Golang矢量图形转PDF/SVG/光栅图像处理插件库canvas的使用

Canvas是一个通用的矢量绘图库，可以将图形输出为SVG、PDF、EPS、光栅图像(PNG、JPG、GIF等)、HTML Canvas(通过WASM)、OpenGL和Gio格式。它实现了丰富的路径操作功能，如路径展平、描边和虚线绘制等。此外，它还包含文本格式化功能，可以嵌入和子集化字体(TTF、OTF、WOFF、WOFF2或EOT)或将字体转换为轮廓。

主要特性

通用功能

• 路径段类型：MoveTo、LineTo、QuadTo、CubeTo、ArcTo、Close
• 精确的路径展平、描边和虚线绘制
• 通过点生成平滑样条曲线(开放和闭合路径)
• LaTeX到路径的转换
• sRGB合规性

渲染目标

路径可以导出或渲染为：

• 光栅图像(PNG、GIF、JPEG、TIFF、BMP、WEBP、AVIF等)
• PDF
• SVG和SVGZ
• PS和EPS
• HTMLCanvas
• OpenGL
• Gio
• Fyne

示例代码

下面是一个简单的示例，展示如何使用canvas库创建一个简单的图形并导出为PDF和PNG：

package main

import (
	"os"

	"github.com/tdewolff/canvas"
	"github.com/tdewolff/canvas/renderers"
)

func main() {
	// 创建一个新的画布，大小为400x300
	c := canvas.New(400, 300)
	
	// 获取画布的上下文
	ctx := canvas.NewContext(c)
	
	// 设置填充颜色为蓝色
	ctx.SetFillColor(canvas.Blue)
	
	// 绘制一个矩形
	ctx.DrawPath(100, 100, canvas.Rectangle(200, 100))
	
	// 设置描边颜色为红色，线宽为5
	ctx.SetStrokeColor(canvas.Red)
	ctx.SetStrokeWidth(5)
	
	// 绘制一个圆形
	ctx.DrawPath(200, 200, canvas.Circle(50))
	
	// 设置字体和文本颜色
	face := canvas.NewFontFamily("times")
	face.Use(canvas.CommonLigatures)
	if err := face.LoadLocalFont("NimbusRoman-Regular", canvas.FontRegular); err != nil {
		panic(err)
	}
	ctx.SetFillColor(canvas.Black)
	
	// 绘制文本
	text := canvas.NewTextLine(face.Face(20.0, canvas.Black), "Hello, Canvas!", canvas.Left)
	ctx.DrawText(150, 50, text)
	
	// 导出为PDF
	pdfFile, err := os.Create("output.pdf")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer pdfFile.Close()
	if err := renderers.Write(pdfFile, c); err != nil {
		panic(err)
	}
	
	// 导出为PNG
	pngFile, err := os.Create("output.png")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer pngFile.Close()
	if err := renderers.Write(pngFile, c, canvas.DPMM(5.0)); err != nil {
		panic(err)
	}
}

高级文本渲染

Canvas支持高质量的文本渲染和换行，使用HarfBuzz进行文本整形，FriBidi进行文本双向处理，并使用Donald Knuth的换行算法进行文本布局：

func drawTextExample(ctx *canvas.Context) {
	// 创建字体家族
	family := canvas.NewFontFamily("latin")
	if err := family.LoadLocalFont("Arial", canvas.FontRegular); err != nil {
		panic(err)
	}
	
	// 创建富文本(可以混合不同样式)
	richText := canvas.NewRichText()
	richText.Add(family.Face(24.0, canvas.Black), "Hello, ")
	richText.Add(family.Face(24.0, canvas.Black, canvas.FontBold), "World!")
	
	// 在指定矩形内绘制文本(自动换行和调整)
	textBox := richText.ToText(200.0, 100.0, canvas.Justify, canvas.Top, 0.0, 0.0)
	ctx.DrawText(100.0, 200.0, textBox)
}

路径操作示例

Canvas提供了强大的路径操作功能：

func pathOperationsExample(ctx *canvas.Context) {
	// 创建一个复杂路径
	path := canvas.NewPath()
	path.MoveTo(50, 50)
	path.LineTo(150, 50)
	path.QuadTo(200, 100, 150, 150)
	path.CubeTo(125, 175, 75, 175, 50, 150)
	path.Close()
	
	// 设置填充和描边样式
	ctx.SetFillColor(canvas.Lightblue)
	ctx.SetStrokeColor(canvas.Black)
	ctx.SetStrokeWidth(3.0)
	
	// 绘制路径
	ctx.DrawPath(100, 100, path)
	
	// 路径布尔运算示例
	path1 := canvas.Rectangle(100, 100)
	path2 := canvas.Circle(50).Translate(50, 50)
	
	// 并集
	union := path1.Or(path2)
	ctx.SetFillColor(canvas.Red)
	ctx.DrawPath(200, 100, union)
	
	// 交集
	intersection := path1.And(path2)
	ctx.SetFillColor(canvas.Green)
	ctx.DrawPath(300, 100, intersection)
}

状态

该库是否适合生产环境取决于您自己的判断。一般来说，这个库编写得很周到且完整，但由于工作范围很大，实现可能相当复杂，不可避免地会有大量错误。已经投入了大量精力编写单元和模糊测试，但覆盖率仍然不足。

许可证

该库在MIT许可证下发布。需要注意的是，Fribidi使用LGPL许可证。

Canvas库提供了强大的矢量图形处理能力，可以满足从简单的图形绘制到复杂的文档生成等各种需求。通过上述示例，您可以快速开始使用这个库来创建和导出各种格式的图形。