技術解説¶

typeset がどのように日本語を組んでいるかを、上から下へ説明します。型ごとの詳細は C++ ガイドと C++ リファレンスにあります。

全体の流れ¶

Flow（ブロックの列）
  │  page::FlowLayouter — ページマスタ（判型・余白・段）に沿って段へ流し込む
  ▼
段落 → inl::ParagraphLayouter — 1 段落を行の列（LineBox）にする
  │  shaper（HarfBuzz） → item_builder（Box / Glue / Penalty） → line_breaker（Greedy / Knuth–Plass）
  ▼
dl::DisplayList（GlyphRun / Path / Rect / Image / Group / Bookmark）
  │
  ▼
backend: RasterRenderer（PNG） / PdfWriter / SvgWriter

1 つのエンジンで縦書きと横書き¶

行内は論理座標で組みます。inline_ は行頭からの送り、block は行の中心線からのずれ（縦組みは右が正、横組みは下が正）。行が確定してから emitParagraph の 1 箇所で書字方向に応じて物理座標（ページ左上原点・y 下向き・pt）に写します。ルビ・圏点の付く側は annotationSide()（縦: 右、横: 上）で決まり、縦組み中の欧文や数字は UAX #50 に従って横倒し（−90°）になります。ブロック軸の基準は「em box の中心＝行の中心線」で、横組みのベースラインは第一候補フォントの ascender / descender から決めるため、フォールバック先のフォントも同じベースラインに乗ります。

和文を Box / Glue / Penalty で解く¶

「1 文字 1 マス」で並べるのではなく、TeX と同じ箱・のり・ペナルティの列を作って行分割を解きます。

文字は JLReq 附属書 A の文字クラス（始め括弧・終わり括弧・句点・読点・中点・和字・欧文…）に分類され、隣り合うクラスの組み合わせから JLReq 表 3 のアキ量（自然値・伸び・縮み）が Glue になる
禁則（行頭禁則・行末禁則・分離禁止）は Glue の直前の Penalty(∞)。ぶら下げは幅が負の Penalty （句読点が行末で版面の外へ出る）。約物の詰めは仮想ボディ（半角の箱）で表す
追い出し（字間を空けて行末を揃える）は和字間の Glue に小さな伸びを持たせることで実現する。揃えない段落（ragged）では縮みを使わずに収まりを判定する（TeX の ragged-right と同じ）
欧文は UAX #14 の分割機会（libunibreak）で切る。BreakOptions::hyphenation に辞書（TeX の Liang パターン）を渡すと単語の中でも切ってハイフンを出す。辞書が無くても本文中のソフトハイフン U+00AD は常に分割位置
行長は LineShapeProvider から行ごとに取るので（TeX の \parshape）、回り込み・ラベル付き段落・段の形がそのまま行分割に反映される。Knuth–Plass は行番号をノードに持ち、行ごとに違う行長でも最適解を出す

注記（ルビなど）¶

ルビ・圏点・縦中横・割注・字取りは、クラスタ（HarfBuzz の単位）に付随するグリフか、クラスタを置き換える箱として Box に載せます。グループルビはルビの方が長ければ隣の字に掛け（掛けられる字種のみ）、それでも足りなければ親文字列を広げます。熟語ルビは JLReq 3.3.8 の 3 段階（各字に収まる／熟語に収まる／グループにする）。行頭・行末ではルビを行の外に出しません。行内の画像や数式（外部オブジェクト）も同じ「箱」で、横組みでは本文のベースラインに揃え、行より高ければその行の前後だけ行送りを広げます（TeX の lineskip 相当）。

ページ組版¶

FlowLayouter は Flow のブロックを順に段（Region）へ置きます。段落は「段に入る行数」だけ組み、残りは次の段へ文字位置から続けます。orphans / widows、keepWithNext（見出しが段末に残ったら巻き取って次の段へ。罫線やスペーサーを挟んでも効く）、keepTogether、改ページ・改段、背景と余白を持ちます。

段組と段抜き: 段組ページの途中で全幅のブロックを置くときと、最終ページの段の高さを揃えるときは、「ページの再開点から段の長さを縮めて組み直す」試行を繰り返して段の高さを揃える
表: owner グリッド（colspan / rowspan）で罫線を決め、ヘッダ行はページをまたいで繰り返す。段より高い行（や rowspan の塊）はセルごとに続きから流して分ける
回り込み: 画像の排除領域を段が持ち、RegionLineShape が行ごとに「排除領域を避けた最大区間」を行長として返す。行内オブジェクトで行送りが広がった行の後ろでも、実際の位置で判定する
脚注: 段落を組む前に記号を番号にし、その断片に載る注の高さを段末に確保して、ページを閉じるときに罫と注を描く
多パス: 見出し番号・図表番号・式番号・相互参照（{ref:} {page:}）・目次・索引・総ページ数は、前のパスで集めた情報を次のパスに渡して 2〜3 回組み、安定したら止める

表示リストと 3 つの出力先¶

組版結果は描画命令の列（表示リスト）で、backend は組版の知識を持ちません。グリフ固有の変形（回転・平体長体・斜体・フェイクボールド）の行列の組み立ては 1 箇所で、どの出力先でも同じ行列を使います。

PDF: Identity-H でグリフ ID を直接書く（縦組みでも Identity-V は使わない）。hb-subset でサブセット化、Flate 圧縮、画像 XObject（JPEG は素通し）、ToUnicode、しおり（アウトライン）。フォントは TTC も face 番号で扱い、 OS/2 の fsType（埋め込み許可）を見て、許可されないものは埋め込まず警告する
SVG: グリフのアウトラインを <defs> に置いて <use> で参照。画像は data URI
ラスタ: glyphware のカバレッジマスクを自前で合成。パスは自前のスキャンライン AA

3 つの一致は、Inkscape で SVG / PDF（poppler）を PNG に描き直して ImageMagick で比較して確認しています。

外部オブジェクト¶

数式・グラフ・図など本体が知らないものは、ObjectRegistry に登録したハンドラが「箱の大きさ・ベースライン・描画命令」を返す形で差し込みます。ハンドラは C++ / Python の関数か、要求（JSON）を受けて SVG を標準出力に書く外部コマンド。 SVG サブセットの読み込み（path・基本図形・defs/use・transform・塗り線）を本体が持つので、MathJax / dvisvgm / Typst / matplotlib などの出力をそのまま貼れます。MicroTeX（LaTeX 数式）は描画抽象を実装したサンプルハンドラで、数式のグリフがフォントとして PDF に埋め込まれます。

フォント¶

フォント層は glyphware（FreeType + HarfBuzz）。シェイピング用の HarfBuzz フォントはフォントファイルのバイト列から自前に作り、スケールを unitsPerEm にしてフォントユニットで位置を受け取ります（ピクセルサイズに縛られない）。 FontSet は family の列と文字カバレッジでフォールバックを解決します。minikin と ICU は使いません（UAX #14 は libunibreak、双方向は glyphware 内の SheenBidi、スクリプト判定は HarfBuzz）。