PDF格式分析(五十五)Graphics Objects 图形对象

PDF格式分析文章探讨了PDF中的图形对象类型,包括路径、文本、外部对象、内联图像和shading,并指出PDF 1.4开始支持透明效果。图形对象与操作符共同构建页面外观,早期版本不支持透明,而1.4及以后版本引入了透明成像模型。

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内容流中存在两种类型的元素:一、图形对象(字体,shading,图片,通常用name对象表示),二、修饰图形对象的操作符(定位,缩放,颜色,大小,剪切,透明等),由这两类元素描绘出了页面的外观。

PDF提供五种类型的图形对象:

1、路径对象,可以是直线,矩形和贝塞尔曲线,或它们组合而成的任意形状。 路径可以自身相交。

2、文本对象,由一个或多个字符串组成。

3、外部对象(XObject),是在内容流外部定义的对象,并作为命名资源引用(“资源字典”)。

4、内联图像对象,使用特殊语法直接在内容流中表示小图像的数据。

5、shading对象,描述几何形状,其颜色是形状内位置的任意函数。 (在绘制其他图形对象时,shading也可以被视为颜色;在这种情况下,它不被视为单独的图形对象。)

PDF 1.3及更早版本不支持透明,由于每个图形对象按顺序绘制,后面绘制的内容,会把前面绘制的内容覆盖掉。
PDF 1.4开始支持透明成像模型,对象可以根据设置透明程度。

下表总结了所有PDF操作符:

分类 操作符 说明
General graphics state w, J, j, M, d, ri, i, gs 通用图形状态
Special graphics state q, Q, cm 特殊图形状
### PDF 矢量图形编辑工具或库 对于在PDF中处理矢量图形的任务,可以选择多种专业的工具和库。以下是几种常见的解决方案: #### 1. **Adobe Illustrator** Illustrator 是一种广泛使用的矢量图形设计软件,能够直接打开并编辑 PDF 文件中的矢量图形[^4]。其功能强大,支持复杂的路径操作、渐变效果以及高级的颜色管理。此外,Illustrator 提供了广泛的文件导出选项,包括高质量的 PDF 输出。 #### 2. **Inkscape** 作为一种免费开源的矢量图形编辑器,Inkscape 同样具备强大的 PDF 编辑能力[^2]。它可以完美读取和写入 SVG 格式的文件,并能将这些文件轻松转换为 PDF。Inkscape 的优势在于其灵活性和支持多种文件类型的特性,例如 JPEG、PNG 和 GIF 等。尽管它主要用于创建新的矢量图形,但也非常适合修改现有的 PDF 中的矢量内容[^3]。 #### 3. **PaintCode** 虽然 PaintCode 主要专注于 Android 平台上的矢量图制作,但它也具有一定的 PDF 导出功能[^1]。然而需要注意的是,PaintCode 不支持某些高级功能如透明渐变和 Porter Duff 混合模式等。因此,在选择此工具前需确认具体需求是否匹配。 #### 4. **Draw.io Desktop** 如果目标是绘制流程图或其他技术图表而非传统意义上的美术作品,则可以考虑使用 Draw.io Desktop 这款轻量化但功能齐全的应用程序[^5]。它不仅支持基本的矢量绘图而且还特别强调团队合作与跨平台兼容性。更重要的是,由于它是基于 SVG 构建而成所以生成的内容天然适配于高分辨率打印或者屏幕展示场合下的 PDF 出品需求。 #### 5. **编程库推荐** 除了上述 GUI 类型的应用之外还有不少针对开发者的第三方库可用于自动化批量处理大批量 pdf 文档内的向量元素: - Python 用户可能会倾向于 `PyMuPDF` 或者叫 Fitz ,这是一个非常高效的 python binding 可以用来解析pdf内部结构进而提取其中含有的图片资源甚至是纯文本信息; - Java 社区则有 iText7 ——一套全面解决电子签名加解密传输存储等问题的同时还能精细操控文档布局排版细节直至每一个字符位置大小粗细等等属性层面的程度; - C++ 方面 Ghostscript 很有名气因为它几乎无所不能从简单的页面重组到复杂色彩空间转换都有涉及而且性能表现优异. 综上所述,无论是寻求商业化的高端解决方案还是经济实惠甚至完全免费的选择,市场均提供了充足的可能性满足不同层次用户的特定偏好和技术背景条件限制下实现各自的目标。 ```python from PyPDF2 import PdfReader, PdfWriter def extract_vector_from_pdf(input_path, output_path): reader = PdfReader(input_path) writer = PdfWriter() for page_num in range(len(reader.pages)): page = reader.pages[page_num] # Assuming the vector graphics are embedded as XObjects within the content stream. resources = page["/Resources"] if "/XObject" in resources: xobjects = resources["/XObject"].get_object() for obj in xobjects.values(): if isinstance(obj.indirect_reference.pdf.get("/Subtype"), str) and obj.indirect_reference.pdf["/Subtype"] == "/Form": extracted_page = PdfWriter().addBlankPage(width=page.mediabox.width, height=page.mediabox.height) extracted_page.mergeTransformedCanvas(page.extract_text(), transformation_matrix=(1,0,0,1,0,0)) writer.add_page(extracted_page) with open(output_path, 'wb') as f: writer.write(f) ```
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