Banner (Unix)

banner ir Unix komandrindas programma, kas izdrukā ievadīto tekstu lieliem burtiem, izmantojot ASCII simbolus.

Tā tiek izmantota, lai izveidotu uzrakstus vai dekoratīvus virsrakstus terminālī. Komanda atbalsta vienkāršu teksta izvadi, un daži tās varianti ļauj norādīt dažādus fontus vai pielāgot izvades izmērus.

Tehniskais modelis un darbības princips

1. Fonta modelis
   • Katram rakstzīmes simbolam asociēts fonta matricveida modelis: kopums bināru (vai skaitlisku) vērtību, kas apzīmē „pikseļu” stāvokli (ieteksmēts / tukšs). Šis modelis var būt fiksēta izmēra (piem., H×W matricas bloks) vai vektorizēts (kontūras, kas vēlāk rasterizētas).
   • Fonta dati tiek glabāti kā tabula (map) no simbola → matricas vērtības.
2. Rasterizācija un kompozīcija
   • Ievades virkne tiek iterēta; katram simbolam tiek nokopēta tā bita matrica uz izvades „pavediena” (canvas). Starp simboliem var tikt piemērota kerninga/kompresijas politika (fiksēta kolonnas starplaika vai dinamiska pārklāšanās).
   • Ja nepieciešams palielināt izmēru, izmanto mērogošanas algoritmu (neinterpolēta pikseļu replikācija vai vektoru rasterizācija ar skalēšanu).
3. Teksta kodēšana un izvades formāts
   • Tā kā termināļi ir baiti-orientēti, svarīga ir ievades un izvades rakstzīmju kodējuma saskaņošana (parasti ASCII, bet mūsdienās UTF-8). Programma parasti strādā pāri 7/8-bitu simboliem; paplašināta Unicode atbalsta gadījumā fontu tabulas kļūst daudz lielākas.
   • Gala izvade ir teksta rindas, kur katram pikselim atbilst noteikta rakstzīme (piem., # = aizpildīts, = tukšums). Rezultāts tiek nosūtīts uz standartizēto izvades ierīci (stdout), ko terminālis attēlo.
4. Algoritmiskā sarežģītība
   • Laika sarežģītība: O(N · H · W) — N = simbolu skaits, H×W = atbilstošā fonta matricas izmērs (pēc mērogošanas).
   • Atmiņas sarežģītība: parasti O(H · L) — H = rindas augstums, L = izvades platums (vai īslaicīgi O(N·H·W) ja tiek ģenerēta visa bitmap pirms drukāšanas).

Implementāciju varianti un paplašinājumi

• Statiskie bitmap-fonti (vienkāršākais): ātri, maz prasību, viegli reproducējami.
• Vektoru-balstīta fontu atveide: ļauj skalēt bez kvantēšanas artefaktiem (prasa rasterizāciju uz H×W pikseļu režģi).
• Kerninga un ligatūras: modernākas implementācijas var pievienot rakstzīmju pāru atvieglojumus, lai novērstu pārlieku lielas atstarpes starp simboliem.
• Krāsu un stila paplašinājumi: izmantojot ANSI escape kodus, iespējams pievienot krāsu, treknu fontu (bold) vai fona krāsu atsevišķiem „pikseļiem”.
• Unicode un daudzbaitu atbalsts: prasa lielāku fontu tabulu vai dinamiski ģenerēt simbolus (piem., no TrueType fontiem).

Ierobežojumi un praktiskās problēmas

Banner utilītas pareizai darbībai nepieciešams monospace tipa terminālis, jo tikai vienāda platuma rakstzīmju režīms nodrošina, ka izvades simboli tiek attēloti precīzi atbilstoši paredzētajam izvietojumam. Ja terminālis interpretē rakstzīmju platumu atšķirīgi, ASCII attēls var tikt vizuāli izkropļots. Tāpat, ja izveidotais uzraksts pārsniedz termināļa platumu, rodas nepieciešamība pēc rindas lauzšanas vai horizontālas skrolēšanas, lai saglabātu pilnīgu redzamību. Pie ļoti liela mēroga izmantošanas bitmap fonti ar ierobežotu izšķirtspēju zaudē detaļas un lasāmību, jo katrs „pikselis” pārstāv lielu termināļa laukumu; šādos gadījumos vektorfontu izmantošana ļauj saglabāt kvalitāti, pielāgojot mērogu bez kvantēšanas artefaktiem. Turklāt var rasties kodējuma nesaderības problēmas, īpaši strādājot ar Unicode simboliem, kuru pareizai atveidei nepieciešama paplašināta fontu bāze vai dinamiska rasterizācija no moderniem fontu formātiem (piemēram, TTF vai OTF).