做一个用python脚本生成bmp位图的小工具

2024-09-06 23:38
文章标签 python 工具 生成 脚本 位图 bmp

本文主要是介绍做一个用python脚本生成bmp位图的小工具，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

需求

我有一些用代码生成位图的需求，例如给定一个坐标（x，y），通过一定的逻辑得到对应的颜色值。目的是以这样的方式得到一些用于调试的位图。

实现这个目的有多种方法，不过我最大的期望是—— “易用性” ：我希望当我想生成一个位图时，所做的操作达到最小。这意味着：

  • 首先，这个“工具”不是一个纯C++的工程，否则我每次想生成新位图时，都需要打开我的工程，修改代码后，重新编译。换句话说，生成图片的逻辑需要在动态的脚本里，而不是需要编译的静态语言里。
  • Python脚本看起来是个可行的方案。不过这个“工具”也不应是个纯Python脚本，因为我觉得运行脚本也需要一定的操作量。
  • 我觉得，一个拥有图形界面的exe是最方便的“工具”。我可以在界面上写逻辑，随后点击一个按钮，就可以生成位图了。

另外，我还希望我的“工具”能够较为 “独立” ，这意味它的依赖尽可能少，这样我更方便在其他的环境中使用，或者分享出去。

我的方案

首先，生成图片的逻辑我想用Python脚本。不过生成BMP图片的代码我还是选择用C++，理由是我对python不够熟悉，我担心需要依赖其他的python模块，使得工具不太“独立”。
而图形界面我选择用C# Windows窗体，界面上可以指定位图的长宽信息以及生成图片的逻辑的python语句，当点击【生成】按钮后，会将这些作为参数传递给C++程序。
在这里插入图片描述

步骤1. 在C++中生成BMP图片

BMP文件格式

关于BMP文件的格式，以及如何生成一个BMP图片，网上已有很多资料可以参考，我主要参考了：
C语言集锦（一） C代码生成图片:BMP、PNG和JPEG - 星云的彼岸 - 博客园
c++创建BMP文件并写入数据_kupePoem的专栏-CSDN博客
BMP图像数据格式详解 - 屌丝迷途 - 博客园

总的来说，BMP文件的格式比较简单：

  • 开头是BMP文件头：BITMAPFILEHEADER
  • 紧接着是BMP信息头：BITMAPINFOHEADER
  • 随后是图像数据
C++工程

在这里插入图片描述

#include <iostream>#pragma pack(2)//影响了“对齐”。可以实验前后 sizeof(BITMAPFILEHEADER) 的差别typedef unsigned char  BYTE;
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned long  DWORD;
typedef long    LONG;//BMP文件头：
struct BITMAPFILEHEADER 
{WORD  bfType;		//文件类型标识，必须为ASCII码“BM”DWORD bfSize;		//文件的尺寸，以byte为单位WORD  bfReserved1;	//保留字，必须为0WORD  bfReserved2;	//保留字，必须为0DWORD bfOffBits;	//一个以byte为单位的偏移，从BITMAPFILEHEADER结构体开始到位图数据
};//BMP信息头：
struct BITMAPINFOHEADER 
{DWORD biSize;			//这个结构体的尺寸LONG  biWidth;			//位图的宽度LONG  biHeight;			//位图的长度WORD  biPlanes;			//The number of planes for the target device. This value must be set to 1.WORD  biBitCount;		//一个像素有几位DWORD biCompression;    //0：不压缩，1：RLE8，2：RLE4DWORD biSizeImage;      //4字节对齐的图像数据大小LONG  biXPelsPerMeter;  //用象素/米表示的水平分辨率LONG  biYPelsPerMeter;  //用象素/米表示的垂直分辨率DWORD biClrUsed;        //实际使用的调色板索引数，0：使用所有的调色板索引DWORD biClrImportant;	//重要的调色板索引数，0：所有的调色板索引都重要
};//一个像素的颜色信息
struct RGBColor
{char B;		//蓝char G;		//绿char R;		//红
};//将颜色数据写到一个BMP文件中
//FileName:文件名
//ColorBuffer:颜色数据
//ImageWidth:图像宽度
//ImageHeight:图像长度
void WriteBMP(const char* FileName, RGBColor* ColorBuffer, int ImageWidth, int ImageHeight)
{//颜色数据总尺寸：const int ColorBufferSize = ImageHeight * ImageWidth * sizeof(RGBColor);//文件头BITMAPFILEHEADER fileHeader;fileHeader.bfType = 0x4D42;	//0x42是'B'；0x4D是'M'fileHeader.bfReserved1 = 0;fileHeader.bfReserved2 = 0;fileHeader.bfSize = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER) + ColorBufferSize;fileHeader.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER);//信息头BITMAPINFOHEADER bitmapHeader = { 0 };bitmapHeader.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);bitmapHeader.biHeight = ImageHeight;bitmapHeader.biWidth = ImageWidth;bitmapHeader.biPlanes = 1;bitmapHeader.biBitCount = 24;bitmapHeader.biSizeImage = ColorBufferSize;bitmapHeader.biCompression = 0; //BI_RGBFILE *fp;//文件指针//打开文件（没有则创建）fopen_s(&fp, FileName, "wb");//写入文件头和信息头fwrite(&fileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fp);fwrite(&bitmapHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fp);//写入颜色数据fwrite(ColorBuffer, ColorBufferSize, 1, fp);fclose(fp);
}int main()
{int ImageWidth = 256;	//图片宽度int ImageHeight = 256;	//图片长度const char* FileName = "test.bmp";//输出图片名字//颜色数据RGBColor* ColorBuffer = new RGBColor[ImageWidth*ImageWidth];//--------------------图片中颜色数据--------------------//暂时用C++代码写，之后期望被替换为python脚本的逻辑for (int y = 0; y < ImageHeight; y++)for (int x = 0; x < ImageWidth; x++){int index = x + y * ImageWidth;ColorBuffer[index].R = x;ColorBuffer[index].G = y;ColorBuffer[index].B = y;}//------------------------------------------------------//写入BMP文件：WriteBMP(FileName, ColorBuffer, ImageWidth, ImageHeight);//打开文件：system(FileName);return 0;
}

其中，生成图像的逻辑是：（之后期望被替换为python脚本的逻辑）

ColorBuffer[index].R = x;
ColorBuffer[index].G = y;
ColorBuffer[index].B = y;

生成的图片为：
在这里插入图片描述

步骤2. 使用python脚本作为处理图片颜色的逻辑

在上一篇博客《实践在C++中调用Python函数》中，有实践如何在C代码中与python进行交互。这里和之前的类似。

#include "Python.h"

main函数修改如下：

int main()
{int ImageWidth = 256;	//图片宽度int ImageHeight = 256;	//图片长度const char* FileName = "test.bmp";//输出图片名字//颜色数据RGBColor* ColorBuffer = new RGBColor[ImageWidth*ImageWidth];//准备python的环境----------------------------------------Py_SetProgramName(L"PictureGenerator");Py_Initialize();//定义计算颜色值的函数【ProcessPixel】，当前硬编码，之后期望作为参数传入PyRun_SimpleString(	"def ProcessPixel(x,y):\n""    r = x\n""    g = 128\n""    b = y\n""    return r,g,b\n");//main模块：PyObject* mainModule = PyImport_ImportModule("__main__");//找到【ProcessPixel】函数的地址PyObject* pFunc_ProcessPixel = PyObject_GetAttrString(mainModule, "ProcessPixel");//--------------------图片中颜色数据--------------------//将逐个像素调用【ProcessPixel】函数for (int y = 0; y < ImageHeight; y++)for (int x = 0; x < ImageWidth; x++){int index = x + y * ImageWidth;//设置参数的值x,yPyObject* pArgs = PyTuple_New(2);		PyTuple_SetItem(pArgs, 0, PyLong_FromLong(x));PyTuple_SetItem(pArgs, 1, PyLong_FromLong(y));//调用函数PyObject* pReturnValue = PyObject_CallObject(pFunc_ProcessPixel, pArgs);//拆解返回结果		ColorBuffer[index].R = PyLong_AsLong(PyTuple_GetItem(pReturnValue, 0));ColorBuffer[index].G = PyLong_AsLong(PyTuple_GetItem(pReturnValue, 1));ColorBuffer[index].B = PyLong_AsLong(PyTuple_GetItem(pReturnValue, 2));}//------------------------------------------------------//写入BMP文件：WriteBMP(FileName, ColorBuffer, ImageWidth, ImageHeight);//打开文件：system(FileName);return 0;
}

其中，生成图像的逻辑在Python脚本中：

PyRun_SimpleString(	"def ProcessPixel(x,y):\n""    r = x\n""    g = 128\n""    b = y\n""    return r,g,b\n");

生成的图像：
在这里插入图片描述

3. 使用C# Windows窗体提供用户界面

在这里插入图片描述
界面如下：
在这里插入图片描述
点击按钮的脚本如下：
首先是传递相关的参数：

//python函数名字：
const string FunctionName = "ProcessPixel";string Arguments = "";//最终传入的参数
{//图片名字：Arguments += ImageNameText.Text + ' ';//图片宽度：Arguments += ImageWidthText.Text + ' ';//图片高度：Arguments += ImageHeightText.Text + ' ';//函数名字：Arguments += FunctionName + ' ';//定义函数：Arguments += "\"";          //开头双引号Arguments += "def ";Arguments += FunctionName;Arguments += "(x,y):\n";//函数体：for (int l = 0; l < PixelScript.Lines.Length; l++)Arguments += "    " + PixelScript.Lines[l] + "\n";Arguments += "\" ";          //结尾双引号//全局语句：for (int l = 0; l < GlobalScript.Lines.Length; l++){if(GlobalScript.Lines[l].Length>0){Arguments += "\"";          //开头双引号Arguments += GlobalScript.Lines[l] + "\n";Arguments += "\" ";          //结尾双引号}                 }   
}

调用exe：

//新进程
System.Diagnostics.Process process = new System.Diagnostics.Process();
//程序exe路径
process.StartInfo.FileName = "PictureGenerator.exe";   
//参数
process.StartInfo.Arguments = Arguments;
//启动进程
process.Start();

当然，C++程序为了接收对应的参数，也需要做修改：

int main(int argc, char *argv[])
{if (argc < 6)//参数不够，直接返回return 0;char* FileName = argv[1];			//输出图片名字int ImageWidth = atoi(argv[2]);		//图片宽度int ImageHeight = atoi(argv[3]);	//图片长度char* FunctionName = argv[4];		//函数的名字char* FunctionDefCode = argv[5];	//定义函数的代码//颜色数据RGBColor* ColorBuffer = new RGBColor[ImageWidth*ImageWidth];//准备python的环境----------------------------------------Py_SetProgramName(L"PictureGenerator");Py_Initialize();//定义计算颜色值的函数PyRun_SimpleString(FunctionDefCode);//一些全局语句：for (int i = 6; i < argc; i++)PyRun_SimpleString(argv[i]);
...

编译后，可以将C++、C#程序的exe，以及python相关的dll拷贝到同一个目录。这样“工具”就完成了：
在这里插入图片描述
最终效果：
在这里插入图片描述
（GIF压缩看起来让图片有了点“不一样”的效果，实际图片如下）
在这里插入图片描述

一些试用

四分之一圆

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

辐射图案

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

最终完整代码

C++
#include <iostream>#include "Python.h"#pragma pack(2)//影响了“对齐”。可以实验前后 sizeof(BITMAPFILEHEADER) 的差别typedef unsigned char  BYTE;
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned long  DWORD;
typedef long    LONG;//BMP文件头：
struct BITMAPFILEHEADER 
{WORD  bfType;		//文件类型标识，必须为ASCII码“BM”DWORD bfSize;		//文件的尺寸，以byte为单位WORD  bfReserved1;	//保留字，必须为0WORD  bfReserved2;	//保留字，必须为0DWORD bfOffBits;	//一个以byte为单位的偏移，从BITMAPFILEHEADER结构体开始到位图数据
};//BMP信息头：
struct BITMAPINFOHEADER 
{DWORD biSize;			//这个结构体的尺寸LONG  biWidth;			//位图的宽度LONG  biHeight;			//位图的长度WORD  biPlanes;			//The number of planes for the target device. This value must be set to 1.WORD  biBitCount;		//一个像素有几位DWORD biCompression;    //0：不压缩，1：RLE8，2：RLE4DWORD biSizeImage;      //4字节对齐的图像数据大小LONG  biXPelsPerMeter;  //用象素/米表示的水平分辨率LONG  biYPelsPerMeter;  //用象素/米表示的垂直分辨率DWORD biClrUsed;        //实际使用的调色板索引数，0：使用所有的调色板索引DWORD biClrImportant;	//重要的调色板索引数，0：所有的调色板索引都重要
};//一个像素的颜色信息
struct RGBColor
{char B;		//蓝char G;		//绿char R;		//红
};//将颜色数据写到一个BMP文件中
//FileName:文件名
//ColorBuffer:颜色数据
//ImageWidth:图像宽度
//ImageHeight:图像长度
void WriteBMP(const char* FileName, RGBColor* ColorBuffer, int ImageWidth, int ImageHeight)
{//颜色数据总尺寸：const int ColorBufferSize = ImageHeight * ImageWidth * sizeof(RGBColor);//文件头BITMAPFILEHEADER fileHeader;fileHeader.bfType = 0x4D42;	//0x42是'B'；0x4D是'M'fileHeader.bfReserved1 = 0;fileHeader.bfReserved2 = 0;fileHeader.bfSize = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER) + ColorBufferSize;fileHeader.bfOffBits = sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER);//信息头BITMAPINFOHEADER bitmapHeader = { 0 };bitmapHeader.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);bitmapHeader.biHeight = ImageHeight;bitmapHeader.biWidth = ImageWidth;bitmapHeader.biPlanes = 1;bitmapHeader.biBitCount = 24;bitmapHeader.biSizeImage = ColorBufferSize;bitmapHeader.biCompression = 0; //BI_RGBFILE *fp;//文件指针//打开文件（没有则创建）fopen_s(&fp, FileName, "wb");//写入文件头和信息头fwrite(&fileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fp);fwrite(&bitmapHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fp);//写入颜色数据fwrite(ColorBuffer, ColorBufferSize, 1, fp);fclose(fp);
}int main(int argc, char *argv[])
{if (argc < 6)//参数不够，直接返回return 0;char* FileName = argv[1];			//输出图片名字int ImageWidth = atoi(argv[2]);		//图片宽度int ImageHeight = atoi(argv[3]);	//图片长度char* FunctionName = argv[4];		//函数的名字char* FunctionDefCode = argv[5];	//定义函数的代码//颜色数据RGBColor* ColorBuffer = new RGBColor[ImageWidth*ImageWidth];//准备python的环境----------------------------------------Py_SetProgramName(L"PictureGenerator");Py_Initialize();//定义计算颜色值的函数PyRun_SimpleString(FunctionDefCode);//一些全局语句：for (int i = 6; i < argc; i++)PyRun_SimpleString(argv[i]);//main模块：PyObject* mainModule = PyImport_ImportModule("__main__");//找到函数的地址PyObject* pFunc_ProcessPixel = PyObject_GetAttrString(mainModule, FunctionName);//--------------------图片中颜色数据--------------------//将逐个像素调用【ProcessPixel】函数for (int y = 0; y < ImageHeight; y++)for (int x = 0; x < ImageWidth; x++){int index = x + y * ImageWidth;//设置参数的值x,yPyObject* pArgs = PyTuple_New(2);		PyTuple_SetItem(pArgs, 0, PyLong_FromLong(x));PyTuple_SetItem(pArgs, 1, PyLong_FromLong(y));//调用函数PyObject* pReturnValue = PyObject_CallObject(pFunc_ProcessPixel, pArgs);//拆解返回结果		ColorBuffer[index].R = PyLong_AsLong(PyTuple_GetItem(pReturnValue, 0));ColorBuffer[index].G = PyLong_AsLong(PyTuple_GetItem(pReturnValue, 1));ColorBuffer[index].B = PyLong_AsLong(PyTuple_GetItem(pReturnValue, 2));}//------------------------------------------------------//写入BMP文件：WriteBMP(FileName, ColorBuffer, ImageWidth, ImageHeight);//打开文件：system(FileName);return 0;
}
C#
private void GenerateButton_Click(object sender, EventArgs e)
{//python函数名字：const string FunctionName = "ProcessPixel";string Arguments = "";//最终传入的参数{//图片名字：Arguments += ImageNameText.Text + ' ';//图片宽度：Arguments += ImageWidthText.Text + ' ';//图片高度：Arguments += ImageHeightText.Text + ' ';//函数名字：Arguments += FunctionName + ' ';//定义函数：Arguments += "\"";          //开头双引号Arguments += "def ";Arguments += FunctionName;Arguments += "(x,y):\n";//函数体：for (int l = 0; l < PixelScript.Lines.Length; l++)Arguments += "    " + PixelScript.Lines[l] + "\n";Arguments += "\" ";          //结尾双引号//全局语句：for (int l = 0; l < GlobalScript.Lines.Length; l++){if(GlobalScript.Lines[l].Length>0){Arguments += "\"";          //开头双引号Arguments += GlobalScript.Lines[l] + "\n";Arguments += "\" ";          //结尾双引号}                 }   }//新进程System.Diagnostics.Process process = new System.Diagnostics.Process();//程序exe路径process.StartInfo.FileName = "PictureGenerator.exe";   //参数process.StartInfo.Arguments = Arguments;//启动进程process.Start();
}

这篇关于做一个用python脚本生成bmp位图的小工具的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1143446。

相关文章

Python将博客内容html导出为Markdown格式

Python将博客内容html导出为Markdown格式

《Python将博客内容html导出为Markdown格式》Python将博客内容html导出为Markdown格式,通过博客url地址抓取文章,分析并提取出文章标题和内容,将内容构建成html,再转... 目录一、为什么要搞？二、准备如何搞？三、说搞咱就搞！抓取文章提取内容构建html转存markdown
阅读更多...
Python获取中国节假日数据记录入JSON文件

Python获取中国节假日数据记录入JSON文件

《Python获取中国节假日数据记录入JSON文件》项目系统内置的日历应用为了提升用户体验,特别设置了在调休日期显示“休”的UI图标功能,那么问题是这些调休数据从哪里来呢？我尝试一种更为智能的方法：P... 目录节假日数据获取存入jsON文件节假日数据读取封装完整代码项目系统内置的日历应用为了提升用户体验，
阅读更多...
微信公众号脚本-获取热搜自动新建草稿并发布文章

微信公众号脚本-获取热搜自动新建草稿并发布文章

《微信公众号脚本-获取热搜自动新建草稿并发布文章》本来想写一个自动化发布微信公众号的小绿书的脚本,但是微信公众号官网没有小绿书的接口,那就写一个获取热搜微信普通文章的脚本吧,：本文主要介绍微信公众... 目录介绍思路前期准备环境要求获取接口token获取热搜获取热搜数据下载热搜图片给图片加上标题文字上传图片
阅读更多...
Java编译生成多个.class文件的原理和作用

Java编译生成多个.class文件的原理和作用

《Java编译生成多个.class文件的原理和作用》作为一名经验丰富的开发者,在Java项目中执行编译后,可能会发现一个.java源文件有时会产生多个.class文件,从技术实现层面详细剖析这一现象... 目录一、内部类机制与.class文件生成成员内部类（常规内部类）局部内部类（方法内部类）匿名内部类二、
阅读更多...
Python FastAPI+Celery+RabbitMQ实现分布式图片水印处理系统

Python FastAPI+Celery+RabbitMQ实现分布式图片水印处理系统

《PythonFastAPI+Celery+RabbitMQ实现分布式图片水印处理系统》这篇文章主要为大家详细介绍了PythonFastAPI如何结合Celery以及RabbitMQ实现简单的分布式... 实现思路FastAPI 服务器Celery 任务队列RabbitMQ 作为消息代理定时任务处理完整
阅读更多...
使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南

使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南

《使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Jackson进行JSON生成与解析处理,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. 核心依赖2. 基础用法2.1 对象转 jsON（序列化）2.2 JSON 转对象（反序列化）3.
阅读更多...
Python Websockets库的使用指南

Python Websockets库的使用指南

《PythonWebsockets库的使用指南》pythonwebsockets库是一个用于创建WebSocket服务器和客户端的Python库,它提供了一种简单的方式来实现实时通信,支持异步和同步... 目录一、WebSocket 简介二、python 的 websockets 库安装三、完整代码示例1.
阅读更多...
揭秘Python Socket网络编程的7种硬核用法

揭秘Python Socket网络编程的7种硬核用法

《揭秘PythonSocket网络编程的7种硬核用法》Socket不仅能做聊天室,还能干一大堆硬核操作,这篇文章就带大家看看Python网络编程的7种超实用玩法,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 目录1.端口扫描器：探测开放端口2.简易 HTTP 服务器：10 秒搭个网页3.局域网游戏：多人联机对战4.
阅读更多...
使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器

使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器

《使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器》：本文主要介绍如何使用Python快速搭建本地HTTP服务器,轻松实现一键HTTP文件共享,同时结合二维码技术,让访问更简单,感兴趣的小伙伴可以了... 目录1. 概述2. 快速搭建 HTTP 文件共享服务2.1 核心思路2.2 代码实现2.3 代码解读3.
阅读更多...
Python使用自带的base64库进行base64编码和解码

Python使用自带的base64库进行base64编码和解码

《Python使用自带的base64库进行base64编码和解码》在Python中,处理数据的编码和解码是数据传输和存储中非常普遍的需求,其中,Base64是一种常用的编码方案,本文我将详细介绍如何使... 目录引言使用python的base64库进行编码和解码编码函数解码函数Base64编码的应用场景注意
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2