小工具的设计与实现------选四张照片拼成一张照片。

很经典的应用情景，市面上有很多类似的小软件，特别是手机应用。为了方便学习巩固PowerShell，今天笔者使用它来实现。

【设计思路】

• 选择四张符合要求的照片或图片[.jpg] [.png]
• 准备画布，计算其子区域（画布四分之一）宽高比例 $subAspectRatio，然后与每张照片宽高比 $imgAspectRatio 作对比，在比例不变(不拉伸变形)的情况下尽可能铺满。
• 缩放照片，并拼合在一起
• 保存该画布，导出成图片格式存入硬盘中。

【设计要点】

计算子画布（子图区域），也就是四分之一画布大小的宽高比，与待拼合的照片的宽高比，两者进行比较。即subAspectRatio和imgAspectRatio

• 如果照片较宽，则按宽度缩放
• 如果照片较高，则按高度缩放

如下图所示：

如果理想状态，每张照片能铺满子图区域，如下图：

而有一种特殊情况，子区域是见方的（1:1宽高）, 而每张图片也是见方的：

这两种情况直接等比缩放即可，而更多的情况是，子区域宽高比和每张照片的宽高比都不同，比如：

会发现有很多空白区域，没错，正是做了缩放处理。

算法实现：

# 计算子图宽高度
子图宽度 = 最终图片宽度 / 2
子图高度 = 最终图片高度 / 2

# 计算绘制位置
子图x坐标 = (每张照片[标号0 1 2 3] % 2) * 子图宽度
子图y坐标 = [math]::Floor(每张照片[标号0 1 2 3] / 2) * 子图高度

# 计算图片的宽高比
照片的宽高比 = 照片宽度 / 照片高度
子图的宽高比 = 子图宽度 / 子图高度

if (照片的宽高比 > 子图的宽高比) {
    # 图片较宽，按宽度缩放
    相比比例 = 子图宽度 / 照片宽度
    待绘制图片宽度 = 子图宽度
    待绘制图片高度 = [int](照片高度 * 相比比例)
    待绘制图片y坐标 = 子图y坐标 + (子图宽度 - 待绘制图片高度) / 2
    待绘制图片x坐标 = 子图x坐标
}
else {
    # 图片较高，按高度缩放
    相比比例 = 子图宽度 / 照片高度
    待绘制图片高度 = 子图高度
    待绘制图片宽度 = [int](照片宽度 * 相比比例)
    待绘制图片x坐标 = 子图x坐标 + (子图宽度 - 待绘制图片宽度) / 2
    待绘制图片y坐标 = 子图y坐标
}

# 创建缩放后的矩形区域
destRect = (
    待绘制图片x坐标,
    待绘制图片y坐标,
    待绘制图片宽度,
    待绘制图片高度
)

#缩放绘制
[将img即每张照片绘制到destRect区域内！]

【实际脚本】

•  导入程序集 System.Drawing ，负责绘制任务
•  定义参数，如文件夹地址、输出文件名、最终图片宽度和高度
•  获取文件夹内的照片(四张jpg或png)
•  创建目标画布
•  读取每张照片[遍历]，按照上述算法进行计算，绘制在目标画布上
•  保存目标画布，导出成.jpg格式的照片保存至文件夹内

# 加载必要的.NET绘图程序集（需确保系统已安装.NET Framework）
try {
    Add-Type -AssemblyName System.Drawing
    Write-Host "成功加载必要的.NET绘图程序集。"
}
catch {
    Write-Error "加载.NET绘图程序集时出现错误: $_"
    return
}

# 定义输入输出参数
$inputFolder = $PSScriptRoot  # 使用 $PSScriptRoot 变量获取脚本所在文件夹
$outputFile = "combined.jpg"  # 输出文件名
$targetWidth = 2000   # 最终图片宽度
$targetHeight = 2000  # 最终图片高度

# 从指定文件夹中获取前四张jpg或png图片
Write-Host "正在从 $inputFolder 文件夹中查找前四张jpg或png图片..."
$inputFiles = Get-ChildItem -Path $inputFolder -File | Where-Object { $_.Extension -match '\.(jpg|png)' } | Select-Object -First 4 | ForEach-Object { $_.FullName }

# 检查是否找到四张图片
if ($inputFiles.Count -ne 4) {
    Write-Error "未在指定文件夹 $inputFolder 中找到四张jpg或png图片，仅找到 $($inputFiles.Count) 张。"
    return
}
else {
    Write-Host "成功找到四张图片："
    foreach ($file in $inputFiles) {
        Write-Host "- $file"
    }
}

# 创建目标画布
Write-Host "正在创建目标画布..."
try {
    $combinedBitmap = New-Object System.Drawing.Bitmap($targetWidth, $targetHeight)
    $graphics = [System.Drawing.Graphics]::FromImage($combinedBitmap)
    $graphics.Clear([System.Drawing.Color]::White)
    Write-Host "成功创建目标画布。"
}
catch {
    Write-Error "创建目标画布时出现错误: $_"
    return
}

# 计算每个子图区域尺寸
$subWidth = $targetWidth / 2
$subHeight = $targetHeight / 2
Write-Host "已计算每个子图区域尺寸：宽度 $subWidth，高度 $subHeight。"

# 遍历处理每张图片
for ($i = 0; $i -lt 4; $i++) {
    Write-Host "正在处理图片 $($inputFiles[$i])..."
    try {
        $img = [System.Drawing.Image]::FromFile($inputFiles[$i])

        # 计算绘制位置
        $x = ($i % 2) * $subWidth
        $y = [math]::Floor($i / 2) * $subHeight

        # 计算图片的宽高比
        $imgAspectRatio = $img.Width / $img.Height
        $subAspectRatio = $subWidth / $subHeight

        if ($imgAspectRatio -gt $subAspectRatio) {
            # 图片较宽，按宽度缩放
            $scale = $subWidth / $img.Width
            $newWidth = $subWidth
            $newHeight = [int]($img.Height * $scale)
            $offsetY = $y + ($subHeight - $newHeight) / 2
            $offsetX = $x
        }
        else {
            # 图片较高，按高度缩放
            $scale = $subHeight / $img.Height
            $newHeight = $subHeight
            $newWidth = [int]($img.Width * $scale)
            $offsetX = $x + ($subWidth - $newWidth) / 2
            $offsetY = $y
        }

        # 创建缩放后的矩形区域
        $destRect = New-Object System.Drawing.Rectangle(
            $offsetX, $offsetY,
            $newWidth,
            $newHeight
        )

        # 高质量缩放绘制
        $graphics.InterpolationMode = [System.Drawing.Drawing2D.InterpolationMode]::HighQualityBicubic
        $graphics.DrawImage($img, $destRect)

        $img.Dispose()
        Write-Host "成功处理图片 $($inputFiles[$i])。"
    }
    catch {
        Write-Error "处理图片 $($inputFiles[$i]) 时出现错误: $_"
    }
}

# 保存输出文件
Write-Host "正在保存拼接后的图片到 $outputFile..."
try {
    $combinedBitmap.Save($outputFile, [System.Drawing.Imaging.ImageFormat]::Jpeg)
    Write-Host "成功保存拼接后的图片到 $outputFile。"
}
catch {
    Write-Error "保存拼接后的图片时出现错误: $_"
}

# 释放资源
Write-Host "正在释放资源..."
try {
    $graphics.Dispose()
    $combinedBitmap.Dispose()
    Write-Host "成功释放资源。"
}
catch {
    Write-Error "释放资源时出现错误: $_"
}

Write-Host "图片拼接完成，输出文件：$outputFile"

示例1:

给出四张示例照片或图片：

        

目标照片大小：2000 * 2000

将四张照片放入一个文件夹，然后将上述脚本保存成 .ps1 也放入其中，右键 - 使用PowerShell运行，之后得到同文件夹下的新照片:

示例2:

给出四张示例照片或图片：

     

目标照片大小：1600* 800

将四张照片放入一个文件夹，然后将上述脚本保存成 .ps1 也放入其中，右键 - 使用PowerShell运行，之后得到同文件夹下的新照片:

示例3:

给出四张示例照片或图片：

     

目标照片大小：2000 * 1450

将四张照片放入一个文件夹，然后将上述脚本保存成 .ps1 也放入其中，右键 - 使用PowerShell运行，之后得到同文件夹下的新照片:

示例4:

给出四张示例照片或图片：

     

目标照片大小：2000 * 2000

将四张照片放入一个文件夹，然后将上述脚本保存成 .ps1 也放入其中，右键 - 使用PowerShell运行，之后得到同文件夹下的新照片:

示例5:

给出四张示例照片或图片（四张规格大小一致，都是见方1:1）：

     

目标照片大小：1600 * 1600

将四张照片放入一个文件夹，然后将上述脚本保存成 .ps1 也放入其中，右键 - 使用PowerShell运行，之后得到同文件夹下的新照片:

【结尾】

还是挺方便的，如果没有其他工具在手的话。当然，还有很多点值得优化，如：

1. 图片的格式问题，支持更多格式
2. 拼合的顺序，可以让用户自定义
3. 可以让用户看到运行状态，方便调试修改
4. 设配置文件，如目标照片大小、文件夹地址、生成文件类型等参数，可以更好的管理

总之，这是一次很好的开发经历，虽然脚本不算复杂，但是很实用，能充分体现脚本灵活易修改维护的特点。PowerShell，一直伴随你左右。。。