Graphics state

グラフィックステート（graphics state）は、PDFページ上でコンテンツがどのように描画されるかを制御するレンダリングパラメータの集合です ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) 。ストロークと塗りつぶしの色、線の幅、破線パターン、現在の変換マトリックス（CTM）などの設定が含まれます。グラフィックステートはスタックベースのシステムとして動作し、開発者がコンテンツストリーム内で複雑な視覚要素を構築する際に、レンダリング設定を保存および復元できるようにします。

グラフィックステートは、PDFにおいてグラフィックスオペレータがコンテンツを描画する方法に影響を与える、デバイス非依存のグラフィックス制御パラメータの完全なセットを表します。これらのパラメータには、色の指定（ストロークと塗りつぶしの両方）、線の属性（幅、端点スタイル、結合スタイル、破線パターン、マイター制限）、テキストレンダリングプロパティ（フォント、サイズ、文字間隔、水平スケーリング）、ユーザー空間座標をデバイス空間にマッピングする現在の変換マトリックス、クリッピングパス、およびさまざまなレンダリングインテント設定が含まれます。フォントや画像などの名前で参照されるページレベルのリソースとは異なり、グラフィックステートパラメータはコンテンツストリームの実行環境の一部としてアクティブに維持され、すべての描画操作に直接影響を与えます。

グラフィックステートの理解は、PDFコンテンツをプログラム的に生成、操作、またはレンダリングする開発者にとって不可欠です。PDFコンテンツストリームを作成する際、開発者は視覚要素が正しく表示されるようにグラフィックステートパラメータを適切に管理する必要があります。不適切な色空間、変換マトリックス、または線幅は、コンテンツの歪みや不可視化を引き起こす可能性があります。グラフィックステートのスタックベースの性質により、レンダリングコンテキストを効率的に管理でき、開発者は周囲のコンテンツに影響を与えることなく特定の描画操作に対する変更を分離できます。アクセシビリティとTagged PDFの実装において、適切なグラフィックステート管理を維持することで、異なるビューアや支援技術間で視覚コンテンツが一貫してレンダリングされることが保証され、これはPDF/UA要件を満たすために重要です ( Citation: N.A., 2014 (N.A.). (2014). Document management applications — Electronic document file format enhancement for accessibility — Part 1: Use of ISO 32000-1 (PDF/UA-1) .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/64599.html ) 。

グラフィックステートは、PDFコンテンツストリーム内のq（保存）およびQ（復元）オペレータによって制御されるスタック機構を通じて動作します。コンテンツストリームの実行が開始されると、標準的なパラメータ値を持つデフォルトのグラフィックステートが初期化されます。グラフィックスオペレータが実行されると（例：RGBストローク色のRG、線幅のw、変換マトリックス変更のcmなど）、現在のグラフィックステート内の特定のパラメータが更新されます。qオペレータは現在のグラフィックステートのコピーをスタックにプッシュし、後続の変更を分離できるようにします。対応するQオペレータは保存された状態をスタックからポップし、すべてのパラメータを以前の値に復元します。この機構により、個々の設定を明示的に復元することなく、異なる視覚要素が異なるレンダリングパラメータを必要とする複雑なグラフィックス構成が可能になります。外部グラフィックステート辞書を参照するgsオペレータによって設定されるパラメータなど、一部のパラメータは再利用可能なリソースオブジェクトから複数のパラメータを同時に設定できます ( Citation: N.A., 2020 (N.A.). (2020). Document management — Portable document format — Part 2: PDF 2.0 .  International Organization for Standardization Retrieved from https://www.iso.org/standard/75839.html ) 。

• Content stream – ページコンテンツを記述し、グラフィックステートを操作する命令のシーケンス
• Current transformation matrix (CTM) – ユーザー空間からデバイス空間へ座標をマッピングするグラフィックステートパラメータ
• Color space – 色値がどのように解釈されるかを定義するグラフィックステートのコンポーネント
• Extended graphics state – 単位として適用できるグラフィックステートパラメータを含む辞書オブジェクト
• Marked content – Tagged PDFにおいてグラフィックステート操作と併用できる論理構造要素 ( Citation: PDF Association, 2023 PDF Association(2023). Retrieved from https://pdfa.org/resource/tagged-pdf-best-practice-guide-syntax/ )