁盤等，也可接受由通信系統的輸入。信息處理部分由操作控制枱、電子計算機和硬磁盤驅動器組成，按照輸入代碼和操作控制指令，完成控制、編排、拼排和曝光四個主要程序，並對整機起着控制、指揮、調度和監視的作用。激光掃描記錄部分由激光平面線掃描主機記錄經計算機處理後輸出的點陣字形信息。其優點是激光束直線性好，解像力可達每釐米400線以上，字符清晰度高；排出的字符不是單個而是整版。漢字激光照排以效率高、週期短、版面靈活、字庫齊全等優勢逐漸取代了陳舊落後的鉛排技術，成為出版印刷行業技術中的主力軍。自1987年開始，華光激光排版系統走向市場，並迅速推廣應用。到1993年，歐美和日本來華研製和銷售照排系統的著名廠商全部退出中國市場，國內99%的報社和90%以上的黑白書刊採用了以王選技術為核心的國產激光照排系統。

漢字激光照排系統的推廣應用，不但消除了鉛毒污染，降低了能耗，而且出版週期由300天至500天縮短到100天左右，出版品種大大增加。不僅圖書、報刊的信息量加大，新聞時效性增強，而且印刷質量也大大提高。這種數字化的轉變，脱胎換骨的印刷革命，讓漢字文明、印刷技術跟上了世界信息化、網絡化的步伐。 ^[2] 

1979年7月27日，在北大漢宇信息處理技術研究室的計算機房裏，科研人員用自己研製的照排系統，在短短几分鐘內，一次成版地輸出了一張由各種大小字體組成、版面佈局複雜的八開報紙樣紙，報頭是“漢字信息處理”六個大字。這就是首次用激光照排機輸出的中文報紙版面。

就是這六個大字後來徹底改變了中文排版印刷系統，有人將其稱之為“中國印刷界的革命”。1981年7月，中國第一台計算機激光漢字照排系統原理性樣機華光I型通過國家計算機工業總局和教育部聯合舉行的部級鑑定，鑑定結論是“與國外照排機相比，在漢字信息壓縮技術方面領先，激光輸出精度和軟件某些功能達到國際先進水平”

隨着研究工作的不斷深入，“華光”激光照排系統日臻完善， 1988年推出的華光系統，既有整批處理排版規範美觀的優點，又有方便易學的長處，是中國國內唯一具有國產化軟、硬件的印刷設備，也是當今世界漢字印刷激光照排的領銜設備，在國內和世界上漢字印刷領域有着不可替代的地位。

這之後，華光Ⅲ型機、Ⅳ型機、方正91型機相繼推出。1987年，《經濟日報》成為中國第一家試用華光Ⅲ型機的報紙，1988年，經濟日報社印刷廠賣掉了全部鉛字，成為世界上第一家徹底廢除了中文鉛字的印刷廠。1990年全國省級以上的報紙和部分書刊已基本採用這一照排系統。

到1993年，這套國產照排系統迅速佔領了國內報業99%和書刊，黑白出版業90%的市場，以及80%的海外華文報業市場，並打入日本和韓國。20世紀末，全國的報紙和出版社全部實現激光照排，中國的鉛字印刷將成為歷史文物。 ^{[3]  [2]} 

應用激光照排系統後，報社的出版效益和報紙印刷質量大大提高，但仍然不能異地同步出版。1989年全國只有三、四家中央級大報在外地設有代印點印刷，傳版手段主要是靠航空和傳真。可航空傳版效率低下，傳真傳版信息失真嚴重。怎樣使外地讀者看上當天的報紙呢？王選想到了北大自行研究制定的頁面描述語言，他決策跨過報紙傳真機，開發用頁面描述語言傳送報紙版面的創新技術。經過幾番努力，在1991年8月29日，北京大學與人民日報社合作，在北京和湖北日報社之間首次成功地進行了報紙衞星實地遠傳試驗。到1992年底，人民日報社已通過衞星向全國22個城市傳送版面。從此，全國大多數地區都在同一天看上了《人民日報》。當時，規模如此大的、基於頁面描述語言的遠程傳版在中國報業中屬第一家，在西文報業中也很少見。這一新技術物美價廉，很快在國內推廣開來。到1994年，有大約100家報紙實現了遠程傳版。當時，中國絕大多數報紙都採用這種方式將報紙版面遠傳到外地，極大地提高了質量和效率，取得了重大經濟效益。

進入80年代，王選認為，隨着激光輸出設備和彩色掃描輸入設備精度的提高，電子分色機遲早會被開放式的桌面彩色出版系統所取代。同時，多年來形成的超前意識使王選相信自己的判斷，他又要把握住歷史的機遇。於是，在老師的充分信任下，肖建國等學生的創造慾望再次被激活，很快開始了掛網、校色等關鍵技術的開發工作。

1991年8月，彩色出版系統有了一定的新成果和應用前景。經過調研，大家決定選擇《澳門日報》為樣板用户。1992年1月21日，這一天是值得方正紀念的日子，北大方正彩色出版系統在《澳門日報》投入生產性使用。同年5月，《大公報》成為香港第一家購買這一系統的報紙，緊接着，《明報》等報紙也紛紛採用。《科技日報》也於1992年6月1日成為大陸首家採用方正彩色出版系統的報社。1994年北大計算機所又研製成高檔彩色桌面出版系統，質量可與電子分色機媲美，從而進入了畫刊、彩色雜誌領域。不久，一場告別電子分色機的技術革新在全國掀起，中國印刷業又一次實現了彩色出版的技術跨越。

20世紀90年代，世界計算機技術開始了突飛猛進的發展，神奇的觸角延伸到世界每個角落。因此，激光照排系統的關鍵技術，也必須順應這一潮流。1992年，北大計算機所適時推出維思1.0，成為世界上最早的基於Windows的中文專業排版軟件，也是國內Windows上的第一個大型應用軟件。幾年後，北大計算機所陸續推出了維思2.0和3.0版，功能大大增強，成為進軍海外的一隻拳頭。此外，1990年，王選還做了一個更重要的決定，給了年輕人超越自己的機會——改寫王選的前五代RIP方案，開發支持國際上流行的PostScript頁面描述語言、採取軟件RIP加高度並行的協處理芯片的嶄新技術。

1993年秋天，基於調頻掛網技術的高檔彩色出版系統問世。當時正值香港最大的報業集團《明報》採用招標方式採購先進出版系統的時機，方正電子出版系統經過艱苦拼搏，終於技壓羣芳，贏得了《明報》的大單。從此，海外市場的大門應聲敞開了，作為當時唯一具備“支持PostScript2、基於Windows排版、後端掛網”技術的中文電子出版系統，方正出版系統征戰南北，所向披靡，最終拿下港澳、東南亞和北美地區80%的華文報業市場。

通過科研人員的大量開發工作，1999年方正直接制版系統研製成功，在《羊城晚報》正式投入生產性使用。這不僅提高了印刷質量，而且可以大大提高生產率，降低成本，隨着直接制版所用版材價格的逐漸下降，直接制版機代替激光照排機的潮流必將在中國迅速推廣，方正再一次引領了這一潮流。

漢字激光照排技術奠定了方正集團的發展基礎，也讓“創新”這一基因深深植入了方正文化之中。

1992年1月21日，北大方正彩色出版系統在《澳門日報》投入生產性使用。

2002年2月1日，王選教授榮獲2001年度國家最高科學技術獎。 ^[1]