使用 SkiaSharp 在 C# 中生成图像

摘要

在本文中，我们将学习如何使用 SkiaSharp 库在 C# 中生成图像，包括图像创建和修改的示例。

在本文中，我们将学习如何使用 SkiaSharp 在 C# 中生成图像。

要下载本文的源代码，您可以访问我们的 GitHub 仓库。

让我们开始吧。

什么是 SkiaSharp？

SkiaSharp 库是基于 Google 的 Skia 图形库的、适用于 .NET 平台的跨平台 2D 图形 API，它是一个用于绘制文本、几何图形和图像的全面库。这个库是 Google 产品如 Google Chrome、ChromeOS、Android 和 Flutter 中使用的图形引擎。

在本文中，我们将探索使用 SkiaSharp 创建一个空白图像，然后在创建的图像中间绘制一个正方形。

首先，让我们在终端上导航到项目目录，以便导入 NuGet 包：

dotnet add package SkiaSharp

创建图像

接下来，让我们创建一个 ImageService 静态类，在其中定义一些辅助方法，从创建一个空白图像开始：

public static SKBitmap CreateBlankImage(int width, int height)
{
    var bitmap = new SKBitmap(width, height);
    using var canvas = new SKCanvas(bitmap);
    canvas.Clear(SKColors.White);
    return bitmap;
}

这里我们看到了我们的 CreateBlankImage() 静态方法的定义，它接受 width 和 height 作为参数，并返回类型为 SKBitmap 的 bitmap，在 SkiaSharp 中代表一个图像。

我们开始时创建一个给定 width 和 height 的 SKBitmap 对象。接下来，我们使用我们的 SKBitmap 初始化一个新的 SKCanvas 对象。通过这个操作，我们将画布与位图连接起来。SKCanvas 类在 SkiaSharp 中表示画布或绘图面。它提供用于绘制图形、文本和图像的方法。

当我们最初创建一个位图时，其像素数据由未定义的随机值组成。通过使用 SKCanvas() 构造函数将位图附加到一个画布上，我们创建了一种操纵图像像素数据的手段。没有画布，位图将保持未初始化的随机值。

注意 SKCanvas 对象是可释放的，因此添加了 using 声明以确保适当的清理。

接下来，我们使用 SKCanvas.Clear(SKColor) 方法清除整个画布。Clear() 方法将画布中的所有像素设置为单一颜色，在我们的案例中是 SKColors.White。如果我们调用 Clear() 的无参数重载，所有像素将被设置为 SKColor.Empty (#00000000)。

操作图像

现在，让我们创建一个方法在我们的图像中心绘制一个正方形：

public static void DrawSquareOnImage(SKBitmap bitmap, int squareSize, int startX, int startY)
{
    if (squareSize <= 0 || startX <= 0 || startY <= 0)
    {
        throw new ArgumentException("正方形的大小和坐标必须大于零。");
    }
    using var canvas = new SKCanvas(bitmap);
    using var paint = new SKPaint();
    paint.Color = SKColors.Red;
    var square = new SKRect(startX, startY, startX + squareSize, startY + squareSize);
    canvas.DrawRect(square, paint);
}

这里我们定义了我们的 DrawSquareOnImage() 方法，它将在提供的图像上绘制一个正方形。它接受四个参数，即我们将要绘制的 SKBitmap 对象、squareSize、startX 和 startY。squareSize 代表我们将要绘制的正方形的大小，而 startX 和 startY 代表正方形起始点的 X 和 Y 坐标。

首先，我们验证所有的 int 参数值都大于零。

接下来，我们为在位图上绘制而创建一个新的 SKCanvas 对象。之后，我们实例化一个新的 SKPaint 对象并将其 Color 设置为 SKColors.Red。我们使用 SKPaint 来定义图形、几何形状和位图的样式和颜色信息。

接下来，我们创建了一个 SKRect 实例，这是一个包含矩形四个坐标的结构，在我们的案例中是一个正方形。然后最后，我们使用 DrawRect() 方法在画布上绘制正方形，该方法接受一个 SKRect 参数（square）和一个 SKPaint（paint）参数。

保存图像

现在，让我们创建一个方法来保存图像：

public static void SaveImage(SKBitmap bitmap, string outputPath)
{
    using var stream = new FileStream(outputPath, FileMode.Create, FileAccess.Write);
    using var image = SKImage.FromBitmap(bitmap);
    using var encodedImage = image.Encode();
    encodedImage.SaveTo(stream);
}

这里我们定义了我们的 SaveImage() 静态方法，它接受两个参数：bitmap和outputPath。

我们首先实例化一个 FileStream 对象用于文件创建，将 FileMode 设置为 FileMode.Create 来创建或覆盖一个文件，如果它已经存在，并且将 FileAccess 设置为 FileAccess.Write。

接下来，我们将我们的位图转换为 SKImage，然后调用无参数的 Encode() 方法，默认将我们的 SKImage 编码为 PNG 格式。然后我们最终将其保存到 FileStream。

using 声明确保在使用完每个可释放对象后调用 Dispose() 方法，以确保适当的资源管理。

生成样本图像

现在，让我们将我们之前创建的方法带到我们的 Program 类中，并创建一个新图像：

string outputPath = @"outputImage.png";
int imageWidth = 400;
int imageHeight = 300;
int squareSize = 120;
int startX = (imageWidth - squareSize) / 2;
int startY = (imageHeight - squareSize) / 2;
var bitmap = ImageService.CreateBlankImage(imageWidth, imageHeight);
ImageService.DrawSquareOnImage(bitmap, squareSize, startX, startY);
ImageService.SaveImage(bitmap, outputPath);
Console.WriteLine("图像成功生成并保存。");

我们指定一个目录路径，我们生成的图像 outputImage.png 将被保存在这个目录。我们想要的目录是包含我们的 .exe 文件的文件夹，即我们的 “net8.0” 文件夹。

我们将 imageWidth、imageHeight 和 squareSize 设置为分别为 400px、300px 和 120px。

接下来，我们通过提供 imageWidth 和 squareSize 来计算我们的正方形相对于 x 轴的起始点。同样，我们提供 imageHeight 和 squareSize 来计算我们正方形的 y 轴起始点。

之后，我们从我们的 ImageService 类中调用 CreateBlankImage() 方法，提供 imageWidth 和 imageHeight，来创建我们的 bitmap。

有了我们的图像之后，我们然后调用我们的 DrawSquareOnImage() 方法，提供我们的 bitmap 和我们之前计算的值：squareSize、startX、startY。通过这种方式，正方形被绘制在我们的 bitmap 上。

最后，我们将我们修改后的 bitmap 保存到我们之前定义的 outputPath，控制台上打印出确认消息。

让我们测试一下：

图像成功生成并保存。

如预期，我们得到了成功消息。现在让我们检查我们的图像：

结论

在本文中，我们通过操作一些示例图像，查看了如何使用 SkiaSharp 库在 C# 中生成和操作图像。