UWP图片编辑器（涂鸦、裁剪、合成）

原文:UWP图片编辑器（涂鸦、裁剪、合成）

一、编辑器简介

写这个控件之前总想找一找开源的，可以偷下懒省点事。可是各种地方都搜遍了也没有找到。

于是，那就做第一个吃螃蟹的人吧！

控件主要有三个功能：涂鸦、裁剪、合成。

涂鸦：主要是用到了InkToolbar和InkCanvas。

裁剪：这个用到的比较复杂，源码会公布出来。

合成：将涂鸦图层按比例缩放到原图大小，然后两个图层进行合成。

本文GitHub地址

二、涂鸦功能实现方法

这里为了省事用了一个别人写好的控件，主要是切换画笔、颜色方便。其实可以自己单独写控件的。

能用现成的就用现成的，少写好多行代码了。

Inktoolbar下载地址：

https://visualstudiogallery.msdn.microsoft.com/58194dfe-df44-4c4e-893a-1eca40675269

初始化Ink相关控件：

<InkCanvas Name="ink_canvas">
<ink:InkToolbar x:Name="inktoolbar"  ButtonHeight="60" ButtonWidth="60" ButtonBackground="Transparent" >

ink_canvas.InkPresenter.InputDeviceTypes = CoreInputDeviceTypes.Mouse | CoreInputDeviceTypes.Touch | CoreInputDeviceTypes.Pen;
inktoolbar.TargetInkCanvas = this.ink_canvas;

获取涂鸦方法：

1、从InkCanvas中获取：

这个获取的就是屏幕渲染出来的图片，也就是说图片基本都是被缩放过的。

优点：速度快。

缺点：图片是被放缩成控件大小的，不是原图的大小。比如原图是2880*1600的图，涂鸦过后取出来的图片就变成288*160的大小了。

CanvasRenderTarget renderTarget = new CanvasRenderTarget(device, (int)ink_canvas.ActualWidth, (int)ink_canvas.ActualHeight, 96);
renderTarget.SetPixelBytes(new byte[(int)ink_canvas.ActualWidth * 4 * (int)ink_canvas.ActualHeight]);

using (var fileStream = await file.OpenAsync(FileAccessMode.ReadWrite))
{
    await renderTarget.SaveAsync(fileStream, CanvasBitmapFileFormat.Png, 1f);
}

2、图层合成

先获取ink图层，缩放至原图大小。然后将Ink图层和原图图层合并。缩放和合并算法的源码会在文章末尾。

优点：图片大小不改变，相当于是在原图上涂鸦。

缺点：计算复杂，比较耗时。

CanvasDevice device = CanvasDevice.GetSharedDevice();
CanvasRenderTarget renderTarget = new CanvasRenderTarget(device, (int)ink_canvas.ActualWidth, (int)ink_canvas.ActualHeight, 96);
renderTarget.SetPixelBytes(new byte[(int)ink_canvas.ActualWidth * 4 * (int)ink_canvas.ActualHeight]);
using (var ds = renderTarget.CreateDrawingSession())
{
    IReadOnlyList<InkStroke> inklist = ink_canvas.InkPresenter.StrokeContainer.GetStrokes();

    Debug.WriteLine("Ink_Strokes Count:  " + inklist.Count);
　　 ds.DrawInk(inklist);
}
var inkpixel = renderTarget.GetPixelBytes();
WriteableBitmap bmp = new WriteableBitmap((int)ink_canvas.ActualWidth, (int)ink_canvas.ActualHeight);
Stream s = bmp.PixelBuffer.AsStream();
s.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
s.Write(inkpixel, 0, (int)ink_canvas.ActualWidth * 4 * (int)ink_canvas.ActualHeight);

WriteableBitmap ink_wb = await ImageProcessing.ResizeByDecoderAsync(bmp, sourceImage.PixelWidth, sourceImage.PixelHeight, true);

WriteableBitmap combine_wb = await ImageProcessing.CombineAsync(sourceImage, ink_wb);

三、裁剪功能实现方法

在WPF中已经有很多前人写过的模板了，这里不需要做太多修改就可以使用。代码会在文章末尾给出

但是有一个问题在UWP中会引起卡顿现象。

剪裁的时候为了方便用户对齐，会将裁剪区域分成九宫格。

这时候想到了画四个矩形，但是这样子会卡顿，非常卡顿、非常卡顿、非常卡顿。

<Rectangle x:Name="horizontalLine" Canvas.Left="{Binding SelectedRect.Left}" Canvas.Top="{Binding HorizontalLineCanvasTop}" Height="1" Width="{Binding SelectedRect.Width}" Fill="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}"/>
<Rectangle x:Name="verticalLine" Canvas.Left="{Binding VerticalLineCanvasLeft}" Canvas.Top="{Binding SelectedRect.Top}" Width="1" Height="{Binding SelectedRect.Height}" Fill="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}"/>
<Rectangle x:Name="horizontalLine1" Canvas.Left="{Binding SelectedRect.Left}" Canvas.Top="{Binding HorizontalLine1CanvasTop}" Height="1" Width="{Binding SelectedRect.Width}" Fill="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}"/>
<Rectangle x:Name="verticalLine1" Canvas.Left="{Binding VerticalLine1CanvasLeft}" Canvas.Top="{Binding SelectedRect.Top}" Width="1" Height="{Binding SelectedRect.Height}" Fill="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}"/>

解决方案是画Path，由于绘图机制的原因，这样子就不会有卡顿现象，给用户如丝般润滑的感觉。

<Path x:Name="horizontalLine" Fill="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}" Stroke="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}" StrokeThickness="0.5">
　　<Path.Data>
    　　<RectangleGeometry Rect="{Binding HorizontalLine1}"/>
　　</Path.Data>
</Path>
<Path x:Name="horizontalLine1" Fill="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}" Stroke="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}" StrokeThickness="0.5">
　　<Path.Data>
　　　　<RectangleGeometry Rect="{Binding HorizontalLine2}"/>
　　</Path.Data>
</Path>
<Path x:Name="verticalLine" Fill="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}" Stroke="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}" StrokeThickness="0.5">
　　<Path.Data>
　　　　<RectangleGeometry Rect="{Binding VerticalLine1}"/>
　　</Path.Data>
</Path>
<Path x:Name="verticalLine1" Fill="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}" Stroke="{ThemeResource ApplicationForegroundThemeBrush}" StrokeThickness="0.5">
　　<Path.Data>
　　　　<RectangleGeometry Rect="{Binding VerticalLine2}"/>
　　</Path.Data>
</Path>

四、图片合成

先对涂鸦图层进行缩放，这里可以用Fant、双三次样条插值等算法。然后根据涂鸦图层和原图层通透度进行合成。

 图层合并的方法不一定正确，感觉上是这样的：上层的通透度如果是0.7。那么合成后的像素就是 ：上层像素值 x 0.7 + 下层像素值 x （1-0.7） 。如果有多层图层的话，从上至下依次进行合成。

　　　　  public static byte[] Combine(byte[] basesrc, byte[] floatsrc,int width, int height)
        {
            byte[] retsrc = new byte[height * 4 * width];

            for (int x = 0; x < width; ++x)
            {
                for (int y = 0; y < height; ++y)
                {
                    int[] color_float = getBGR(floatsrc, x, y, width);
                    int alpha_float = GAP(floatsrc, x, y, width);

                    int[] color_base = getBGR(basesrc, x, y, width);
                    int alpha_base = GAP(basesrc, x, y, width);

                    int R=0, G=0, B=0, A=0;

                    if (alpha_base != 255)
                    {
                        color_base[0] = color_base[1] = color_base[2] = alpha_base = 255;
                        color_base[0] = (255 * (255 - alpha_float) + color_float[0] * alpha_base) / 255;
                        color_base[1] = (255 * (255 - alpha_float) + color_float[1] * alpha_base) / 255;
                        color_base[2] = (255 * (255 - alpha_float) + color_float[2] * alpha_base) / 255;
                        alpha_base = 255;
                    }

                    if (color_float[0] == 0 && color_float[1] == 0 && color_float[2] == 0 && alpha_float == 0)
                    {
                        B = color_base[0];
                        G = color_base[1];
                        R = color_base[2];
                        A = alpha_base;
                    }
                    else
                    {
                        B = (color_base[0] * (255 - alpha_float) + color_float[0] * alpha_float) / 255;
                        G = (color_base[1] * (255 - alpha_float) + color_float[1] * alpha_float) / 255;
                        R = (color_base[2] * (255 - alpha_float) + color_float[2] * alpha_float) / 255;
                        A = alpha_float+(255-alpha_float)*(alpha_base/255);
                        A = A > 255 ? 255 : A;
                    }

                    putpixel(retsrc, x, y, width, R, G, B, A);
                }
            }

            return retsrc;
        }

GtiHub地址：https://github.com/LeoLeeCN/UWP_Toolkit