PostScript ( PS ) es un lenguaje de descripción de páginas y un lenguaje de programación basado en pila y de tipado dinámico . Su uso más habitual se da en el ámbito de la publicación electrónica y la autoedición , pero, como lenguaje de programación completo de Turing , también se puede utilizar para muchos otros fines. PostScript fue creado en Adobe Systems por John Warnock , Charles Geschke , Doug Brotz, Ed Taft y Bill Paxton entre 1982 y 1984. La versión más reciente, PostScript 3, se publicó en 1997.
Los conceptos del lenguaje PostScript fueron introducidos en 1976 por John Gaffney en Evans & Sutherland , [2] [3] [4] una empresa de gráficos por computadora . En ese momento, Gaffney y John Warnock estaban desarrollando un intérprete para una gran base de datos de gráficos tridimensionales del puerto de Nueva York .
Al mismo tiempo, los investigadores de Xerox PARC habían desarrollado la primera impresora láser y habían reconocido la necesidad de un método estándar para definir las imágenes de las páginas. En 1975-76, Bob Sproull y William Newman desarrollaron el formato Press, que finalmente se utilizó en el sistema Xerox Star para controlar las impresoras láser. Pero Press, un formato de datos más que un lenguaje, carecía de flexibilidad, y PARC emprendió la iniciativa Interpress para crear un sucesor.
En 1978, John Gaffney y Martin Newell, que trabajaban en Xerox PARC, escribieron J & M o JaM [2] [5] (por "John y Martin"), que se utilizó para el diseño VLSI y la investigación de la impresión tipográfica y gráfica. Este trabajo evolucionó más tarde y se amplió hasta convertirse en el lenguaje Interpress.
Warnock se fue con Chuck Geschke y fundó Adobe Systems en diciembre de 1982. Ellos, junto con Doug Brotz, Ed Taft y Bill Paxton crearon un lenguaje más simple, similar a Interpress, llamado PostScript, que salió al mercado en 1984.
Mientras tanto, en la primavera de 1983, Steve Jobs visitó Adobe y quedó deslumbrado por el potencial de PostScript, especialmente para el nuevo ordenador Macintosh que estaba desarrollando en Apple . [6] Para frustración de John Sculley , Jobs licenció la tecnología PostScript de Adobe ofreciendo un anticipo de 1,5 millones de dólares contra las regalías de PostScript, más 2,5 millones de dólares a cambio del 20 por ciento de las acciones de Adobe. [7] Durante una serie de reuniones en 1983, Jobs también ofreció repetidamente a Apple comprar Adobe directamente, pero los fundadores siguieron rechazándolo. [7] En diciembre de 1983, las dos empresas finalmente firmaron el acuerdo de licencia de PostScript, y Adobe tuvo que cambiar el enfoque inmediatamente de los dispositivos de impresión de alta resolución y gama alta a la impresora láser Apple LaserWriter orientada al consumidor . [8]
En ese momento, el motor de impresión láser Canon de 300 ppp que se utilizaría en LaserWriters se consideraba lo suficientemente bueno solo para la impresión de pruebas (es decir, para borradores burdos de material cuyos borradores finales se enviarían a dispositivos profesionales de alta resolución), pero Jobs le presentó a Adobe el desafío de hacer que PostScript generara una salida de alta calidad en un dispositivo de tan baja resolución (que para la mayoría de los consumidores sería su único dispositivo de impresión). [9] En respuesta, Warnock y Brotz resolvieron el llamado "problema de apariencia" de hacer que el ancho del tallo de las letras se escalara correctamente para que se vieran bien en todas las resoluciones. [10] Su avance fue tan importante que Adobe nunca ha patentado la tecnología, con el fin de mantener sus detalles ocultos como un secreto comercial . [10] Paxton trabajó en varias otras mejoras relacionadas, como la sugerencia de fuentes . [10] Adobe también fue responsable de trasladar PostScript al chip Motorola 68000 de Canon. [10]
Apple y Adobe anunciaron la LaserWriter en la reunión anual de accionistas de Apple el 23 de enero de 1985. [11] Fue la primera impresora que se entregó con PostScript, lo que desencadenó la revolución de la autoedición (DTP) a mediados de la década de 1980. [12] La regalía original de PostScript era del cinco por ciento del precio de lista de cada impresora láser vendida, que era de $350 del precio de lista original de LaserWriter de $6,995, y dichas regalías proporcionaron casi la totalidad de los ingresos de Adobe durante sus primeros años. [13] (Apple luego renegoció el contrato para pagar una tarifa de licencia basada en el volumen de impresoras enviadas). [13] La combinación de méritos técnicos y amplia disponibilidad hizo de PostScript el lenguaje elegido para la salida gráfica para aplicaciones de impresión. Un intérprete (a veces denominado RIP para Raster Image Processor) para el lenguaje PostScript fue un componente común de las impresoras láser durante las décadas de 1980 y 1990.
Sin embargo, el coste de implementación era alto; las computadoras producían código PS sin procesar que sería interpretado por la impresora en una imagen rasterizada con la resolución natural de la impresora. Esto requería microprocesadores de alto rendimiento y amplia memoria . El LaserWriter usaba un Motorola 68000 de 12 MHz , lo que lo hacía más rápido que cualquiera de las computadoras Macintosh a las que estaba conectado. [14] Cuando los motores de las impresoras láser costaban más de mil dólares, el costo adicional de PS era marginal. Pero, a medida que los mecanismos de la impresora cayeron en precio, el costo de implementar PS se convirtió en una fracción demasiado grande del costo general de la impresora. Además, con las computadoras de escritorio volviéndose más poderosas durante la década de 1990 que sus impresoras conectadas, ya no tenía sentido delegar el trabajo de rasterización en la impresora con recursos limitados. Para 2001, pocos modelos de impresoras de gama baja venían con soporte integrado para PostScript, en gran parte debido a la creciente competencia de impresoras de inyección de tinta no PostScript mucho más baratas y nuevos métodos basados en software para renderizar imágenes PostScript en computadoras, lo que las hacía adecuadas para cualquier impresora. PDF , un descendiente de PostScript, proporciona uno de esos métodos y ha reemplazado en gran medida a PostScript como el estándar de facto para la distribución de documentos electrónicos.
En las impresoras de alta gama, los procesadores PostScript siguen siendo comunes y su uso puede reducir drásticamente el trabajo de la CPU involucrado en la impresión de documentos, transfiriendo el trabajo de renderizar imágenes PostScript desde la computadora a la impresora.
La primera versión del lenguaje PostScript fue lanzada al mercado en 1984. El calificador Nivel 1 se añadió cuando se introdujo el Nivel 2 .
PostScript Nivel 2 se introdujo en 1991 e incluyó varias mejoras: mayor velocidad y confiabilidad, soporte para separaciones en Procesamiento de Imágenes Rasterizadas (RIP), descompresión de imágenes (por ejemplo, las imágenes JPEG podrían ser renderizadas por un programa PostScript), soporte para fuentes compuestas y el mecanismo de formulario para almacenar en caché contenido reutilizable.
PostScript 3 (Adobe abandonó la terminología de "nivel" a favor de un control de versiones simple) llegó a fines de 1997 y, junto con muchas nuevas versiones basadas en diccionarios de operadores más antiguos, introdujo un mejor manejo del color y nuevos filtros (que permiten la compresión/descompresión dentro del programa, la fragmentación del programa y el manejo avanzado de errores).
PostScript 3 fue importante en términos de reemplazar los sistemas electrónicos de preimpresión en color propietarios existentes, entonces ampliamente utilizados para la producción de revistas, a través de la introducción de operaciones de sombreado suave con hasta 4096 tonos de gris (en lugar de los 256 disponibles en PostScript Nivel 2), así como DeviceN, un espacio de color que permitía la adición de colores de tinta adicionales (llamados colores directos ) en páginas de color compuestas.
Antes de la introducción de Interpress y PostScript, las impresoras estaban diseñadas para imprimir una salida de caracteres dado el texto, generalmente en ASCII , como entrada. [ cita requerida ] Había varias tecnologías para esta tarea, pero la mayoría compartía la propiedad de que los glifos eran físicamente difíciles de cambiar, ya que estaban estampados en teclas de máquinas de escribir , bandas de metal o placas ópticas.
Esto cambió en cierta medida con la creciente popularidad de las impresoras matriciales . Los caracteres en estos sistemas se dibujaban como una serie de puntos, tal como se definía en una tabla de fuentes dentro de la impresora. A medida que se volvieron más sofisticadas, las impresoras matriciales comenzaron a incluir varias fuentes integradas entre las que el usuario podía seleccionar, y algunos modelos permitían a los usuarios cargar sus propios glifos personalizados en la impresora.
Las impresoras matriciales también introdujeron la capacidad de imprimir gráficos rasterizados . Los gráficos eran interpretados por la computadora y enviados como una serie de puntos a la impresora utilizando una serie de secuencias de escape . Estos lenguajes de control de impresora variaban de una impresora a otra, lo que requería que los autores de programas crearan numerosos controladores .
La impresión de gráficos vectoriales se dejó en manos de dispositivos especiales, llamados trazadores . Casi todos los trazadores compartían un lenguaje de comandos común, HPGL , pero su uso era limitado para cualquier cosa que no fuera la impresión de gráficos. Además, tendían a ser caros y lentos, y por lo tanto poco comunes.
Las impresoras láser combinan las mejores características de las impresoras y los plotters. Al igual que los plotters, las impresoras láser ofrecen dibujos lineales de alta calidad y, al igual que las impresoras matriciales, pueden generar páginas de texto y gráficos rasterizados. A diferencia de las impresoras o los plotters, una impresora láser permite colocar gráficos y texto de alta calidad en la misma página. PostScript hizo posible aprovechar al máximo estas características al ofrecer un único lenguaje de control que podía utilizarse en cualquier marca de impresora.
PostScript fue más allá del lenguaje de control de impresoras típico y se convirtió en un lenguaje de programación completo. Muchas aplicaciones pueden transformar un documento en un programa PostScript: la ejecución del cual da como resultado el documento original. Este programa puede enviarse a un intérprete en una impresora, que da como resultado un documento impreso, o a uno dentro de otra aplicación, que mostrará el documento en pantalla. Dado que el programa-documento es el mismo independientemente de su destino, se lo denomina independiente del dispositivo .
PostScript es notable por implementar la rasterización sobre la marcha en la que todo, incluso el texto, se especifica en términos de líneas rectas y curvas Bézier cúbicas (que antes solo se encontraban en aplicaciones CAD ), lo que permite escalas arbitrarias, rotaciones y otras transformaciones. Cuando se interpreta el programa PostScript, el intérprete convierte estas instrucciones en los puntos necesarios para formar la salida. Por esta razón, los intérpretes PostScript a veces se denominan procesadores de imágenes rasterizadas PostScript o RIP.
El manejo de las fuentes es casi tan complejo como el propio PostScript . El sistema de fuentes utiliza los primitivos gráficos de PS para dibujar glifos como curvas, que luego se pueden reproducir en cualquier resolución . Con este enfoque se tuvieron que tener en cuenta una serie de cuestiones tipográficas .
Un problema es que las fuentes no se escalan linealmente en tamaños pequeños y las características de los glifos se vuelven proporcionalmente demasiado grandes o demasiado pequeñas y comienzan a verse desagradables. PostScript evitó este problema con la inclusión de sugerencias de fuentes , en las que se proporciona información adicional en bandas horizontales o verticales para ayudar a identificar las características en cada letra que son importantes para que el rasterizador mantenga. El resultado fueron fuentes con un aspecto significativamente mejor incluso en baja resolución. Anteriormente se creía que se necesitaban fuentes de mapa de bits ajustadas a mano para esta tarea.
En ese momento, la tecnología para incluir estas sugerencias en las fuentes se protegía cuidadosamente, y las fuentes sugeridas se comprimían y encriptaban en lo que Adobe llamaba una fuente Type 1 (también conocida como fuente PostScript Type 1 , PS1 , T1 o Adobe Type 1 ). Type 1 era efectivamente una simplificación del sistema PS para almacenar solo información de contorno, en lugar de ser un lenguaje completo (PDF es similar en este sentido). Adobe luego vendería licencias para la tecnología Type 1 a aquellos que quisieran agregar sugerencias a sus propias fuentes. Aquellos que no obtuvieron la licencia de la tecnología se quedaron con la fuente Type 3 (también conocida como fuente PostScript Type 3 , PS3 o T3 ). Las fuentes Type 3 permitían toda la sofisticación del lenguaje PostScript, pero sin el enfoque estandarizado para las sugerencias.
El formato de fuente Type 2 fue diseñado para usarse con cadenas de caracteres Compact Font Format (CFF) y se implementó para reducir el tamaño general del archivo de fuente. El formato CFF/Type2 se convirtió más tarde en la base para manejar contornos PostScript en fuentes OpenType .
El formato de fuente con clave CID también se diseñó para resolver los problemas de las fuentes OCF/Type 0 y abordar la codificación compleja de idiomas asiáticos ( CJK ) y los problemas de conjuntos de caracteres muy grandes. El formato de fuente con clave CID se puede utilizar con el formato de fuente Type 1 para fuentes con clave CID estándar o Type 2 para fuentes OpenType con clave CID.
Para competir con el sistema de Adobe, Apple diseñó su propio sistema, TrueType , alrededor de 1991. Inmediatamente después del anuncio de TrueType, Adobe publicó la especificación para el formato de fuente Type 1. Herramientas de venta minorista como Altsys Fontographer (adquirida por Macromedia en enero de 1995, propiedad de FontLab desde mayo de 2005) añadieron la capacidad de crear fuentes Type 1. Desde entonces, se han publicado muchas fuentes Type 1 gratuitas; por ejemplo, las fuentes utilizadas con el sistema de composición tipográfica TeX están disponibles en este formato.
A partir de enero de 2023, finalizará el soporte para las fuentes Type 1. [15]
A principios de la década de 1990, existían otros sistemas para almacenar fuentes basadas en contornos, desarrollados por Bitstream y Metafont , por ejemplo, pero ninguno incluía una solución de impresión de uso general y, por lo tanto, no se utilizaban ampliamente.
A finales de los años 90, Adobe se unió a Microsoft para desarrollar OpenType , que básicamente es un superconjunto funcional de los formatos Type 1 y TrueType. Cuando se imprime en un dispositivo de salida PostScript, se omiten las partes innecesarias de la fuente OpenType y lo que el controlador envía al dispositivo es lo mismo que si se tratara de una fuente TrueType o Type 1, dependiendo del tipo de contornos que estuvieran presentes en la fuente OpenType.
En la década de 1980, Adobe obtuvo la mayor parte de sus ingresos de las tarifas de licencias para la implementación de PostScript para impresoras, conocido como procesador de imágenes rasterizadas o RIP . A medida que a mediados de la década de 1980 aparecieron nuevas plataformas basadas en RISC , algunos se dieron cuenta de que el soporte de Adobe para las nuevas máquinas era insuficiente.
Esto y los problemas de coste hicieron que las implementaciones de PostScript por parte de terceros se volvieran comunes, en particular en impresoras de bajo coste (donde el pago de la licencia era el punto de fricción) o en equipos de composición tipográfica de alta gama (donde la búsqueda de velocidad exigía compatibilidad con nuevas plataformas más rápida de la que Adobe podía proporcionar). En un momento dado, Microsoft licenció a Apple un intérprete compatible con PostScript que había comprado llamado TrueImage , y Apple licenció a Microsoft su nuevo formato de fuente, TrueType . Apple acabó llegando a un acuerdo con Adobe y licenció PostScript genuino para sus impresoras, pero TrueType se convirtió en la tecnología de fuente de contorno estándar tanto para Windows como para Macintosh.
En la actualidad, los intérpretes de terceros compatibles con PostScript se utilizan ampliamente en impresoras y periféricos multifunción (MFP). Por ejemplo, el intérprete IPS PS3 [16] de CSR plc , anteriormente conocido como PhoenixPage, es estándar en muchas impresoras y MFP, incluidas las desarrolladas por Hewlett-Packard y vendidas bajo las líneas LaserJet y Color LaserJet. Otras soluciones PostScript de terceros utilizadas por fabricantes de impresoras y MFP incluyen Jaws [17] y Harlequin RIP , ambas de Global Graphics . Una versión de software libre , con varias otras aplicaciones, es Ghostscript . Varios intérpretes compatibles se enumeran en Undocumented Printing Wiki. [18]
Algunas impresoras láser básicas y económicas no son compatibles con PostScript, sino que vienen con controladores que simplemente rasterizan los formatos gráficos nativos de la plataforma en lugar de convertirlos primero a PostScript. Cuando se necesita compatibilidad con PostScript para una impresora de este tipo, se puede utilizar Ghostscript. También existen varios intérpretes comerciales de PostScript, como T-Script de TeleType Co. o BR-Script3 de Brother .
PostScript alcanzó un éxito comercial gracias a la introducción de la interfaz gráfica de usuario (GUI), que permitía a los diseñadores diseñar directamente las páginas para su posterior impresión en impresoras láser. Sin embargo, los sistemas gráficos de las GUI eran, en general, mucho menos sofisticados que PostScript; QuickDraw de Apple , por ejemplo, solo admitía líneas y arcos básicos, no las complejas B-splines ni las opciones avanzadas de relleno de regiones de PostScript. Para aprovechar al máximo la impresión PostScript, las aplicaciones de los ordenadores tenían que volver a implementar esas funciones utilizando el sistema gráfico de la plataforma anfitriona. Esto daba lugar a numerosos problemas en los que el diseño en pantalla no coincidía exactamente con la salida impresa, debido a las diferencias en la implementación de estas funciones.
A medida que la potencia de los ordenadores fue aumentando, se hizo posible alojar el sistema PS en el ordenador en lugar de en la impresora. Esto condujo a la evolución natural del PS de un sistema de impresión a uno que también pudiera utilizarse como lenguaje gráfico propio del ordenador anfitrión. Este enfoque tenía numerosas ventajas; no sólo ayudaba a eliminar la posibilidad de que la salida en pantalla y en impresora fuera diferente, sino que también proporcionaba un potente sistema gráfico para el ordenador y permitía que las impresoras fueran "tontas" en una época en la que el coste de los motores láser estaba cayendo. En un entorno de producción, el uso de PostScript como sistema de visualización significaba que el ordenador anfitrión podía reproducir una resolución baja en la pantalla, una resolución más alta en la impresora o simplemente enviar el código PS a una impresora inteligente para imprimir fuera de la placa.
Sin embargo, PostScript se escribió pensando en la impresión y tenía numerosas características que lo hacían inadecuado para su uso directo en un sistema de visualización interactivo. En particular, PS se basaba en la idea de recopilar comandos PS hasta que showpagese veía el comando, momento en el que se interpretaban y mostraban todos los comandos leídos hasta ese momento. En un sistema interactivo, esto claramente no era apropiado, y PS tampoco tenía ningún tipo de interactividad incorporada; por ejemplo, la detección de golpes para la interactividad con el mouse obviamente no se aplicaba cuando PS se usaba en una impresora.
Cuando Steve Jobs dejó Apple y comenzó NeXT , le propuso a Adobe la idea de usar PS como sistema de visualización para sus nuevas estaciones de trabajo. El resultado fue Display PostScript o DPS. DPS agregó una funcionalidad básica para mejorar el rendimiento al cambiar muchas búsquedas de cadenas en números enteros de 32 bits, agregar soporte para salida directa con cada comando y agregar funciones para permitir que la GUI inspeccione el diagrama. Además, se proporcionó un conjunto de "enlaces" para permitir que el código PS se llamara directamente desde el lenguaje de programación C. NeXT usó estos enlaces en su sistema NeXTStep para proporcionar un sistema de gráficos orientado a objetos . Aunque DPS se escribió junto con NeXT, Adobe lo vendió comercialmente y fue una característica común de la mayoría de las estaciones de trabajo Unix en la década de 1990.
Sun Microsystems adoptó otro enfoque y creó NeWS . En lugar del concepto de DPS de permitir que PS interactuara con programas en C, NeWS amplió PS para convertirlo en un lenguaje adecuado para ejecutar toda la interfaz gráfica de usuario de un ordenador. Sun añadió una serie de nuevos comandos para temporizadores, control del ratón, interrupciones y otros sistemas necesarios para la interactividad, y añadió estructuras de datos y elementos del lenguaje para permitir que estuviera completamente orientado a objetos internamente. Se escribieron tres interfaces gráficas de usuario completas en NeWS y se proporcionaron durante un tiempo en sus estaciones de trabajo. Sin embargo, los esfuerzos continuos por estandarizar el sistema X11 llevaron a su introducción y uso generalizado en los sistemas Sun, y NeWS nunca llegó a utilizarse de forma generalizada.
El PDF y el PostScript comparten el mismo modelo de imagen y ambos documentos son convertibles entre sí. Ambos documentos producen el mismo resultado cuando se imprimen. La diferencia entre el PDF y el PostScript es que el PDF carece del marco de lenguaje de programación de propósito general del lenguaje PostScript. Un documento PDF es una estructura de datos estática diseñada para un acceso eficiente e incorpora información de navegación adecuada para la visualización interactiva. [19] : 9
PostScript es un lenguaje de programación Turing-completo , perteneciente al grupo de lenguajes de programación concatenativo . Es un lenguaje interpretado , basado en pila , similar a Forth pero con tipado dinámico fuerte , estructuras de datos inspiradas en las que se encuentran en Lisp , memoria con ámbito y, desde el nivel de lenguaje 2, recolección de basura . La sintaxis del lenguaje utiliza notación polaca inversa , lo que hace que el orden de las operaciones sea inequívoco, pero leer un programa requiere algo de práctica, porque uno tiene que tener en cuenta la disposición de la pila . La mayoría de los operadores (lo que otros lenguajes denominan funciones ) toman sus argumentos de la pila y colocan sus resultados en la pila. Los literales (por ejemplo, números) tienen el efecto de colocar una copia de sí mismos en la pila. Se pueden construir estructuras de datos sofisticadas en los tipos de matriz y diccionario , pero no se pueden declarar al sistema de tipos, que los ve a todos solo como matrices y diccionarios, por lo que cualquier disciplina de tipado adicional que se aplique a dichos "tipos" definidos por el usuario se deja al código que los implementa.
El carácter "%" se utiliza para introducir comentarios en programas PostScript. Como convención general, todos los programas PostScript deben comenzar con los caracteres "%!PS" como directiva de interpretación para que todos los dispositivos los interpreten correctamente como PostScript.
Por lo general, los programas PostScript no son producidos por humanos, sino por otros programas. Sin embargo, es posible escribir programas de computadora en PostScript como cualquier otro lenguaje de programación. [20]
Un programa Hola Mundo , la forma habitual de mostrar un pequeño ejemplo de un programa completo en un lenguaje determinado, podría verse así en PostScript (nivel 2):
%!PS /Courier % nombra la fuente deseada 20 selectfont % elige el tamaño en puntos y establece % la fuente como la actual 72 500 moveto % posiciona el punto actual en las coordenadas % 72, 500 (el origen está en la esquina % inferior izquierda de la página) (¡Hola mundo!) show % pinta el texto entre paréntesis showpage % imprime todo en la página o si el dispositivo de salida tiene una consola
%!PS (¡Hola mundo!) = PostScript utiliza el punto como unidad de longitud. Sin embargo, a diferencia de otras versiones del punto, PostScript utiliza exactamente 72 puntos por pulgada. Por lo tanto:
Por ejemplo, para dibujar una línea vertical de 4 cm de longitud, basta con escribir:
0 0 moveto 0 113.385827 rlineto trazo De manera más legible e idiomática, se podría utilizar el siguiente equivalente, que demuestra una definición de procedimiento simple y el uso de los operadores matemáticos muly div:
/cm { 72 mul 2.54 div } def % 1 pulgada = 2.54 cm exactamente 0 0 moveto 0 4 cm rlineto trazo (Técnicamente, la mayoría de las impresoras tienen un margen no imprimible implícito en la construcción alrededor de los bordes físicos de la hoja, y las coordenadas 0 0 están calibradas en su esquina, [19] : sección 4.3.1 por lo que es posible que tenga que usar un punto de inicio diferente para ver algo realmente).
La mayoría de las implementaciones de PostScript utilizan números reales de precisión simple [19] : apéndice B (mantisa de 24 bits), por lo que no tiene sentido utilizar más de 9 dígitos decimales para especificar un número real, y realizar cálculos puede producir errores de redondeo inaceptables.
Lista de software que se puede utilizar para renderizar documentos PostScript:
