Пользователь
0,0
рейтинг
21 мая 2013 в 23:32

Разработка → Рисунки в MS Excel при помощи Apache POI

Некоторое время тому на хабре появилась статья о художнике, который рисует картины в MS Excel, используя его векторные возможности. Но задолго до этого я натыкался на истории о феноменальных растровых рисунках в том же экселе, идея которых базируется на пиксель-арте. Т.е. кто-то попросту уменьшает размеры ячеек и использует заливку цветом для получения своеобразной мозаики. Выглядит довольно впечатляюще, хотя до векторных рисунков по качеству, конечно, не дотягивает.

Увидев такие картины я, конечно же, усомнился в том, что кому-то хватит усидчивости для создания их в ручном режиме и решил поискать способ автоматизировать «офисное творчество». Задача оказалась несложной для реализации на языке Java при условии использования библиотеки Apache POI, предназначенной для работы с проприетарными форматами Microsoft Office. Подробности под катом.

Итак, что мы имеем. Я поставил себе задачу создать приложение для конвертирования самой обыкновенной картинки JPG (или, в принципе, любого другого распространенного формата) в документ Excel. Сразу стоит упомянуть существующие ограничения:
ширина «картинки» не должна превышать 255 точек (максимальное количество столбцов на листе)
максимальное количество стилей оформления (в нашем случае это количество цветов) равно 4000
Таким образом либо придется предварительно найти и подготовить картинку (уменьшить размеры и глубину цвета) или же делать это программно. Мы пойдем вторым путем :)
image
Для начала набросаем Main-класс нашей программы, содержащий единственный метод:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        IMGRead ir = new IMGRead();
        Map<String, Object[]> data = ir.read("C:\\picture.jpg");
        POIWrite pw = new POIWrite();
       pw.write(data);
    }
}


Конечно, убого и хардкод, но для демонстрации сойдет.

Рассмотрим класс для чтения картинки из файла. Он содержит метод для собственно чтения картинки и возвращает результат в виде карты, содержащей объекты типа RGBColor, в которых хранится информация о трех составляющих цвета точки:

public Map<String, Object[]> read(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        BufferedImage source, image;//source and resized images
        Map<String, Object[]> data = new TreeMap<String, Object[]>();
        try {
            source = ImageIO.read(file);//read picture from file
            int type = source.getType() == 0? BufferedImage.TYPE_INT_ARGB : source.getType();//get type
            image = resizeImage(source, type);//resize
            source = convert8(image);
            image = source; // :)

            // Getting pixel color for every pixel
            for (Integer y = 0; y < image.getHeight(); y++) {
                Object[] line = new Object[image.getWidth()];
                for (int x = 0; x < image.getWidth(); x++) {
                    int clr = image.getRGB(x, y);
                    int red = (clr & 0x00ff0000) >> 16;
                    int green = (clr & 0x0000ff00) >> 8;
                    int blue = clr & 0x000000ff;
                    line[x] = new RGBColor(red, green, blue);

                }
                data.put(String.format("%03d", y), line);

            }
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        return data;
    }


Так же мы имеем метод для ресайза картинки:

private static BufferedImage resizeImage(BufferedImage originalImage, int type) {
        BufferedImage resizedImage = new BufferedImage(IMG_WIDTH, IMG_HEIGHT, type);
        Graphics2D g = resizedImage.createGraphics();
        g.drawImage(originalImage, 0, 0, IMG_WIDTH, IMG_HEIGHT, null);
        g.dispose();

        return resizedImage;
    }


И метод для уменьшения цветности (я использую восьмибитный цвет, для других вариантов смотрите источник):

public static BufferedImage convert8(BufferedImage src) {
        BufferedImage dest = new BufferedImage(src.getWidth(), src.getHeight(),
            BufferedImage.TYPE_BYTE_INDEXED);
        ColorConvertOp cco = new ColorConvertOp(src.getColorModel()
            .getColorSpace(), dest.getColorModel().getColorSpace(), null);
        cco.filter(src, dest);
        return dest;
      }


Переходим к классу, реализующему запись «картинки» в документ экселя. Тут у нас 2 метода, в первом из них осуществляется запись в файл:

public void write(Map<String, Object[]> data) {
        HSSFWorkbook workbook = new HSSFWorkbook();
        HSSFSheet sheet = workbook.createSheet("Picture");
        Map<String, HSSFCellStyle> colorToStyle = new HashMap<String, HSSFCellStyle>();
        HSSFCellStyle style;

        Set<String> keyset = data.keySet();
        int rownum = 0;
        for (String key : keyset) {
            Row row = sheet.createRow(rownum++);
            row.setHeight((short) 50);
            Object[] objArr = data.get(key);
            int cellnum = 0;
            for (Object obj : objArr) {
                sheet.setColumnWidth(cellnum, 100);
                Cell cell = row.createCell(cellnum++);
                RGBColor rgb = (RGBColor) obj;
                try {
                    style = colorToStyle.get(rgb.toString());
                    cell.setCellStyle(style);
                } catch (Exception e) {
                    style = workbook.createCellStyle();
                    style.setFillPattern(HSSFCellStyle.SOLID_FOREGROUND);
                    style.setFillForegroundColor(setColor(workbook, rgb.getR(), rgb.getG(), rgb.getB()).getIndex());
                    colorToStyle.put(rgb.toString(), style);
                    cell.setCellStyle(style);
                }
            }
        }

        try {
            FileOutputStream out =
                    new FileOutputStream(new File("C:\\picture.xls"));
            workbook.write(out);
            out.close();

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

Карта colorToStyle служит для хранения стилей оформления ячеек. Создавая новый стиль, мы ассоциируем его с определенным цветом и каждый раз при закраске новой ячейки проверяем существует ли для нужного цвета готовый стиль, или же необходимо его создать.

Ну и, наконец, метод для преобразования RGB-цвета в формат HSSFColor, используемый в Apache POI. Обратите внимание на то, что используется метод findSimilarColor(), который пытается автоматически подобрать похожий цвет в палитре.

public HSSFColor setColor(HSSFWorkbook workbook, byte r, byte g, byte b) {
        HSSFPalette palette = workbook.getCustomPalette();
        HSSFColor hssfColor = null;
        try {
            hssfColor = palette.findSimilarColor(r, g, b);
            if (hssfColor == null) {
                System.err.println("null " + r + " " + g + " " + b);
                palette.setColorAtIndex(HSSFColor.RED.index, r, g, b);
                hssfColor = palette.getColor(HSSFColor.RED.index);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return hssfColor;
    }


Результаты «творчества»:

Конечно, до шедевра таким мозаикам далеко, но при правильном подборе цветов в изображении и его размера можно получить довольно симпатичные «рисунки». Умеет ли Apache POI (или какая-либо другая либа) работать с веркторными рисунками в офисных документах я не знаю :(
@akceptor
карма
9,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Спецпроект

Самое читаемое Разработка

Комментарии (20)

  • +1
    Код без отступов выглядит нечитаемо. Воспользуйтесь тегом <source>!
    • +1
      Спасибо, поправил
  • +1
    А почему именно с проприетарными форматами? Если попробовать с OpenDocument или Office Open XML?
    • 0
      С XML документами Microsoft Office (docx, xlsx) Apache POI тоже работает. Касательно форматов OpenOffice (Libre Office и т.п.), так большинство моих знакомых вообще не в курсе что это такое :(
      Обязательно попробую на досуге посмотреть как сделать аналогичную вещь с документами odf; уверен что проблем особых быть не должно
      • 0
        посмотрели?
        Apache poi AFAIK не поддерживает ods.
        • 0
          Таки не поддерживает.
          Вплотную не занимался, нагуглил либу ODFDOM но пока не пробовал ее использовать.
          Если начинать копать, то отсюда: incubator.apache.org/odftoolkit/odfdom/Layers.html
  • –4
    Но зачем?
    • +2
      Just for fun.

      Иногда такие задачи решать просто интересно.
    • +2
      А Вы ничего никогда не делаете просто так, просто потому что захотелось?
    • 0
      Никакого практического применения этому я придумать, конечно, не могу. Такая цель и не ставилась, просто было интересно именно поиграться. Да и смотреть на удивленный взгляд человека, которому показываешь картину в экселе — то еще удовольствие
    • 0
      Давным давно видел картинку в вебе, которая показывается даже с отключенными картинками и сохранить её было сложно (только PrtScrn). Да, нарисовано было ячейками в один пиксель.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          Не факт. Я подобным баловался ещё в универе: никакого CSS, только table, td в один пиксел и bgcolor! :D
        • 0
          Тогда и слов-то таких не было. Это наверно конец того века был.
  • 0
    Немного VSTO и получаем довольно точную копию картинки =)
    image

    Документ и пачка dll-ок к нему

    При желании, можно добавить ресайз и уменьшение глубины цвета — это дело техники.

    Ключевой кусок кода:
    using (var image = Image.FromFile(Target.Text) as Bitmap)
    {
        var range = Range[Cells[2, 2], Cells[image.Height + 2, image.Width + 2]] as Excel.Range;
        range.ColumnWidth = 1.0 / 12; // магия,  для столбцов и колонок используются разные единицы измерения
        range.RowHeight = 1.0;
        for (int rowIndex = 0; rowIndex < image.Height; rowIndex++)
        {
            for (int colIndex = 0; colIndex < image.Width; colIndex++)
            {
                var cell = Range[Cells[rowIndex + 2, colIndex + 2], Cells[rowIndex + 2, colIndex + 2]] as Excel.Range;
                cell.Interior.Color = ColorTranslator.ToOle(image.GetPixel(colIndex, rowIndex));
            }
        }
    }


    P.S. На больших картинках лучше не эксперементировать — работает сие поделие не слишком быстро.
    • 0
      для столбцов и колонок

      конечно же, для столбцов и строк =) спать пора идти
    • 0
      Ячейки размером в пиксель будут смотреться шикарно. Правда ограничение на количество ячеек остается, так что большие (по разрешению) картинки все равно остаются не у дел :(
      • 0
        там и так ячейки в один пиксель =) а по количеству строк и столбцов — боюсь, вероятность того, что пользователь задолбается ждать, значительно выше того, что у Экселя 2010+ закончится индекс столбцов (16384 или XFD) или тем более строк (1048576)
        • 0
          range.RowHeight = 1.0;

          Понимаю что в 1, просто неправильно сформулировал предложение. А вот что у 2010+ увеличен индекс столбцов не знал, спасибо.
          PS
          Видимо, фраза «вставить скриншот в эксель» может быть интерпретирована даже очень буквально :)
    • 0
      Минут 30 по-моему работало. Делал в августе, а исходники где-то потерялись, к сожалению.
      Скриншот

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.