如何使用 Bash 腳本、shell 算法和 ImageMagick 在圖像上繪制線條和文本

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學習如何使用 Linux? 命令行和一些基本的 Bash 腳本編寫技巧，以便使用 ImageMagick 在圖像上繪制線條和文本，并同時創建一個像素標尺。

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有時，我需要在一張圖像或一塊空白畫布上繪制幾根線條和一些文本。就在最近，我需要將一個像素標尺的一張簡單圖像包含在我的一篇 developerWorks 文章中。我希望這張圖像寬 572 像素，以滿足目前 developerWorks 文章圖像的推薦標準，就像在 “ developerWorks 投稿圖片處理 ” 中描述的一樣。Linux 和 Windows 有許多屏幕像素標尺可用（見 參考資料 ），但我只想要一個簡單的 GIF、JPEG 或 PNG 圖像。本文介紹如何使用 Bash 腳本、shell 算法和 ImageMagick 創建一個像素標尺。

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制作一張畫布

藝術家需要的首要裝備就是一張畫布，因此讓我們使用 XC 假想類型在 ImageMagick 中創建一張畫布。我們還需要一種顏色，可以是 ImageMagick 中的眾多已命名顏色中的一種，也可以是一種自定義顏色。（從 參考資料 獲取到 ImageMagick 文檔的鏈接，這些文檔包含一個假想類型和顏色名稱的完整列表）。清單 1 展示如何使用 convert 命令制作一張淺藍色的 572x100 畫布。（ convert 命令通常用于轉換到一種不同的圖像格式，或者以另一種方式改變一張圖像）。

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清單 1. 創建一張畫布

      convert -size 572x100 xc:lightblue ruler1.gif
    

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圖 1 展示了我們的新畫布。

圖 1. 用于標尺的天藍色 572x100 像素畫布

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添加幾根線條

現在我們有了一張畫布，讓我們繪制一些標記來顯示沿著標尺的不同點。72 ppi（像素/每英寸）是基于 Web 的圖形的標準，因此讓我們將我們的第一個標記設置為 72 像素并使它從圖像底部擴展 30 像素。另外，讓我們用黑色填充這個線條，并為其指定兩個端點。

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清單 2. 將一根線條添加到這張畫布

      convert  -fill black -draw "line 72,70 72,100" ruler1.gif ruler2.gif
    

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圖 2 展示了我們的新圖像，圖像上面繪制了一條線。

圖 2. 帶有一根垂直線的畫布，線條距畫布左邊 72 像素

在這個標尺上繪制每個線條都重復上述操作，這很乏味，因此讓我們使用 seq 命令來生成一個相距 72 像素的水平偏移的列表，同時使用一個 for 循環來在這個標尺上繪制主線條（如清單 3 所示）。

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清單 3. 在畫布上每隔 72 像素添加一條線

      convert  -fill black -draw "$(for n in $(seq 0 72 572) ;\
 do echo line $n,70 $n,100 ; done)" ruler1.gif ruler3.gif
    

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注意，我們使用了兩個命令替代來為繪制操作生成單獨的線條規范。我們還在 0 位置 —— 左側邊緣 —— 放置了一個標記?，F在，圖 3 看起來更像一個標尺了。

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圖 3. 從左邊緣起每 72 像素一條垂直線的畫布

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對更多線條編寫腳本

此時，我們的命令行變得有點復雜了，但是我們的標尺上仍然只有主要標記。現在是時候編寫腳本了。在清單 4 中，我們使用 shell 算法和 for 循環在已經有的標記的中間放置一個 20 像素的標記，并在這些較長的標記之間每隔 6 像素放置一些 10 像素的標記。為完成本文的任務，我們將調用腳本 buildruler.sh 并將它放置在我們的工作目錄中。

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清單 4. 將一個完整的標記集添加到這個標尺

      #!/bin/bash
# Take user parameters or set defaults
rulername="$1"
rulerlength="$2"
rulername="${rulername:=ruler.gif}"
rulerlength="${rulerlength:=572}"
drawstring=""
#Build the line definitions for the ruler marks
for x1 in `seq 0 72 $rulerlength`; do
  drawstring="$drawstring line $x1,70 $x1,100"
  for x2 in 0 36; do
    (( offset = $x1 + $x2 ))
    drawstring="$drawstring line $offset,80 $offset,100"
    for x3 in `seq 6 6 30`; do
      (( offset2 = $offset + $x3 ))
      drawstring="$drawstring line $offset2,90 $offset2,100"
    done
  done
done
#Create the ruler
convert -size "${rulerlength}x100" xc:lightblue -fill black \
 -draw "$drawstring" "$rulername"
    

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注意，我們添加了兩個參數，以便用戶可以更改標尺的名稱并指定其長度?，F在，我們的標尺看起來就像圖 4 一樣。這個標尺是使用命令 ./buildruler.sh?ruler4.gif 生成的。

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圖 4. 帶有完整的標記集的標尺，標記之間相距 6 像素

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添加文本

現 在，讓我們將標尺上的較大的標記的標簽設置為數字 0、72、144...，依次類推。我們需要告知 ImageMagick 使用哪種字體，字體的大小和顏色是什么。顯然，數字 0 應該在標尺的左邊緣位置，但是如果我們將那些兩位數和三位數的數字放置在那些 72 像素點，它們看起來會不平衡。為了更正這個問題，我們需要將它們向左側稍微偏移一些，使它們正好位于標記的正上方。放大的腳本如清單 5 所示。

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清單 5. 向標尺添加標簽

      #!/bin/bash
# Take user parameters or set defaults
rulername="$1"
rulerlength="$2"
rulername="${rulername:=ruler.gif}"
rulerlength="${rulerlength:=572}"
drawstring=""
#Build the line definitions for the ruler marks
for x1 in `seq 0 72 $rulerlength`; do
  drawstring="$drawstring line $x1,70 $x1,100"
  for x2 in 0 36; do
    (( offset = $x1 + $x2 ))
    drawstring="$drawstring line $offset,80 $offset,100"
    for x3 in `seq 6 6 30`; do
      (( offset2 = $offset + $x3 ))
      drawstring="$drawstring line $offset2,90 $offset2,100"
    done
  done
done
#Add the labels
labelfont="-fill black -font helvetica -pointsize 24  -draw"
labelstring="text 0,60 \"0\" "
for x1 in 72; do
  (( offset = $x1 - 12 ))
  labelstring="$labelstring text $offset,60 \"$x1\" "
done
for x1 in `seq 144 72 $rulerlength`; do
  (( offset = $x1 - 18 ))
  labelstring="$labelstring text $offset,60 \"$x1\" "
done

#Create the ruler
convert -size "${rulerlength}x100" xc:lightblue -fill black \
 -draw "$drawstring" $labelfont "$labelstring" "$rulername"
    

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現在，我們的標尺如圖 5 所示。

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圖 5. 帶有完整標記集和標簽的標尺

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定位文本

那么，我們如何知道文本應該偏移多少，應該放置在距離頂部多遠的位置？想當然的答案可能是：試驗和猜測，但這不是一個好辦法。

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為了更好地放置文本，我們需要知道包含文本的方框有多大。但這取決于字體，字體是否成比例，以及其他一些不容易計算的因素。幸運的是，我們可以以同樣的方法使用 ImageMagick 創建一個畫布，我們還能創建一個 label 。我們將創建一個標題 Pixel Ruler 并將它設置為 36 點的字體。這個標簽作為一個圖像創建，我們可以使用 identify 命令來確定其大小（如清單 6 所示）。

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清單 6. 創建一個標題并測量其大小

      $ convert -fill NavyBlue -background Lavender -font helvetica -pointsize 36 \
 label:"Pixel Ruler" label.gif
$ identify "label.gif"
label.gif GIF 175x36 175x36+0+0 8-bit PseudoClass 256c 1.98kb
    

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我將文本設置為海軍藍并添加一個淡紫色的背景顏色，以便這個圖像從這個頁面背景中凸顯出來。但是，不管是否使用背景顏色，得到的圖像的大小都相同。生成的標簽圖像如圖 6 所示。

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圖 6. 標簽圖像

比編寫一個文件甚至更好的是，我們可以使用 ImageMagick INFO 類確定關于文本的更多信息，比如基線的位置。我們將文本寫到一張足夠大的畫布上，然后沿著文本的邊緣修剪畫布（如清單 7 所示）。

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清單 7. 使用 INFO 圖像類確定字體信息

      $ convert -size 572x100 xc:lightblue -font helvetica -pointsize 36 \
  -fill black -undercolor lavender  -annotate +40+50 'Pixel Ruler' -trim info:
xc:lightblue XC 174x36 572x100+40+23 16-bit DirectClass
    

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注解 的文本從一個點開始，該點的 y 坐標軸代表文本的基線。上面的輸出顯示，文本填充到一個大小為 174x36 像素的方框中。這個結果和此前的結果之間存在 1 個像素的差距，但這并不重要。方框的頂部距離原始畫布的頂部 23 像素。由于基線位于原始畫布頂端下方 50 像素處，這意味著基線實際上距離文本頂端 27 像素（50 減去 23），為下行線留出了 9 個像素。圖 7 將一個圖像放置在未修剪的畫布上來說明這種關系。

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圖 7. 標簽度量

現在我們已經知道了這個標簽的尺寸，讓我們將基線放置在距離圖像頂部 40 像素的位置并使其水平居中。我們的最終腳本如清單 8 所示并可供 下載 。

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清單 8. 最終腳本

      #!/bin/bash
# Take user parameters or set defaults
rulername="$1"
rulerlength="$2"
rulername="${rulername:=ruler.gif}"
rulerlength="${rulerlength:=572}"
drawstring=""
#Build the line definitions for the ruler marks
for x1 in `seq 0 72 $rulerlength`; do
  drawstring="$drawstring line $x1,70 $x1,100"
  for x2 in 0 36; do
    (( offset = $x1 + $x2 ))
    drawstring="$drawstring line $offset,80 $offset,100"
    for x3 in `seq 6 6 30`; do
      (( offset2 = $offset + $x3 ))
      drawstring="$drawstring line $offset2,90 $offset2,100"
    done
  done
done
#Add the labels
labelfont="-fill black -font helvetica -pointsize 24  -draw"
labelstring="text 0,60 '0' "
for x3 in 72; do
  offset3=$(($x3 - 12 ))
  labelstring="$labelstring text $offset3,60 '$x3' "
done
for x4 in `seq 144 72 $rulerlength`; do
  offset4=$(( $x4 - 18 ))
  labelstring="$labelstring text $offset4,60 '$x4' "
done
#Add a title
titledimension=$(convert -size 572x100 xc:lightblue -font helvetica \
  -pointsize 36  -fill black -undercolor lavender\
  -annotate +40+50 'Pixel Ruler' -trim info: | awk ' {print $3 } ')
titlewidth=${titledimension%x*}
titlefont="-fill NavyBlue -font helvetica -pointsize 36"  
titlepos=$(( (($rulerlength - $titlewidth)) / 2 ))
titletext="text $titlepos,30 'Pixel Ruler' "
#Create the ruler
convert -size "${rulerlength}x100" xc:lightblue \
 -fill black  -draw "$drawstring" $labelfont "$labelstring" \
 $titlefont -draw "$titletext" "$rulername"
    

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最終的標尺如圖 8 所示。

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圖 8. 帶有標題的最終標尺

對于那些沒有藝術技巧的人來說，這算得上一種不錯的方法。

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一個實踐示例

如果圖像被縮進 — 比如在列表中 — developerWorks 上允許的最大寬度就相應減小。因此，您可以使用這些方便的標尺來檢查隨文章一起提交的圖像。

• 這是在一個未排序的列表中的一個短標尺，它使用 ./buildruler.sh?ruler9.gif?400 命令創建。

  圖 9. 一個 400 像素標尺

  
  • 這是一個進一步縮進的更短的標尺，它使用 ./buildruler.sh?ruler10.gif?300 命令創建。

    圖 10. 一個 300 像素標尺

    

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結束語

通過本文的簡單實踐，您看到了使用 ImageMagick 通過腳本編寫包含線條和文本的圖像的一些基本技巧。您將在我們的文章 “ 通過命令行處理圖形 -- 使用 ImageMagick 進行翻轉、縮放大小、旋轉以及更多操作 ” 和 “ 通過命令行進一步處理圖形 -- 在 Linux 上使用 ImageMagick 的提示與技巧 ” 中發現更多技巧。您也可以在 ImageMagick 的主頁上找到更多示例，從 參考資料 部分獲取相關鏈接。

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本 文中的腳本并不是無懈可擊的。例如，對于長度是不是對一個有意義的標尺足夠大的正數值，或者指定的文件是不是 ImageMagick 的有效圖像文件類型，我們沒有進行驗證。您可能還會發現其他問題。例如，標尺標簽可能像圖 10 中那樣被截斷，這是我們的腳本沒有考慮的一個問題。

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您還可以任意添加多個參數，例如，嘗試添加顏色或標尺高度參數。

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盡管這個技巧主要關注在 Linux 上使用 ImageMagick，ImageMagick 也可用于 Windows 等其他平臺上。嘗試在您喜歡的平臺上使用腳本工具實踐這些技巧。

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參考資料

學習

• “ developerWorks 投稿圖片處理 ”（developerWorks，2008 年 7 月）展示如何為 developerWorks 文章和教程制作和提交技術圖形。
• “ 通過命令行處理圖形 -- 使用 ImageMagick 進行翻轉、縮放大小、旋轉以及更多操作 ”（developerWorks，2003 年 7 月）和 “ 通過命令行進一步處理圖形 -- 在 Linux 上使用 ImageMagick 的提示與技巧 ”（developerWorks，2004 年 3 月）展示從命令行使用 ImageMagick 的其他技巧。
• 在 ImageMagick Web 站點 查找手冊頁和 ImageMagick 用途的多個示例。
• 在 可愛的 Python：將 XML 和 Python 結合起來介紹 Python 的 XML 工具 可以找到更多針對 Linux 開發人員的參考資料。
• 在 developerWorks Linux 專區 尋找為 Linux 開發人員（包括 Linux 新手入門 ）準備的更多參考資料，查閱我們 最受歡迎的文章和教程 。
• 在 developerWorks 上查閱所有 Linux 技巧 和 Linux 教程 。
• 隨時關注 developerWorks 技術活動 和 網絡廣播 。

獲得產品和技術

• 一些屏幕標尺可用于不同的操作系統：
  • Gnome Screen Ruler (Linux Gnome) 可能包含在您的 Linux 發行版中。
  • KRuler (Linux KDE) 是 KDE 圖形包的一部分，可能包含在您的 Linux 發行版中。
  • Free ruler (Mac OS X) 是針對 Mac 的一個免費屏幕標尺。
  • JR Screen Ruler (Windows) 是針對 Windows 的一個免費虛擬標尺。
• 使用可以直接從 developerWorks 下載的 IBM 產品評估試用版軟件 ，在 Linux 上構建您的下一個項目。

討論

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來源： http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-pixelruler/index.html

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