Создание изображений средствами PHP

Эта статья рассчитано на программистов со средним уровнем знания PHP.
Введение

PHP не только идеально подходит для вывода HTML страниц, но также включает в себя мощные средства создания изображений "на лету". Приведу лишь несколько примеров:

* Создание кнопок с надписями, текст которых хранится в базе данных
* Графическое отображение статистических данных
* Создание различных графиков и диаграмм

В этой статье рассматривается использование библиотеки GD для обработки изображений. GD является внешней библиотекой, доступной в виде модуля PHP

Цель этой статьи

В статье освещаются следующие вопросы:

* Что такое заголовки (headers)
* Использование функций библиотеки GD для динамического создания изображений средствами PHP
* Использование HTTP заголовков для указания браузеру, что вывод PHP-скрипта представляет собой изображение

Создание заголовка

По умолчанию, PHP выводит один заголовок: Content-type: text/html, означающий, что результатом работы скрипта является HTML код

<?php
print("Hello world!");
?>
$> php hello.php
Content-type: text/html

Hello world!
$> _

Как видите, PHP выводит Content-type: text/html и пустую строку, прежде чем выводить результат работы скрипта . Все до пустой строки является заголовком HTTP. Заголовок содержит информацию для браузера и не отображается на экране.

Используемый по умолчанию заголовок Content-type: text/html показывает, что выводится HTML код, который браузер должен обработать. Если изменить его скажем на Content-type: text/plain, то браузер будет воспринимать документ просто как текст и выводить его "как есть" Для вывода заголовков в PHP используется функция header().

<?php
header("Content-type: image/jpeg"); // выводим изображение в формате JPEG
header("Content-type: application/zip"); // выводим ZIP файл
?>

Конечно, послать заголовок недостаточно, нужно еще и позаботиться о том, чтобы вывести данные в нужном формате. Не следует думать, что, просто послав заголовок Content-type: application/zip и выведя "Всем привет", вы сможете открыть результат работы такого скрипта с помощью WinZip'а.

Примечание Web-сервер перед отправкой данных клиенту может добавлять и другие заголовки помимо Content-type, их рассмотрение выходит за рамки данной статьи.

Что нам потребуется

Создание изображений в PHP требует наличия библиотеки GD написанной Thomas Boutell . (http://www.boutell.com/gd) Поддержка этой библиотеки включается при компиляции PHP с опцией --with-gd. Для работы с TrueType шрифтами также может понадобиться библиотека FreeType (http://www.freetype.org). Установка обеих библиотек подробно описана в соответствующей документации.

Создаем изображения

Генерация изображения состоит из трех основных этапов:

* Создание изображения
* Отрисовка изображения
* Вывод полученной картинки в браузер

Для создания изображения используется функция ImageCreate(). В качестве аргументов функция принимает ширину и высоту изображения в пикселах и возвращает идентификатор, который в дальнейшем используется при вызове функция для работы с изображением.

Перед тем, как что-либо рисовать, необходимо зарегистрировать цвета, которые вы собираетесь использовать. Для этого предназначена функция ImageColorAllocate(). Этой функции передаются идентификатор изображения и три числа, задающие цвет (RGB - red, green, blue). Функция возвращает идентификатор цвета, который используется в последующих операциях отрисовки изображения.
Пример:

<?php
// регистрируем цвет
$colorHandle = imageColorAllocate($image, 192, 192, 192);
// используем для рисования
imageFilledRectangle($image, 0, 0, $diagramWidth - 1, $diagramHeight - 1, $colorBackgr);
?>

Существует большое количество функций отрисовки изображений. Полное их рассмотрение выходит за рамки данной статьи. Для ознакомления с этими функциями, обратитесь к руководству по PHP.

И, наконец, вывод изображения осуществляется вызовом функции ImagePNG() или ImageGIF(). Последняя не поддерживается в текущей версии GD из-за проблем с лицензированием (разработчики GD обещают возобновить поддержку формата GIF после 7 июля 2004 года, когда истечет срок действия патентов Unisys на алгоритм сжатия LZW, используемый в GIF. Уже после написания этой статьи в библиотеку была включена поддержка форматов JPEG и WBMP. -прим. переводчика). ImagePNG() преобразует внутреннее представление изображения в PNG файл и посылает его клиенту. Аналогично работает и ImageGIF(), но используя формат GIF. Перед использованием функций ImagePNG() или ImageGIF() необходимо послать соответствующий заголовок Content-type
Формат Заголовок
PNG "Content-type: image/png"
GIF "Content-type: image/gif"

Примечание Заголовки относятся ко всему документу. То есть если вы послали заголовок, показывающий, что вы выводите изображение, вы не можете выводить текст. А после того, как вы вывели первый байт данных, заголовок уже нельзя изменить! Это значит, что сначала нужно вызвать header() и только затем начинать вывод данных, иначе вы получите сообщение об ошибке. Если вы не посылаете заголовок Content-type, PHP автоматически посылает Content-type: text/html как только вы начинаете вывод данных.

Как это выглядит на практике

Практическое использование функций библиотеки GD мы рассмотрим на примере скрипта, строящего график биоритмов. По ходу изложения будем приводить выдержки из кода скрипта, который полностью приведен в конце статьи.

Теория биоритмов гласит, что эмоциональная, физическая и интеллектуальная активность каждого человека циклически изменяются с определенными интервалами. В момент рождения, все три кривые выходят из нулевой точки и изменяются в течение всей жизни. Если кривая проходит выше нулевой отметки - это активная фаза, ниже - пассивная. Момент пересечения нулевой отметки означает критический день: вы подвержены риску эмоциональной, физической или интеллектуальной "катастрофы". А в тот день, когда все три кривые проходят через ноль, лучше вообще воздержаться от работы над важными PHP проектами.

У каждой кривой собственный цикл:

* Физическая: 23 дня
* Эмоциональная: 28 дней
* Интеллектуальная: 33 дня

Кривые представляют собой синусоиды, поэтому для вычисления значений биоритмов мы можем воспользоваться встроенной функцией sin()

Установка даты рождения

Сначала мы должны получить дату рождения и вычислить, сколько дней человек прожил до текущей даты. Результат будет использован для вычисления текущей фазы биоритма.

Порядок действий

* Проверяем, была ли введена дата рождения.
* Если нет, отображаем форму для ввода даты
* После проверки правильности ввода вычисляем сколько дней человек прожил до текущей даты используя юлианский календарь.

<?php
if(!isset($birthdate))
{
/* */
}

$daysGone = abs(gregorianToJD($birthMonth, $birthDay, $birthYear)
- gregorianToJD(date( "m"), date( "d"), date( "Y")));
?>

Совет Для вычисления мы используем юлианский календарь. Дата рождения и текущая дата переводятся в количество дней по юлианскому календарю. Разность этих двух чисел дает искомый результат.

Примечание В этом примере функция gregorianToJD() реализована на PHP (см. полный код скрипта ниже). Вообще-то, эта функция реализована в календарном модуле PHP, но на момент написания этой статьи эта функция работала некорректно в последней версии PHP. Поэтому была использована "самодельная" функция. Если в вашем PHP включена поддержка функций работы с календарем, вам нужно удалить определение этой функции из кода в примере.

Подготовка изображения

Порядок действий Подготовка к рисованию состоит из вызова нескольких функций GD. Следующий участок кода:

* Создает изображение нужных размеров.
* Регистрирует используемые цвета.
* Очищает изображения, заливая его цветом фона

<?php
// создаем изображение
$image = imageCreate($diagramWidth, $diagramHeight);

// Регистрируем используемые цвета
$colorBackgr = imageColorAllocate($image, 192, 192, 192);
$colorForegr = imageColorAllocate($image, 255, 255, 255);
$colorGrid = imageColorAllocate($image, 0, 0, 0);
$colorCross = imageColorAllocate($image, 0, 0, 0);
$colorPhysical = imageColorAllocate($image, 0, 0, 255);
$colorEmotional = imageColorAllocate($image, 255, 0, 0);
$colorIntellectual = imageColorAllocate($image, 0, 255, 0);

// заливаем цветом фона
imageFilledRectangle($image, 0, 0, $diagramWidth - 1, $diagramHeight - 1, $colorBackgr);
?>

Совет Перед началом отрисовки изображения залейте его цветом фона. Это гарантирует, что фон изображения будет того цвета, что вам нужен. Это также полезно для создания прозрачного фона, как будет показано далее.

Примечание Для простоты изложения, примеры в этой статье не содержат проверок ошибок. "Настоящий" скрипт обязательно должен включать проверки на ошибки

Рисуем рамку и выводим текст

Функция ImageString() рисует строку текста на изображении в заданном месте. Нам необходимо вывести пять строк Первые две будут находиться в верхней части рисунка и отображать дату рождения и текущую дату, остальные три под графиком будут показывать, каким цветом какой биоритм изображен. Использование идентификаторов цветов, записанных в переменные, позволяет ссылаться на цвета, не указывая каждый раз RGB значения.

Порядок действий

* Рисуем рамку, внутри которой будет размещен график, и оси
* Выводим текст примечаний

<?php
// рисуем рамку
imageRectangle($image, 0, 0, $diagramWidth - 1, $diagramHeight - 20,
$colorGrid);

// рисуем оси
imageLine($image, 0, ($diagramHeight - 20) / 2, $diagramWidth,
($diagramHeight - 20) / 2, $colorCross);
imageLine($image, $diagramWidth / 2, 0, $diagramWidth / 2, $diagramHeight - 20,
$colorCross);
// выводим текст
imageString($image, 3, 10, 10, "Birthday: $birthDay.$birthMonth.$birthYear",
$colorCross);
imageString($image, 3, 10, 26, "Today: ". date( "d.m.Y"), $colorCross);
imageString($image, 3, 10, $diagramHeight - 42, "Physical", $colorPhysical);
imageString($image, 3, 10, $diagramHeight - 58, "Emotional", $colorEmotional);
imageString($image, 3, 10, $diagramHeight - 74, "Intellectual",
$colorIntellectual);
?>

Рисунок 1. График биоритмов



Рисуем кривые

Графики биоритмов представляют собой синусоиды, отличающиеся только периодом, поэтому мы определяем функцию drawRythm() , которая отображает синусоиду с заданным периодом. Эта функция будет вычислять значения биоритмов для каждого дня в заданном периоде и соединять полученные точки линиями.

Порядок действий

* Функция drawRhythm вызывается три раза с различными параметрами
* Функция drawRhythm содержит цикл, который вычисляет значение биоритма для каждого дня, и рисует линии.

<?php
drawRhythm($daysGone, 23, $colorPhysical);
drawRhythm($daysGone, 28, $colorEmotional);
drawRhythm($daysGone, 33, $colorIntellectual);

for($x = 0; $x < $daysToShow; $x++)
{
// вычисление фазы синусоиды, соответствующей определенному дню
$phase = (($centerDay + $x) % $period) / $period * 2 * pi();
// вычисление значения Y
$y = 1 - sin($phase) * (float)$plotScale + (float)$plotCenter;

// рисуем линию от предыдущей точки до текущей
if($x > 0)
imageLine($image, $oldX, $oldY, $x * $diagramWidth / $daysToShow,
$y, $color);

// сохраняем текущие координаты для использования в следующем проходе цикла
$oldX = $x * $diagramWidth / $daysToShow;
$oldY = $y;
}
?>