在數(shù)字圖像處理的世界里，將光柵圖像轉(zhuǎn)換為矢量圖形的需求越來越常見。比如，設(shè)計(jì)師們想要把手繪草稿轉(zhuǎn)化為可編輯的矢量圖，或是開發(fā)者需要處理高分辨率的圖紙掃描件。今天就為大家介紹一款強(qiáng)大的開源軟件 ——VTracer，它能輕松將光柵圖像（如常見的 jpg、png 格式）轉(zhuǎn)換為矢量圖形（svg 格式） 。

一、VTracer 的強(qiáng)大優(yōu)勢

VTracer 與其他同類軟件相比，優(yōu)勢顯著。和只接受二值化輸入（黑白像素圖）的 Potrace 不同，VTracer 配備了圖像處理管道，能夠輕松應(yīng)對彩色高分辨率掃描圖像。從算法角度來看，Potrace 采用的是 O (n^2) 擬合算法，而 VTracer 完全是 O (n) 算法，這使得 VTracer 在處理圖像時(shí)效率更高，處理速度更快。 再對比 Adobe Illustrator 的圖像跟蹤功能，VTracer 的輸出更加緊湊，生成的形狀更少。這是因?yàn)?VTracer 采用了堆疊策略，有效避免了生成帶有孔的形狀，大大減少了文件大小，同時(shí)也讓后期編輯更加便捷。 不僅如此，VTracer 的應(yīng)用場景十分廣泛。它最初是為處理高達(dá) GB 級的歷史藍(lán)圖高分辨率掃描而設(shè)計(jì)的，能夠精準(zhǔn)地將這些復(fù)雜的圖紙轉(zhuǎn)換為矢量圖。同時(shí)，它也能處理低分辨率的像素藝術(shù)，模擬出復(fù)古游戲藝術(shù)作品的像素化效果，滿足不同用戶的多樣化需求。

二、技術(shù)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用方式

VTracer 及其核心庫是用 Rust 語言實(shí)現(xiàn)的。Rust 語言的特性為開發(fā)強(qiáng)大而高效的算法提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并且能夠輕松地將其應(yīng)用到交互式應(yīng)用程序中。其 Web 應(yīng)用程序就是 Rust + wasm 平臺強(qiáng)大能力的完美展示，用戶可以直接在網(wǎng)頁上體驗(yàn) VTracer 的圖像轉(zhuǎn)換功能，方便快捷。 除了 Web 應(yīng)用，VTracer 還提供了 Cmd 應(yīng)用程序。使用方法很簡單，比如將 input.jpg 轉(zhuǎn)換為 output.svg，只需在命令行輸入./vtracer --input input.jpg --output output.svg 。并且，Cmd 應(yīng)用程序還提供了豐富的參數(shù)選項(xiàng)，像--colormode可選擇真彩色圖像或二進(jìn)制圖像，--mode能設(shè)置曲線擬合模式為pixel、polygon或spline等，用戶可以根據(jù)具體需求靈活調(diào)整轉(zhuǎn)換參數(shù)。

命令行用法:

vtracer \[OPTIONS] --input \<input> --output \<output>

FLAGS:

• -h, --help: 打印幫助信息

• -V, --version: 打印版本信息

可選參數(shù):

• --colormode <color_mode>: 真彩色圖像color（默認(rèn)）或二值圖像bw

• -p, --color_precision <color_precision>: RGB 通道中使用的有效位數(shù)

• -c, --corner_threshold <corner_threshold>: 被視為角點(diǎn)的最小瞬時(shí)角度（度）

• -f, --filter_speckle <filter_speckle>: 丟棄小于 X 像素大小的斑塊

• -g, --gradient_step <gradient_step>: 漸變層之間的顏色差異

• --hierarchical <hierarchical>: 層次聚類stacked（默認(rèn)）或非堆疊cutout。僅適用于彩色模式。

• -i, --input <input>: 輸入光柵圖像的路徑

• -m, --mode <mode>: 曲線擬合模式pixel、polygon、spline

• -o, --output <output>: 輸出矢量圖形的路徑

• --path_precision <path_precision>: 路徑字符串中使用的小數(shù)位數(shù)

• --preset <preset>: 使用預(yù)設(shè)配置之一bw、poster、photo

• -l, --segment_length <segment_length>: 執(zhí)行迭代細(xì)分平滑，直到所有線段短于此長度

• -s, --splice_threshold <splice_threshold>: 拼接樣條曲線的最小角度位移（度）

安裝

你可以從 Releases 下載預(yù)構(gòu)建的二進(jìn)制文件。

你也可以從 crates.io/vtracer 的源代碼安裝程序：

cargo install vtracer

用法

./vtracer --input input.jpg --output output.svg

Rust Library Rust 庫

你可以將 vtracer 作為 Rust 庫安裝。

cargo add vtracer

Python Library Python 庫

從 0.6 開始，得益于很棒的 pyo3 項(xiàng)目，vtracer 也被打包為 Python 原生擴(kuò)展。

pip install vtracer

三、VTracer 的誕生與未來展望

VTracer 的誕生也有一段故事。開發(fā)者在青少年時(shí)期受到 Potrace 和 Anti-Grain Geometry（AGG）兩個(gè)開源項(xiàng)目的啟發(fā)。在 2020 年開發(fā)視頻處理引擎時(shí)，因項(xiàng)目商業(yè)化困難，決定將已有的矢量圖形跟蹤器原型進(jìn)一步開發(fā)，于是招募實(shí)習(xí)生一起完善功能，最終在 Reddit 上發(fā)布了第一個(gè)版本，收獲了超出預(yù)期的熱烈反響。

對于未來，VTracer 還有許多值得期待的發(fā)展方向。開發(fā)者計(jì)劃對輸出路徑進(jìn)行路徑簡化，通過實(shí)施后處理過濾器，進(jìn)一步減少樣條曲線的數(shù)量，優(yōu)化輸出結(jié)果。在摳圖模式上，致力于實(shí)現(xiàn)形狀邊界的完美共享，消除現(xiàn)有模式下的接縫問題。此外，還打算嘗試鉛筆描摹功能，將形狀骨架化為開放路徑，輸出干凈、固定寬度的筆觸。針對圖像質(zhì)量問題，考慮開發(fā)預(yù)過濾通道，對輸入圖像進(jìn)行降噪處理，提升在不同圖像格式下的跟蹤質(zhì)量。

如果你對 VTracer 感興趣，無論是想?yún)⑴c其后續(xù)開發(fā)工作，還是愿意提供贊助支持，都可以直接與開發(fā)者取得聯(lián)系。這么強(qiáng)大又有潛力的圖片轉(zhuǎn) SVG 工具，大家趕緊嘗試使用起來吧！說不定在你的工作和創(chuàng)作中，它就能成為不可或缺的得力助手！ 以上介紹了 VTracer 的方方面面。你在使用過程中有什么新發(fā)現(xiàn)，或是對它的未來功能有想法，歡迎在評論區(qū)分享！