PostScript语言.docx
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PostScript语言
一、概述
PostScript语言是Adobe公司设计用于向任何支持PostScript语言的打印机打印文件的页面描述语言。
Postscript既是一种页面描述语言，也是一种高级解释型脚本语言。
由于它与设备的无关性，使得它无论在那种平台上，都能忠实的再现原貌，从而被广泛应用于打印出版行业，同时由于它是一种解释型脚本，所以它也可以像一般编程语言一样用来解决某些问题。
PS语言一方面是一个具有较强图形功能的通用程序设计语言，另一方面它又是一个具有一般程序设计特性的页面描述语言，因此它具有两者的特点：
1.PS语言具有通用程序设计语言中的一些基本结构，如各种类型的数据、数组、字符串、控制语句、条件语言和过程等，它还包含有其它语言中一般不常用的名字（name）、词典（dictionary）等。
2.具有较强的图形功能
·它能构成由直线、弧以及三次曲线所组成的任何形状的图形；填充原语允许图形外轮廓线是任意形状和粗细；裁剪路径也可以是任意形状。
·文字和图形结合成一体，也就是说PS语言在图形模式下文字也作为图形来处理，PS中任何图形操作均适用于文字。
·在通用坐标系中，PS支持由平移、变比、旋转、反射和扭斜等线性变换所组成的复合变换，且这些变换适用于页面描述语言中的所有元素：
文字、图形和图像。
二、通用程序设计语言
PostScript语言具有通用程序设计语言的特性。
字符“%”用来在PostScript程序中表示注释。
作为一个通用的约定，每个PostScript都以字符“%!
”开始，这样所有的设备都会将它解释为PostScript。
1．后缀表示法
PS语言的语句采用后缀表示法，即在一个语句中，操作数在前，而相应的操作符在后，如：
4060add2div
200300moveto
072relineto
第一条语句表示40和60相加后再除以2得50,第二、三条语句表示把现行点移到（200,300）后，再沿垂直方向画一条长度为72的直线。
例如：
34add51submul
将执行（3+4）×（5-1）这样的计算。
详细分析：
3和4都是符号，它们将自己放到堆栈中，在这两个命令之后，堆栈将变成这样：
4
3
add是一个运算符，它将堆栈中最上面的两个元素取出（在我们的例子中是3和4）、将它们相加、然后将结果放到堆栈上：
7
下面又是两个符号，它们将把堆栈变成这样（需要注意的是操作仅仅局限在堆栈顶部，下面的元素不受影响）：
1
5
7
另外一个运算符sub，从堆栈顶取出两个元素、第二个减去第一个、然后将结果放到堆栈：
4
7
mul同其他两个运算符一样，从堆栈取出两个元素、将它们的乘积放到堆栈：
28
2．程序结构
PS程序由两部分组成：
序言（prologue）和正文（script）。
序言中包含了正文中所用的过程定义和数值定义；而正文由PS操作符和序言中定义的过程所组成。
简单用例子加以说明，下面这段程序是在页面的不同位置上画几个正方形，且用不同的灰度进行填充。
在序言中定义了绘制正方形的过程box，而在正文中逐一对box进行调用：
%Defineboxprocedure
/box
{720relineto
072relineto
-720relineto
closepath}def
%Beginprogram
newpath%firstbox
200300movetobox
0setgrayfill
newpath
200400movetobox%secondbox
4setgrayfill
showpage
3．数据类型和对象
PS语言中可访问的数据称为对象（0bject），对象可以由PS操作符来产生、管理或撤销。
每一个对象有类型、属性、以及相应值。
PS管理的对象类型有：
integeroperator
realfile
booleanmark
arraynull
stringsave
namefontID
dictionary
下面对有关类型的对象进行简单的说明。
（1）integer和real（整数和实数）
如123-98-0．002
8#177716#FFFE2#100%它们分别表示8进制、16进制和2进制数据。
（2）array（数组）
一维对象的集合。
数组元素可以是不同类型的对象，如数字、字符串、或其它数组。
如[123/abc（xyz）]
该数组元素包含了数字123，name对象“abc”和string对象（xyz）。
（3）string（字符串）
由括号（）给出的一串字符，如（Thisisstring）。
（4）name（名字）
一些有关字符的集合，类似于其它语言中的标识符。
如abcoffset@pattern／box等。
（5）dictionary（词典）
是由一对对PS对象组成的元素表，表中第一元素为key，第二元素为value。
词典有系统词典和用户词典两大类。
（6）mark（标记）
是一个用来标记操作数堆栈位置的特殊对象。
（7）save
用于保存PS存贮器某一瞬问状态。
（8）fontlD（字库标识）
用于构造PS字库（font）的一个特殊对象。
对象的属性可以分成可执行（executable）和不可执行（或称文字性—litera1）两大类。
4.语句
（1）条件控制（if,ifelse）
比较运算式
符号
大于
gt
大于等于
ge
小于
lt
小于等于
le
等于
eq
不等于
ne
if语句：
格式：
条件{op1}if
条件如果为true则作大括号内的动作。
ifelse语句：
格式：
条件{op1}{op2}ifelse
如果条件成立，执行{op1}，否则执行{op2}。
例如：
如果2>1印出greate
21gt{（greate）}if
如果2>1印出greate否则印出little
21gt{（greate）}{（little）}if
（2）循环控制（for,repeat,loop,exit）
for语句：
格式：
起始值间隔结尾值{事件}for
例如：
1240300{750moveto（test）show}for
作
12750moveto（test）show
52750moveto（test）show
……
292750moveto（test）show
repeat语句：
格式：
执行次数{事件}repeat
loop语句：
{事件}loop
5．操作符
操作符对象是表示一个PS内部动作。
大多数操作符与系统词典中的name有关，name是关键字，而值就是操作符本身。
当PS解释器执行其中某一个name时，它就在词典堆栈中上、下查找name并执行它，从而完成指定的内部动作。
格式：
operand1operand2……operandnoperatorresult1result2……resultm前面为n个操作，紧跟着为相应的操作符，得到m个结果。
分类：
PS共提供了240多个内部操作符，它们大致可分为：
堆栈操作符；算术和数学运算操作符；数组、词典和串操作符；关系，布尔和按位运算操作符；控制操作符；类型、属性和转换操作符；文件操作符；虚拟存贮器操作符；以及PS语言中比较重要的文字、图形和图象操作符
PS的特点之一是还可以由用户自定义新的操作符。
6．堆栈
PS是一种栈式语言，它通过堆栈来直接访问数据，PS解释器管理4种不同类型且相互完全独立的堆栈：
·操作数（operand）堆栈：
保存PS操作数和操作结果。
·词典（dictionary）堆栈：
仅用于保存词典对象。
解释器遇到可执行名字时，去查找当前字典堆栈。
如果名字已经定义，则去执行相应的操作；如果名字未定义，则给出错信息。
·执行（execution）堆栈：
保存可执行的对象（fileorprocedure）。
当解释器中断目前所运行的一个对象转去执行其它程序对，PS则把暂停的对象推入“执行堆栈”。
中断处理完成以后，则弹出被中断了的对象继续执行。
·图形状态（graphicsstate）堆栈：
保存或恢复与图形操作有关的信息，如彩色、路径、位置、画图参数、坐标变换矩阵、以及字库信息等。
PostScript有几个操作符用于重组或者控制堆栈：
复制（dup）、丢弃（pop）和交换（exch）在堆栈顶部进行操作，然而roll旋转堆栈中的某一部分，copy复制某个特定的部分，index允许像数组那样访问堆栈。
三、页面描述语言
作为页面描述语言PS提供了一组精确描述所需页面的图形操作符，它们适用于三种类型的对象：
图形、文字和图像。
1．PS成像模型（imagemodel）
成像模型是指在设计图形系统对使用的一组规则，PS成像模型不再采用惯用的像素（pixe1）操作，而是采用模板（stencia1）／着色（paint）技术，即PS认为图像是通过墨水（ink）喷洒到页面上模板指定的区域而构成的，模板可以是由字母、线、填充区域、或半色调照片等图元组成，而墨水可以是各种颜色或任意灰度。
一旦在页面上由各种模板构成了用户所希望的格式，就可以在任意光栅设备上输出。
在实现PS成像模型时，以下三个基本概念非常重要。
·当前页面
是指PS用于画图的“理想页面”，它与所使用的打印机功能无关。
·当前路径
由一组相连或不相连的用于描述几何图形的形状和位置的点、线和曲线组成。
当前路径所定义的几何形状不受限制，打印机的分辨率也不影响路径的定义。
·裁剪路径
是一个可以在其内部画图的区域边界。
裁剪路径可以是任意形状，其缺省值为打印纸的大小。
2．坐标系
PS在用户空间进行画图操作，其结果将自动地转换成指定设备坐标进行打印输出。
因此，画图坐标系独立于所用设备。
缺省的用户坐标其原点在左下角，单位1／72吋。
PS语言可以用三种方法来改变PS用户空间：
平移、变比和旋转变换
translate：
平移坐标
xytranslate%平移（x，y）距离
scale：
缩放
xyscale%水平方向缩放x倍，垂直方向缩放y倍
rotate：
旋转
anglerotate%旋转angle度，角度如果是正值是反时针方向旋转，负值则为顺时针方向旋转
3．图形操作
PS语言提供了六组图形操作符。
（1）图形状态操作符
图形状态是一组当前图形控制参数。
图形状态本身不是对象，但可以通过相应操作进行读出或修改。
·保存（gsave）、恢复（grestore）以及初始化（initgraphics）图形状态。
·设置线宽（setiinewidth）、线型（setdash）、以及线末端的形状（setlinecap）。
·指定两线段相交的方式（setlinejoin）。
·指定线的颜色（setrgbcolor，sethsbcolor）或灰度值（setgray）。
（2）坐标系和矩阵操作符
PS画图操作将通过当前变换矩阵CTM自动地把用户坐标转换成设备坐标，因此这类操作符主要用于CTM的管理，包括：
·置恒等矩阵（matrix），初始化（initmatrix）、用matrix取代CTM（setmetrix）等。
·平移（translate）、变比（scale）、旋转（rotate）以及求复合变换矩阵（concatmatrix）等。
·坐标变换（transform，itransform）。
（3）路径构造操作符
路径（path）定义了各种图形的形状（shapes）或轨迹（trajectories）或范围（regious），具体指画线、填充区的边界（boundary）或裁剪的模板（termplate）。
路径操作有：
·改变当前路径（newpath），移动现行点（moveto）。
·路径中增加直线或曲线：
画线（1ineto），画弧／画圆／椭圆（arc），贝齐曲线（curveto）等。
·路径闭合（closepath）。
·置裁剪路径（clippath）。
所有这些操作均使用用户坐标，由CTM转换成设备坐标。
（4）着色操作符
在构造一个图形路径并设置了图形状态中的彩色、线宽、字体等参数以后，通过着色（paint）操作符对图形状态和路径进行扫描转换，并在光栅设备上进行输出。
具体操作有填充（fil1）、绘制路径（stroke）、图像操作（image，imagemask）等。
（5）设备的设置和输出操作符
该类操作符用来建立光栅存贮器与物理输出设备之间的关系。
一旦一个页面已在光栅存贮器中被完全描述，那么执行图形输出操作符（showpage，copypage）就可以将页面描述传送到打印机进行输出。
（6）画图
步骤如下：
1）.定义path（图径）（newpath）
2）.移到指定的位置（moveto，rmoveto）
3）.使用不同画图工具（arcto，lineto，curvto，rlineto，rarcto，rcurvto）
4）.定义线宽及颜色（setlinewidth，setrgbcolor，setgray）
5）.画图（fill，eofill，stroke，如果是fill请注意必须是一个封闭的path）
（7）实例分析
在生成图形的时候，PostScript使用普通的笛卡尔坐标系。
100200moveto300400linetostroke
将“光标”移到坐标点（100,200）然后画线到（300,400）。
5070moveto1002005080100100curvetostroke
生成一个从（50,70）到（100,100）的立方贝塞尔曲线，控制点是（100,200）和（50,80）。
250250moveto（Wikipedia）show
在位置（250,250）使用预先选择的字体画出文本“Wikipedia”，字体选择可以使用例如/Courierfindfont12scalefontsetfont这样的命令串。
图形最初在“用户坐标系”中创建，在复制到确定最后输出的“设备坐标系”之前它们可以进行旋转、缩放或者扭曲等变换。
200300translate45rotate
将用户坐标系中的内容上移200点、右移300点并且复制到设备坐标系时旋转45度。
4.处理过程定义
{和}提供了一些编程的工具。
{将解释器切换到延迟运行模式，所有的东西甚至是运算符和其他的可执行对象都放到堆栈中，其中一个例外就是}，它将堆栈中从{开始的所有内容，绑定成一个（匿名）处理过程，然后将它放到堆栈上。
这种结构有几种不同的用途，如子程序定义（匿名程序赋给一个变量）、循环、条件等等：
x10eq{0}{1x1div}ifelse
这段代码首先使用eq测试x1是否是0；根据结果的不同将真或者假放到堆栈上。
在此之后，将两个过程放到堆栈上，然后执行ifelse，它从堆栈中取出三个参数，如果第三个参数是真就执行第二个否则就执行第一个。
即，如果x1是0结果就是0，其他情况结果就是1/x1。
四、PS文件的常用档头
第一行给出版本，如果没有给也可以但是最好是给出版本。
%!
PS-Adobe-3.0
其它：
%!
PS-Adobe-3.0
%%Title:
（Untitled2）
抬头
%%Creator:
（MicrosoftWord:
LaserWriter88.4.2）
建立程序
%%CreationDate:
（3:
40PMFriday,May9,1997）
建立日期
%%For:
（dubois）
作者
%%Routing:
（mailto:
\000dubois@primate.wisc.edu）
%%Pages:
168
总页数
%%PageOrder:
Ascend
页面排方式
%%Orientation:
Portrait
横向或直向
%%DocumentMedia:
Default6127920（）（）
页面大小
%%EndComments
结束注解
五、外部链接
PostScript语言手册第三版
PostScript语言教程与手册
PostScript入门导引
六、具体问题的解决
1.用PS语言如何在位置（x,y）处打上一个黑点
%在5051（单位为1/72英寸）处打一黑点，大小为1/72英寸，0.35mm
newpath
5050moveto
5051lineto
closepath
stroke
showpage
2.用PS语言写循环语句
循环语句（for,repeat,loop,exit）
for语句：
格式：
起始值间隔结尾值{事件}for
例如：
1240300{750moveto（test）show}for
作
12750moveto（test）show
52750moveto（test）show
……
292750moveto（test）show
repeat语句：
格式：
执行次数{事件}repeat
loop语句：
{事件}loop
3.用PS语言如何建一个宽度是M,高度是N的图像
在PS语言中关于光栅图形的操作符是image。
image操作符比较复杂，它有五个参数。
格式：
widthheightdepthmatrixdataimage
width和height：
以像素的形式定义图像矩阵的大小和形状
depth：
每个像素所占的位数
matrix：
由单位矩形映射到图像像素坐标的转换矩阵
data：
以十六进制形式表示的图像数据
例：
%Asimplesmileyface
%!
PS-Adobe-3.0
gsave%We'remuckingaboutwithgraphicsstate...savetheoriginal
7272translate%positionthelowerleftat（72,72）
7272scale%maketheimage1inchsquare
8%8columnsintheimage
8%8rowsintheimage
1%1-bitperpixel:
blackandwhite
[800800]%maptheunitsquareto（0,0）-（8,8）
{}%theimagedataasahex-encodedstring
image%actuallydrawtheimage
grestore
showpage
%A16-shadehorizontalgradient
%!
PS-Adobe-3.0
gsave
21672translate%lower-leftofimagesat（216,72）
72144scale%sizeofrenderedimageis72pointsby72points
16%16pixelswide
1%1pixelhigh
4%4bitsperpixel
[1600100]%transformarray...mapsunitsquaretopixels
{<0123456789ABCDEF>}%theimagedataitself
image%let'sdraw!
grestore
showpage
%A16-tonecolorgradientfromgreentoblue
%!
PS-Adobe-3.0
gsave
36072translate
72144scale%sizeofrenderedimageis72pointsby72points
16%numberofsamplesperline
1%numberoflines
4%bitspercolorchannel（1,2,4,or8）
[1600100]%transformarray...mapsunitsquaretopixels
{<0000000000000000>}%theredimagedata
{}%thegreenimagedata
{<0123456789ABCDEF>}%theblueimagedata
true%pullchannelsfromseparatesources
3%3colorchannels（RGB）
colorimage
grestore
showpage
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