PHP从入门到精通—PHP图像处理技术—PHP图像基础知识 ...

RedZero9

学完了正则表达式（PHP从入门到精通—正则表达式—初识正则表达式、正则表达式语法规则、相关函数、常见应用、用法自查表），下面开始讲解PHP图像处理技术，在Web项目开发中，经常遇到这样的需求：如用户登录的时候，需要动态的生成一张验证码或者需要对图片添加水印，又或者打上自己的Logo等，这些都需要使用到图像处理技术。本文将针对PHP图像处理技术进行详细地讲解。


在PHP中加载GD库
GD库是PHP处理图像的扩展库，提供了一系列用来处理图片的API，使用GD库可以处理图片，或者生成图片，也可以给图片添加水印。GD库可以从官方网站http://www.boutell.com/gd下载。目前，GD库支持GIF、PNG、JPEG、WBMP和XMB等多种图像格式。
Windows操作系统下，GD库在PHP7中是默认安装的，但必须激活GD库。此时只需要打开php.ini文件，将文件中“；extension = php_gd2.dll”选项前的分号“；”去掉，如图所示，保存修改后的文件并重新启动Apache服务器即可启动GD函数库。


另外，值得注意的是，如果使用的是PHP集成开发环境（如phpStudy、WampServer等），就不必担心这个问题，因为在集成开发环境下，默认GD函数库已经被加载。
接下来演示验证GD库加载成功的方法，在“D:\wamp64\www\section09”目录下新建test.php文件并在文件中写入以下代码：


接下来，在浏览器地址栏中输入localhost/section09/test.php，按下Enter键，进入显示GD库安装信息的页面，如图所示，这说明GD库安装成功。


常见图像格式
图像格式是计算机存储图片的格式，下面简要介绍一下在PHP中可以处理的常见图像格式。
1.GIF
GIF是图形文件格式（Graphics Interchange Format）的缩写，它是无损压缩格式，广泛用于网络，用来存储包含文本、直线和单块颜色的图像。GIF使用LZW无损数据压缩技术进行压缩，这样既减少了文件大小，又不会降低可视质量。
2.JPEG
JPEG是联合图像专家小组（Join Photographic Experts Group）的缩写，它是目前网络上最流行的图像格式，文件扩展名为jpg或jpeg。 JPEG压缩后可以保留基本的图像和颜色的层次，所以人眼可以忍受这些图像质量的损失。正是这个原因，JPEG格式不适合绘制线条、文本或颜色块等较为简单的图片。
3.PNG
PNG是可以移植的网络图像（Portable Network Graphics）的缩写，它可以看作是GIF格式的替代品。PNG网站将其描述为“一种强壮的图像格式”，并且是无损压缩。由于它是无损压缩，所以该图像格式适合包含文本、直线和单块颜色的图像，如网站LOGO和各种按钮。
4.WBMP
WBMP是无线位图（Wireless Bitmap）的缩写，它是专门为无线通信设备设计的文件格式，但是并没有得到广泛应用。
JpGraph图表库
在Web开发中，经常需要以图表的形式来展示数据的统计结果。JpGraph提供了多种方法创建各种统计图，包括折线图、柱形图和饼状图等。本节将针对JpGraph图表库进行详细地介绍。
1. JpGraph简介
JpGraph是一个用于图形图像绘制的类库。以前用PHP作图时必须掌握复制抽象的画图函数，或者借助一些网上下载的柱形图、饼形图类来实现，没有一个统一的图表类来实现图表的快速开发。而现如今，JpGraph能够很容易地集成到PHP应用程序中。下面是一些使用JpGraph绘制的图表，如图所示。


从图中可以看出，使用JpGraph库以绘制出各种各样的图表，可以清晰明了的显示数据。
2.安装 JpGraph
JpGraph目前最新版本是4.2.0，同时支持PHP5和PHP7，可以在官网http://jpgraph.net/download/上进行下载，下载的页面如图所示。


单击下载页面中的jpgraph-4.2.0.tar.gz进行下载。下载成功后，解压文件可以看到JpGraph文件的目录结构，具体如图所示。


从图中可以看出，JpGraph由两个文件夹和一个文件组成，其中docs文件夹是使用文档，src文件夹是源文件夹，VERSION是版权声明。在使用JpGraph之前，可以根据实际需求对JpGraph文件进行配置，具体如下：
l 将src文件夹保存到默认站点目录下，并重命名为JpGraph，编辑php.ini文件，修改include_path配置项，在该项后增加JpGraph库的保存目录，如include_path=“.；默认站点目录\JpGraph”，重启服务器，配置生效。
l 直接将上述src文件夹复制到项目目录下，并重命名为JpGraph即可。
需要注意的是，在使用JpGraph图表库开发程序时，必须确保PHP配置文件php.ini中开启了GD库扩展。
PHP绘图的基本步骤
了解PHP图像处理的基础知识后，接着就需要学习PHP绘图的基本步骤，例如，创建画布、设置颜色、生成图像、释放资源等，PHP提供了相应函数来完成绘图的基本步骤，本节主要讲解这些函数的使用。
创建画布
创建图像资源首先要创建一张画布，正如绘画需要画纸一样，在没有任何素材基础上绘画时，首先要创建画布，所有的绘画都需要在画布上进行。在GD函数库中创建画布，可以通过imagecreate()函数来实现。除此以外，在PHP的GD库函数库中提供了专门与创建画布相关的函数，具体如表所示。

预定     函数声明	用法说明
resource imagecreate(int $x_size,int $y_size)	创建一幅大小为$x_size、$y_size的空白图形，单位为像素，通常背景为黑色，它只能支持256色
resource imagecreatetruecolor(int $x_size,int $y_size)	创建一幅大小为$x_size、$y_size的空白图形，单位为像素，可以创建一个真彩色，它支持的色彩比较丰富，但不支持GIF格式

设置颜色
现实生活中，单一的颜色并不能满足人们的审美需求。PHP在绘制图像时，同样也离不开颜色的设置。PHP提供了imagecolorallocate()函数设置颜色，该函数的声明方式如下所示：


在上述声明中，$image是由图像创建函数返回的图像标识符，$red，$green，$blue分别是颜色的红、绿、蓝成分，这些参数是0到255的整数或者十六进制的0x00~0xFF。
生成图像
使用GD库中提供的函数动态绘制完成图像以后，就需要输出到浏览器或者将图像保存起来。在PHP中，可以将动态绘制完成的画布，直接生成GIF、JPEG、PNG和WBMP4种图像格式。以下是PHP生成图像相关的函数，具体如表所示。

预定     函数声明	用法说明
imagegif(resource $image[,string $filename])	从$image图像以$filename为文件名创建一个gif图像
imagepng(resource $image[,string $filename])	从$image图像以$filename为文件名创建一个png图像
imagejpeg(resource $image[,string $filename[,int $quality]])	从$image图像以$filename为文件名创建一个jpeg图像
imagewbmp(resource $image[,string $filename[,int $foreground]])	从$image图像以$filename为文件名创建一个wbmp图像

以上4个函数的声明方式类似，前两个参数类型是相同的。第一个参数$image为必选项，是前面介绍的创建一个图像资源。如果不为这些函数提供其他的参数，访问时则直接将原图像流输出，并在浏览器中显示输出的图像。需要注意的是，当使用这些函数输出图形之前，需要使用header()函数发送HTTP头消息给浏览器，让其知道发送的是图片而不是文本的HTML。
释放资源
图像被输出以后，画布中的内容也不再有用。出于节约系统资源的考虑，需要及时清除画布占用的所有内存资源。PHP提供了imagedestroy ()函数释放资源，该函数的声明方式如下所示：
bool imagedestroy ( resource $image )
在上述声明中，$image是由图像创建函数返回的图像标识符。
PHP图像处理的常见应用
10.3 PHP图像处理的常见工具
在PHP中绘制图像的函数非常丰富，包括点、直线、矩形、圆等都可以通过PHP中提供的各种画图函数完成。这些图像绘制函数都需要使用画布资源，在画布中的位置是通过坐标（原点是该画布左上角的起始位置，以像素为单位，沿着X轴正方向向右延伸，Y轴正方向向下延伸）来决定，而且还可以通过函数中的最后一个参数设置每个图形的颜色。画布中的坐标体系如图所示。


在绘制图像时，无论多么复杂的图形都离不开一些基本的图形，如，点、直线、圆等。只有掌握了这些最基本图形的绘制方式，才能绘制出各种独特风格的图形。在GD函数库中，提供了许多绘制基本图形的函数，具体如表所示。


制作水印图
为图片添加水印的目的，是为了保护图片版权、防止图片在未经授权的情况下被肆意使用。有了制作水印的图像处理技术，可以有效地防止图片被滥用、盗用的问题。
在PHP程序中，添加水印的应用场景一般出现在用户上传头像时，有的需要在上面加上水印。水印可以分为文字水印和图片水印。在PHP的GD库函数库中提供了专门制作水印的相关函数，具体如表所示。

函数声明	用法说明
resource imagecreatefromgif(string $filename)	将图片载入到程序
array getimagesize(string $filename[,array $imageinfo])	用于获取图片的大小
bool imagecopy(resource $dst_img,resource $src_img,int $dst_x,int $dst_y,int $src_x,int $src_y,int $src_w,int $src_h)	用于复制图片

图片水印就是将一张图片加在另外一张图片上，主要使用GD函数库中的imagecopy()和imagecopymerge()两个函数一起来完成。
给目标图片添加图片水印的实现思路如下：
确定背景图和水印图，利用这两个图片创建两个图像资源；
确定水印图片的左顶点的坐标（X，Y）；
确定好各项参数后，把水印图片和背景图片合在一起；
把水印加在背景图上后，输出图像，并将修改后的图片保存到指定目录中。
制作验证码
验证码是Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart （CAPTCHA，全自动区分计算机和人类的图灵测试）的缩写，是一种区分用户是计算机还是人类的公共安全的自动程序，它可以有效防止网络粗暴行为，例如，恶意破解密码、注册、刷票、论坛灌水等。
接下来演示验证码的制作过程，具体如下：
（1）封装一个验证码类（Captcha.class.php），用于生成一张图片或一组随机字符串。
（2）编写测试脚本TestCaptcha.php。
（3）写一个处理前台输入的PHP脚本，判断输入结果是否正确的文件（Captcha.php）。
（4）编写一个模拟用户登录时输入验证码的html文件（Login.html）。
小结：PHP图像处理技术—PHP图像基础知识、PHP绘图的基本步骤、PHP图像处理的常见应用
首先介绍了PHP绘图技术的基础知识，例如，介绍了如何在PHP中加载GD库，介绍了几种常见的图片格式，以及JpGraph的安装和配置。接着介绍了PHP绘图的四个基本步骤和PHP图像处理相关的常见应用案例。通过本章的学习，大家应该熟练掌握PHP绘图的基本步骤，重点掌握如何使用PHP绘图技术制作验证码。