Rust翻译计划——image库
本文目录:
- 简介
- 快速通道
- 翻译--image库
1. 简介
Rust这门编程语言魅力非常。奈何在国内风名不显，对于一些已经造好的轮子，却也还是晦涩的英文版。本着学习的目的，加深自身的理解，将逐步将一些使用的Rust库进行自己理解后翻译至此。(ps:名义上是翻译，实际上是自己阅读后的理解，并非逐字翻译，关心原文者，请前往英文原文Orz)
2. 快速通道
所有的翻译文章将集中导航于:Rust常用库翻译计划
3.翻译——image库
库简介
image库是Rust的一个处理图片的库，提供了基础的图片处理以及格式转换等等的对应函数实现。
该库提供的函数的处理对象全是"GenericImage" trait 的实例，并且返回一个ImageBuffer。
使用方法
在项目的Cargo.toml中加入以下依赖：
[dependencies]
image = "*"
然后在你的代码中引用该库:
extern crate image;
支持的格式
目前该库基本支持市面上大部分的图片格式
- PNG (encode & decode)
- JPEG (encode & decode)
- GIF (encode & decode)
- BMP (encode & decode)
- ICO (encode & decode)
- TIFF (just decode)
- webp (just decode)
- PPM (encode & decode)
关于ImageDecoder Trait
所有的deocoder全部实现于ImageDecoder Trait中的定义。文档传送门
具体定义:
pub trait ImageDecoder: Sized {
fn dimensions(&mut self) -> ImageResult<(u32, u32)>;
fn colortype(&mut self) -> ImageResult<ColorType>;
fn row_len(&mut self) -> ImageResult<usize>;
fn read_scanline(&mut self, buf: &mut [u8]) -> ImageResult<u32>;
fn read_image(&mut self) -> ImageResult<DecodingResult>;
fn is_animated(&mut self) -> ImageResult<bool> { ... }
fn into_frames(self) -> ImageResult<Frames> { ... }
fn load_rect(
&mut self,
x: u32,
y: u32,
length: u32,
width: u32
) -> ImageResult<Vec<u8>> { ... }
}
可以看出，该trait定义了八个函数，其中六个是所有该库中实现该trait的实例中都实现了的函数：
- dimensions:返回泛型T为(u32,u32)的imageResult，具体实现时，是返回宽度和高度的元组
- colorType:返回泛型为colorType的imageResult，其中colorType为图片对应的色彩类型，定义如下：
pub enum ColorType {
Gray(u8),
RGB(u8),
Palette(u8),
GrayA(u8),
RGBA(u8),
}
- row_len 返回T为usize的imageResult，实现时为返回decode后每行的字节数
- read_scanline:返回T为u32的imageResult，实现时为读取一行图片数据到传入的buf中，然后返回index索引
- read_image: 读取全部图片数据，以vector形式返回imageResult
- load_ract: 读取特定矩形区域内的数据，返回vector数组
关于“GenericImage” Trait
"GenericImage" Trait 提供了一系列的处理image的方法，最常见的，当我们使用image库提供的open函数时,成功会返回一个DynamicImage的枚举，而枚举就实现了"GenericImage" Trait。先看看"GenericImage" Trait的定义：
pub trait GenericImage: Sized {
type Pixel: Pixel;
fn dimensions(&self) -> (u32, u32);
fn bounds(&self) -> (u32, u32, u32, u32);
fn get_pixel(&self, x: u32, y: u32) -> Self::Pixel;
fn get_pixel_mut(&mut self, x: u32, y: u32) -> &mut Self::Pixel;
fn put_pixel(&mut self, x: u32, y: u32, pixel: Self::Pixel);
fn blend_pixel(&mut self, x: u32, y: u32, pixel: Self::Pixel);
fn width(&self) -> u32 { ... }
fn height(&self) -> u32 { ... }
fn in_bounds(&self, x: u32, y: u32) -> bool { ... }
unsafe fn unsafe_get_pixel(&self, x: u32, y: u32) -> Self::Pixel { ... }
unsafe fn unsafe_put_pixel(&mut self, x: u32, y: u32, pixel: Self::Pixel) { ... }
fn pixels(&self) -> Pixels<Self> { ... }
fn pixels_mut(&mut self) -> MutPixels<Self> { ... }
fn copy_from<O>(&mut self, other: &O, x: u32, y: u32) -> bool
where
O: GenericImage<Pixel = Self::Pixel>,
{ ... }
fn sub_image<'a>(
&'a mut self,
x: u32,
y: u32,
width: u32,
height: u32
) -> SubImage<'a, Self>
where
Self: 'static,
Self::Pixel::Subpixel: 'static,
Self::Pixel: 'static,
{ ... }
}
其中六个函数是必须实现的：
- dimensions: 同上文的dimensions
- bounds: 测试后发现是返回左上坐标和右下坐标（求指正）
- get_pixel: 返回传入坐标位置的像素信息,定义上是返回一个"pixel" trait实例，在实际运行中其实就是返回结构体RGB,RGBA,Luma,LumaA之一，这几个实例都实现了"pixel" trait。同时包含了了data属性，为一个vector数组，包含十进制的色彩信息
- get_pixel_mut:见名知其意，返回的是一个可写的"pixel" trait实例
- put_pixel: 将对应位置的像素替换为传入的pixel实例
- blend_pixel: 即将废弃,就不说明了
关于图片内容的表示
文档中表示image库提供了两种方式来表示图片内容。其一就是直接操作struct “imageBuffer”来实现，其二就是“DynamicImage”
imageBuffer
imageBuffer同样见名知其意，就是直接操纵buffer中的像素信息，一般用于新建一张已知类型的图片。同样，在其上实现了“GenericImage” Trait，可以使用其中的函数。
示例（官方示例，小生改了注释）：
extern crate image;
use image::{
GenericImage,
ImageBuffer
};
//利用imageBuffer的new函数构建一个新的buffer，传入的参数是新建图像的宽高
let img = ImageBuffer::new(512, 512);
//利用imageBuffer的from_fn函数构建一个新的buffer，传入参数为新建图像的宽高，然后图像中的每个像素都会被第三个参数所处理
let img = ImageBuffer::from_fn(512, 512, |x, y| {
if x % 2 == 0 {
image::Luma([0u8])
} else {
image::Luma([255u8])
}
});
//由于实例化了“GenericImage” Trait，所以可以直接使用dimensions
let (width, height) = img.dimensions();
//可以类似于数组一样，传入xy元组索引获取对应位置像素
let pixel = img[(100, 100)];
//当然，也可以使用“GenericImage” Trait中的get_pixel函数来获取对应位置的像素
let pixel = img.get_pixel(100, 100);
//替换像素也是同样的
img.put_pixel(100, 100, pixel);
//pixels函数可以返回所有像素的位置以及像素信息，并且由于pixel实现了iterator，所以可以直接使用for循环进行遍历
for pixel in img.pixels() {
//pixel此时为(x,y,RGBA{data:[0,0,0,0]}),RGBA可能为其他任何该库中定义的色彩类型，data值为对应通道的十进制值
}
DynamicImage
DynamicImage其实和imageBuffer差不太多，只是DynamicImage中像素的色彩类型是不定的，在运行时才确定，所以当使用open函数打开一个图片时，便是返回的这个类型的句柄，同样，它也是实现了“GenericImage” Trait(仅在像素类型为RGBA时)，当然，他也自身实现了大量的函数，快速传送门
示例(这下是小生献丑写的了):
extern crate image;
use std::path::Path;
use image::GenericImage;
fn main() {
let img=image::open(&Path::new("1.png")).unwrap();
println!("dimonsions:{:?}",img.dimensions());
println!("width:{:?}",img.width());
println!("bounds:{:?}",img.bounds());
println!("(10,10)'s pixel:{:?}",img.get_pixel(10,10))
}
关于图像处理的一些函数
ps:这些函数位于“imageops” module中，操作对象皆为“GenericImage” Trait 的实例,快速传送门
