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.NET生成漂亮桌面背景

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 筆記

.NET生成漂亮桌面背景

一天，我朋友指着某某付费软件对我说，这个东西不错，每天生成一张桌面背景，还能学英语（放置名人名言和翻译）！我说，这东西搞不好我也能做，然后朋友说，“如果你搞出来了，我愿意给你付费$$$$元”，然后就有了今天的故事?。

该桌面背景效果如下：

该桌面背景有4个特点：

  1. 背景为一张从必应下载的壁纸
  2. 英文为随机的名人名言，从API获取
  3. 注意文件下文有阴影，使用Direct2D
  4. 英文被翻译成了中文，使用了Azure Cognitive Service

当然还有重要的，需要将这张图片设为桌面背景，这通过Windows API完成。下面我将对里面的功能点一一讲解。

第一步 下载必应壁纸

bing.com每天提供了一张壁纸，下载bing壁纸是最简单的方式。根据用户协议，必应每日图片允许（也只允许）用户将其设置为桌面背景，因此可以放心使用。

bing壁纸的API如下：

https://www.bing.com/HPImageArchive.aspx?format=js&idx=0&n=5&mkt=zh-cn

使用浏览器访问，格式如下：

由图可见，API返回了一个JSON，里面一个images的数组，里面元素中的url属性即是bing壁纸。可以通过拼接https://www.bing.com来下载今天的bing壁纸：

因此，本段也分为三小步，用C#代码可以这样写：

1. 下载bing.com壁纸查询API

下载使用HttpClient，注意HttpClient在单个应用中应该定义为静态的。代码如下：

var http = new HttpClient();  string url = @"https://www.bing.com/HPImageArchive.aspx?format=js&idx=0&n=5&mkt=zh-cn";  string content = await http.GetStringAsync(url);

注意其中的&n=5中的5，指的是最新的5张照片，如果想获取10张，可以将5改成10。

2. 解析返回的壁纸JSON信息

解析JSON有很多方式，本文使用传统的Json.NET/Newtonsoft.Json来做：

string json = JToken.Parse(content);  string images = json["images"]      .Select(x => x["url"].ToString())      .Select(x => "https://cn.bing.com" + x);  string pictureUrl = images.First();

注意第二行代码，其实可以直接获取所有的bing壁纸。

3. 下载完成的壁纸图片

这一步也通过HttpClient完成：

var fileName = Path.GetTempFileName();  File.WriteAllBytes(fileName, await http.GetByteArrayAsync(url));  return fileName;

然后下载的图片就保存在fileName这个变量所表达的路径中了。

注意：不一定非要下载到文件中，下载到内存中亦可，但下文中的代码需要少许调整，这里就不深入了。

第二步 获取名人名言

我在网上找了一下，有不少网站都提供了英语名人名言服务，其中还不乏免费服务。本文使用的是favqs.com提供的API（随便找的），该API每次调用都会返回不同的“名人名言”，我试了一下，可堪一用，免费API调用地址如下：

https://favqs.com/api/qotd

返回的json格式如下：

{      "qotd_date": "2019-09-30T00:00:00.000+00:00",      "quote": {          "id": 61060,          "dialogue": false,          "private": false,          "tags": [              "work"          ],          "url": "https://favqs.com/quotes/voltaire/61060-let-us-work-w-",          "favorites_count": 0,          "upvotes_count": 1,          "downvotes_count": 0,          "author": "Voltaire",          "author_permalink": "voltaire",          "body": "Let us work without theorizing, tis the only way to make life endurable."      }  }

可以看到作者和文本，可以使用author和body两个字段来表示。

这部分使用C#代码下载和解析过程如下：

async Task<string> GetQuote()  {      var url = @"https://favqs.com/api/qotd";      var content = await http.GetStringAsync(url);      var json = JToken.Parse(content);      return json["quote"]["body"] + "rntttt——" + json["quote"]["author"];  }

如代码所示，我将body和author两个字段拼接成了一个字符串，可以直接使用，像这样：

Let us work without theorizing, tis the only way to make life endurable.                  ——Voltaire

第三步 生成图片（加阴影）

这步使用Direct2D，比较复杂，要注意的点很多，各位可以选择跳过这一步（直接拿代码?），或者稍微看看。

string GenerateWallpaper(string pictureFileName, string english, string chinese)  {      var wic = new WIC.ImagingFactory2();      var d2d = new D2D.Factory();      float dpi = d2d.DesktopDpi.Width;      Size2 size = new Size2(Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width, Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height);      WIC.FormatConverter image = CreateWicImage(wic, pictureFileName);      using (var wicBitmap = new WIC.Bitmap(wic, size.Width, size.Height, WIC.PixelFormat.Format32bppPBGRA, WIC.BitmapCreateCacheOption.CacheOnDemand))      using (var target = new D2D.WicRenderTarget(d2d, wicBitmap, new D2D.RenderTargetProperties()))      using (var dc = target.QueryInterface<D2D.DeviceContext>())      using (var bmpPicture = D2D.Bitmap.FromWicBitmap(target, image))      using (var dwriteFactory = new SharpDX.DirectWrite.Factory())      using (var brush = new SolidColorBrush(target, SharpDX.Color.LightGoldenrodYellow))      using (var bmpLayer = new D2D.Bitmap1(dc, target.PixelSize,          new D2D.BitmapProperties1(new D2D.PixelFormat(SharpDX.DXGI.Format.B8G8R8A8_UNorm, D2D.AlphaMode.Premultiplied), dpi, dpi, D2D.BitmapOptions.Target)))      {          var oldTarget = dc.Target;          dc.Target = bmpLayer;          target.BeginDraw();          {              var textFormat = new DWrite.TextFormat(dwriteFactory, "Tahoma", size.Height / 27);                // draw English              {                  var textLayout = new DWrite.TextLayout(dwriteFactory, english, textFormat, target.Size.Width * 0.75f, float.MaxValue);                  var center = new Vector2((target.Size.Width - textLayout.Metrics.Width) / 2, (target.Size.Height - textLayout.Metrics.Height) / 2);                  target.DrawTextLayout(new Vector2(center.X, center.Y), textLayout, brush);              }              {                  // draw Chinese                  var textLayout = new DWrite.TextLayout(dwriteFactory, chinese, textFormat, target.Size.Width * 0.75f, float.MaxValue);                  var center = new Vector2((target.Size.Width - textLayout.Metrics.Width) / 2, target.Size.Height - textLayout.Metrics.Height - size.Height / 18);                  target.DrawTextLayout(new Vector2(center.X, center.Y), textLayout, brush);              }          }          target.EndDraw();            // shadow          var shadow = new D2D.Effects.Shadow(dc);          shadow.SetInput(0, bmpLayer, new RawBool(false));            dc.Target = oldTarget;          target.BeginDraw();          {              target.DrawBitmap(bmpPicture, new RectangleF(0, 0, target.Size.Width, target.Size.Height), 1.0f, BitmapInterpolationMode.Linear);              dc.DrawImage(shadow, new Vector2(size.Height / 150.0f, size.Height / 150.0f));              dc.UnitMode = UnitMode.Pixels;              target.DrawBitmap(bmpLayer, 1.0f, BitmapInterpolationMode.Linear);          }          target.EndDraw();            string wallpaperFileName = Path.GetTempPath() + "wallpaper.png";          using (var wallpaperStream = File.OpenWrite(wallpaperFileName))          {              SaveD2DBitmap(wic, wicBitmap, wallpaperStream);              wallpaperStream.Close();              return wallpaperFileName;          }      }  }    WIC.FormatConverter CreateWicImage(WIC.ImagingFactory wicFactory, string filename)  {      using (var decoder = new WIC.JpegBitmapDecoder(wicFactory))      using (var decodeStream = new WIC.WICStream(wicFactory, filename, NativeFileAccess.Read))      {          decoder.Initialize(decodeStream, WIC.DecodeOptions.CacheOnLoad);          using (var decodeFrame = decoder.GetFrame(0))          {              var converter = new WIC.FormatConverter(wicFactory);              converter.Initialize(decodeFrame, WIC.PixelFormat.Format32bppPBGRA);              return converter;          }      }  }    void SaveD2DBitmap(WIC.ImagingFactory wicFactory, WIC.Bitmap wicBitmap, Stream outputStream)  {      using (var encoder = new WIC.BitmapEncoder(wicFactory, WIC.ContainerFormatGuids.Png))      {          encoder.Initialize(outputStream);          using (var frame = new WIC.BitmapFrameEncode(encoder))          {              frame.Initialize();              frame.SetSize(wicBitmap.Size.Width, wicBitmap.Size.Height);                var pixelFormat = wicBitmap.PixelFormat;              frame.SetPixelFormat(ref pixelFormat);              frame.WriteSource(wicBitmap);                frame.Commit();              encoder.Commit();          }      }  }

要看的话，要点如下：

  1. 图片大小是由主显示器分辨率决定的，可以使用Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width/Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height获取；
  2. 一定要注意不同电脑的DPI设置，这样可以保证高DPI和低DPI的显示器都能有完美的效果，这部分是使用d2d.DesktopDpi.Width获取的，请注意里面的使用方式（最重要的是用不同客户的电脑亲自运行看看)；
  3. 字体大小是根据图片的高度决定的，如代码所示，字体大小为size.Height / 27；
  4. 虽然代码前后顺序是先画文字、再画阴影，但实际生成代码部分，是先画阴影、再画文字，这样确保文字在阴影之上；
  5. 可以使用textLayout.Metrics获取生成文字的宽度和高度，这样可以确保文件显示在中心位置；
  6. 注意下文中dc.UnitMode = UnitMode.Pixels，这是确保DPI显示正常。说来复杂，长话短说就是这其实很合理，前面设置了DPI，该DPI不仅影响文字，也会影响图片，但实际上图片不应该被DPI影响。

以后有机会我会多聊聊Direct2D，这简直是一个宝库。

第四步 将文字翻译成中文

翻译服务API提供商就更多了，选择很多。我用的是Azure Cognitive Service，它也是免费的（也有付费版本）。创建这个服务后，它会提供两个单独的key，使用这个key即可调用翻译服务了：

不像是阿里云、AWS那种，Azure会为不同的服务提供不同的Access Key，这样做可能更容易控制信息安全一些。

Azure提供了SDK，因此调用起来非常简单：

async Task<string> EnglishToChinese(string english)  {      var client = new TranslateClient(new CognitiveServicesConfig { SubscriptionKey = Util.GetPassword("Translate_Free") });      var response = await client.TranslateAsync(new RequestContent { Text = english }, new RequestParameter { To = new string[] { "zh-Hans" } });      return response[0].Translations[0].Text;  }

其实它的功能非常强大，甚至还能多国语言同步翻译等等。

最后一步 设置桌面背景

这一步调用Windows API，直接使用“祖传代码”即可：

public sealed class Wallpaper  {      const int SPI_SETDESKWALLPAPER = 20;      const int SPIF_UPDATEINIFILE = 0x01;      const int SPIF_SENDWININICHANGE = 0x02;        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto)]      static extern int SystemParametersInfo(int uAction, int uParam, string lpvParam, int fuWinIni);        public enum Style : int      {          Tiled,          Centered,          Stretched      }        public static void Set(string pictureFileName, Style style)      {          RegistryKey key = Registry.CurrentUser.OpenSubKey(@"Control PanelDesktop", true);          if (style == Style.Stretched)          {              key.SetValue(@"WallpaperStyle", 2.ToString());              key.SetValue(@"TileWallpaper", 0.ToString());          }            if (style == Style.Centered)          {              key.SetValue(@"WallpaperStyle", 1.ToString());              key.SetValue(@"TileWallpaper", 0.ToString());          }            if (style == Style.Tiled)          {              key.SetValue(@"WallpaperStyle", 1.ToString());              key.SetValue(@"TileWallpaper", 1.ToString());          }            SystemParametersInfo(SPI_SETDESKWALLPAPER,              0,              pictureFileName,              SPIF_UPDATEINIFILE | SPIF_SENDWININICHANGE);      }  }

使用时，直接这样调用：

Wallpaper.Set(wallpaperFileName, Wallpaper.Style.Centered);

注意：由于第三步中确保了分辨率一样，因此也不用关心第二个参数。

总结

最后看一下执行效果：

然而最后，我那个朋友说，你这东西要是支持Linux就好咯。我不用Linux，所以我也不打算支持（我看他其实也根本不用Linux），因此最后说好的$$$$我一分钱也没拿到?。

所以这部分代码我托盘而出，向各位免费相送，分为带翻译版本和不带翻译版本，不带翻译版本可直接使用，带翻译版本需要注册一个免费Azure帐号（其实也能运行，只是翻译中文会显示翻译错误）。愿博君一笑：

无翻译：https://github.com/sdcb/blog-data/blob/master/2019/20190930-wallpaper-by-dotnet/PictureAndQuote-Wallpaper.linq  带翻译：https://github.com/sdcb/blog-data/blob/master/2019/20190930-wallpaper-by-dotnet/PictureAndQuote-Wallpaper-T.linq

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