终端模拟器下使用双倍宽度多色Emoji字体

2017年8月更新。

多色Emoji字体

Cairo支持

较新的FreeType支持多色，但cairo-1.14.6没有默认开启支持。hexchain指出修改cairo源码一行代码即可：

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--- a/src/cairo-1.14.6/src/cairo-ft-font.c	2016-03-13 09:36:42.618325503 +0800
+++ b/src/cairo-1.14.6/src/cairo-ft-font.c	2016-03-13 09:38:24.194288159 +0800
@@ -2258,7 +2258,7 @@
      * Moreover, none of our backends and compositors currently support
      * color glyphs.  As such, this is currently disabled.
      */
-    /* load_flags |= FT_LOAD_COLOR; */
+    load_flags |= FT_LOAD_COLOR;
 #endif

     error = FT_Load_Glyph (face,

然后编译安装cairo。

2017年8月更新，cairo-1.14.10依然需要这个patch……

Arch Linux普通用户

可以安装aur/cairo-coloredemoji。

Arch Linux infinality-bundle用户

huiyiqun指出，infinality-bundle用户应该：

  1. 安装https://aur.archlinux.org/packages/cairo-infinality-ultimate-with-colored-emoji/
  2. 删除/etc/fonts/conf.d/82-no-embedded-bitmaps.conf 。按https://gist.github.com/huiyiqun/9f20f177655946263a48170ee662cea9配置fontconfig。

Fontconfig配置

安装Noto Color Emoji字体，Arch Linux可以装extra/noto-fonts-emoji。

推荐使用hexchain的配置：https://gist.github.com/hexchain/47f550472e79d0805060。把Noto Color Emoji的配置放到~/.config/fontconfig/conf.d/或全局的/etc/fonts/conf.d/，使用fc-cache或sudo fc-cache更新。

可以用fc-match -s monospace、fc-match -s sans、fc-match -s sans-serif确定字体选择顺序。我这里Noto Color Emoji只能排到第二，不明原因。

DejaVu Serif/Sans包含部分黑白emoji glyphs，如果fc-match顺序在Noto Color Emoji前面，就看不到后者的相应字形。可以考虑安装aur/ttf-dejavu-emojiless等移除emoji glyphs的包。

Emoji字符宽度

经过以上两步配置，理应可以使用Noto Color Emoji字体了。但对于Monospace字体，emoji字符显示宽度为1，会与其后的字符重叠。

vte中设置emoji字符宽度

2017年8月更新，较新的vte3-ng或依赖的glib终于修好了宽度计算，不需要这么patch了。

在终端模拟器中，字符是按列显示的，因此有宽度的概念。vte把emoji字符当作1，因此显示时会与之后的字符重叠。

以终端模拟器termite使用的community/vte3-ng为例。修改源码src/vte.cc:_vte_unichar_width，让该函数对于某些Noto Color Emoji提供的Unicode block返回2。此处我硬编码了几个用到的Unicode block，不全： 

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--- a/src/vte.cc        2016-03-12 23:44:04.157720973 +0800
+++ b/src/vte.cc        2016-03-13 00:20:45.592623311 +0800
@@ -206,6 +206,10 @@
                 return 0;
         if (G_UNLIKELY (g_unichar_iswide (c)))
                 return 2;
+        if (G_UNLIKELY(0x25a0 <= c && c < 0x27c0 || // Geometric Shapes, Miscellaneous Symbols, Dingbats
+                       0x2b00 <= c && c < 0x2c00 || // Miscellaneous Symbols and Arrows
+                       0x1f300 <= c && c < 0x1f700 || // Miscellaneous Symbols and Pictographs ... Geometric Shapes Extended
+                       0))
+                return 2;
         if (G_LIKELY (utf8_ambiguous_width == 1))
                 return 1;
         if (G_UNLIKELY (g_unichar_iswide_cjk (c)))

Arch Linux可以装aur/vte3-ng-fullwidth-emoji。该patch另外修复了canonical mode下退格宽字符，终端模拟器只移动一格光标的问题(其实应该是kernel的bug，不妨头痛医脚)。

设置wcwidth宽度

对于ncurses应用，会用wcwidth计算待擦除字符的宽度。仅经过上面的配置，wcwidth仍认为emoji字符宽度为1，擦除时宽度计算不对，可能导致一些字符残余在屏幕上。

wcwidth对字符宽度的计算由locale决定，比如对于常用的en_US.UTF-8等，glibc提供的/usr/share/i18n/charmaps/UTF-8.gz中WIDTH、END WIDTH区块给出了字符宽度信息。但其中没有列出Emoji字符，因此宽度将用缺省值1。

我用https://gist.github.com/MaskRay/86b71b50d30cfffbca7a重新生成一个UTF-8，gzip压缩后覆盖/usr/share/i18n/charmaps/UTF-8.gz，然后执行locale-gen。修改后，可以用https://gist.github.com/MaskRay/8042e39dc822a57c217f确定wcwidth计算出来的宽度确实变更了。

glibc 2.26支持Unicode 10.0.0的character encoding, character type info, transliteration tables，很多emoji字符的宽度应该正确了。

Emoji ligature

很多emoji是由几个codepoints拼凑出来的，比如Regional Indicator Symbol Letter C(U+1F1E8)和Regional Indicator Symbol Letter n(U+1F1F3)组合得到中国国旗(🇨🇳)，skin tone modifier可以切换肤色。这类emoji宽度在终端里就很难弄对。

Arch Linux用户

/etc/pacman.d/hooks/update-charmaps-UTF-8.hook:

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[Trigger]
Operation = Upgrade
Type = File
Target = usr/share/i18n/charmaps/UTF-8.gz

[Action]
When = PostTransaction
Exec = /etc/pacman.d/hooks/update-charmaps-UTF-8.py

/etc/pacman.d/hooks/update-charmaps-UTF-8.py:

从https://gist.github.com/MaskRay/86b71b50d30cfffbca7a下载

效果

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echo 🚂🚊🚉🚞🚆🚄🚅🚈🚇🚝🚋🚃🚟

为了这张笑脸真是一把辛酸泪……

感想

Monospace实现很困难。要画出好看的Emoji，势必要用fullwidth，这个属性如果能由字体提供是再好不过的。对于底层的glibc、glib，它们并不能知道字体，但又不得不规定字符宽度，一不小心即与字体的实际宽度产生冲突。翻了翻http://www.unicode.org/Public/UCD/latest/ucd/等，好多地方分散地提到了fullwidth，比如Halfwidth and Fullwidth Forms、East Asian Width等，不同实现对这些概念的理解会有偏差……

在neovim里写这篇文章时又发现neovim对字符宽度也有问题，src/nvim/mbyte.c:utf_char2cells看上去是无辜的，所以谁坏掉了呢？

参考