采用WPF技术，开发OFD电子文档阅读器
- 2019 年 10 月 3 日
- 笔记
前言 OFD是国家标准版式文档格式，于2016年生效。OFD文档国家标准参见《电子文件存储与交换格式版式文档》。既然是国家标准，OFD随后肯定会首先在政务系统使用，并逐步推向社会各个方面。OFD是在研究当下各类文件格式后，推出的标准，有如下优点：
1 产权属于自主产权
2 具有便携性：文件小，可压缩比率大。测试显示生成的文件体量比PDF还要小。
3 具有开放性：易于入门，对于使用者来说更具开放性。
4 具有扩展性：预留了可扩展入口和自定义标引，设置了非接触式引用机制，为特性化提供支持。
5 呈现效果与设备无关，在各种设备上阅读、打印或印刷时，版面固定、不跑版。
6 应用广泛：无论是电子商务、电子公务，还是信息发布、文件交换，档案管理等都需要版式文档的技术支持。
关于标准，我也要吐槽一下。OFD标准是国内几家专业的电子文档处理公司参与起草的；标准文档（注：以下用”标准”特指OFD标准）只有126页，在我看来，标准对技术细节的描述过于简单，没有一定的技术背景很难看懂。与此形成鲜明对比的是pdf标准，有1000多页。我在网上也没找到文字版的标准，特别不利于阅读和参考。
我最近一直研究ofd标准，试图写一款阅读器，已初有成果，界面如下：
阅读器下载地址: https://download.csdn.net/download/qq_29939347/11799156
本文就把我开发的过程做简单介绍。
OFD标准简介
简而言之，OFD存储是采用压缩技术，描述采用XML格式。这一点与微软的word文档（docx）格式很类似。标准可能参考了微软的处理方式；在技术上也要实事求是，国标这种格式不是独创和领先的。将OFD格式文件解压后，会看到如下目录和文件：
文件中会包括资源文件（图片、字体库等）。XML会对资源存放，图元（文字、图像等）显示做描述，阅读软件会根据这些描述呈现出一致的显示效果。
开发OFD阅读软件步骤
国内流行的ofd阅读软件应该是福昕和数科开发的，这两款我都用过。我还要吐槽一下：
1）福昕阅读器帮助文档是ofd格式，但是无法用数科的阅读器打开。
2）有些ofd文档中xml标记，在标准中找不到，是某些公司独创的？
这些软件都是用C++开发的，用到了QT。同样情况下，相比于C#，C++开发软件难度肯定会大增。在windows平台开发界面，WPF应该是最好的库了。WPF虽然出现十几年了，大家好像对此还很陌生。主要现在是BS的天下；不是WPF不够好，是生不逢时。
1 对OFD文件解压缩
OFD文件其实就是压缩文件，解压后的文件也有目录结构。该模块的功能是获取每个文件的路径和数据。
using System; using System.Collections.Generic; using System.IO; using System.IO.Compression; using System.Linq; namespace WpfOfdReader.OfdFileType { class OfdFileReader { ZipArchive _zipArchive; public void ReadZipFile(string fileName) { _zipArchive = ZipFile.OpenRead(fileName); } public void Close() { if (_zipArchive != null) _zipArchive.Dispose(); } public List<OfdFileItemInfo> AllFileItem { get { return _zipArchive.Entries.Select(o => new OfdFileItemInfo(o)).ToList(); } } private ZipArchiveEntry GetArchiveEntry(ZipFilePath path) { foreach (ZipArchiveEntry entry in _zipArchive.Entries) { if (entry.FullName == path.FulleName) { return entry; } } return null; } public static byte[] GetFileBuffer(ZipArchiveEntry entry) { List<byte[]> listBuffer = new List<byte[]>(); using (Stream s = entry.Open()) { while (true) { byte[] buffer = new byte[10]; int n = s.Read(buffer, 0, buffer.Length); if (n <= 0) break; if (n == buffer.Length) { listBuffer.Add(buffer); } else { Array.Resize(ref buffer, n); listBuffer.Add(buffer); break; } } } int totalLen = 0; listBuffer.ForEach(o => totalLen += o.Length); byte[] result = new byte[totalLen]; int index = 0; foreach (byte[] buffer in listBuffer) { Buffer.BlockCopy(buffer, 0, result, index, buffer.Length); index += buffer.Length; } return result; } } }
2 找到需要展示的page
顺着路线 OFD.xml –> Document.xml –> Pages，找到最终需要展示的page页。Page页包含三类节点：TextObject、PathObject、ImageObject，暨对应标准中的三类图元。需要对这三类节点建模。这三个类共同继承父类PageObject。所有的图元都有绘制区域、坐标变换、裁剪等共性，所有这些由PageObject类处理。
public class PageObject { public string ID { get; set; } public PageLayer ParentLayer { get; set; } public string PageFileLoc => ParentLayer.ParentPage.PageFileLoc; XmlNode _xmlNode; public string Boundary { get; set; } public string CTM { get; set; } public OfdClipsGroup ClipsGroup { get; set; } public void SetPageObject(PageLayer layer, XmlNode xmlNode) { _xmlNode = xmlNode; ID = XmlHelper.GetXmlAttributeValue(xmlNode, "ID"); ParentLayer = layer; Boundary = XmlHelper.GetXmlAttributeValue(xmlNode, "Boundary"); CTM = XmlHelper.GetXmlAttributeValue(xmlNode, "CTM"); foreach (XmlNode childNode in xmlNode.ChildNodes) { if (childNode.Name == OfdClipsGroup.XML_Name) { ClipsGroup = OfdClipsGroup.FromXml(childNode); break; } } } public string GetAttributeValue(string name) { string result = XmlHelper.GetXmlAttributeValue(_xmlNode, name); return result; } }
3 创建WPF显示模型
图像精确定位需要用到Canvas控件作为容器。绘制大量图形需要用到轻量级绘制模型DrawingVisual。在此基础上，派生了绘制基础模型OfdVisual，此模型对应PageObject。
public class OfdVisual : DrawingVisual { public OfdVisual() { } protected DrawingCanvas _drawingCanvas; public DrawingCanvas DrawingCanvas { get { return _drawingCanvas; } } public bool IsAddToCanvas { get { return _drawingCanvas != null; } } internal void AddToCanvas(DrawingCanvas drawingCanvas) { if (_drawingCanvas == drawingCanvas) return; _drawingCanvas = drawingCanvas; _drawingCanvas.AddVisual(this); } public void ReomveFromCanvas() { if (_drawingCanvas != null) { _drawingCanvas.DeleteVisual(this); } } public virtual void Show(bool visiable, bool even = false) { } public Point BoundaryLocation { get; set; } public Size BoundarySize { get; set; } public MatrixTransform ObjectTransform { get; protected set; } public VisualClipsGroup ObjectClipsGroup { get; protected set; } public void SetPageObject(PageObject pageObject) { OfdHelper.ParseBoundary(pageObject.Boundary, out Point location, out Size size); BoundaryLocation = location; BoundarySize = size; if (!string.IsNullOrEmpty(pageObject.CTM)) { ObjectTransform = OfdHelper.OfdTextToTransform(pageObject.CTM); } if (pageObject.ClipsGroup != null) { ObjectClipsGroup = new VisualClipsGroup() { ClipsGroup = pageObject.ClipsGroup }; } } protected Rect ClipRect { get { return new Rect(0, 0, BoundarySize.Width, BoundarySize.Height); } } protected RectangleGeometry ClipGeometry { get { RectangleGeometry geometry = new RectangleGeometry(ClipRect); return geometry; } } protected void PutBoundary(DrawingContext dc) { TranslateTransform translateBoundary = new TranslateTransform(BoundaryLocation.X, BoundaryLocation.Y); dc.PushTransform(translateBoundary); dc.PushClip(ClipGeometry); } protected void PopBoundary(DrawingContext dc) { dc.Pop(); dc.Pop(); } protected void PutTransform(DrawingContext dc) { if (ObjectTransform != null) { dc.PushTransform(ObjectTransform); } } protected void PopTransform(DrawingContext dc) { if (ObjectTransform != null) { dc.Pop(); } } }
有三种类型绘制对象OfdVisualText、OfdVisualPath、OfdVisualImage，派生自OfdVisual。分别处理三种图元数据。所有的绘制操作在函数
public override void Show(bool visiable, bool even = false)；
对应文本，绘制函数如下：
void DrawText() { using (DrawingContext dc = RenderOpen()) { if (ObjectClipsGroup == null) { PutBoundary(dc); PutTransform(dc); DrawTextInner(dc); PopTransform(dc); PopBoundary(dc); } else { foreach (VisulClip visulClip in ObjectClipsGroup) { PutBoundary(dc); visulClip.PutClip(dc); PutTransform(dc); DrawTextInner(dc); PopTransform(dc); visulClip.PopClip(dc); PopBoundary(dc); } } } } private void DrawTextInner(DrawingContext dc) { int i = -1; double deltaXTotal = 0; double deltaYTotal = 0; Point pt = new Point(); foreach (FormattedText formattedText in FormattedTextCollection) { i++; if (i != 0) { if (DeltaCollectionX != null) { double deltaX = DeltaCollectionX.GetValue(i - 1); deltaXTotal += deltaX; } if (DeltaCollectionY != null) { double deltaY = DeltaCollectionY.GetValue(i - 1); deltaYTotal += deltaY; } } pt.X = TextLocation.X + deltaXTotal; pt.Y = TextLocation.Y + deltaYTotal - FormattedTextCollection.FontBaseLine; dc.DrawText(formattedText, pt); } }
绘制前，需要对当前坐标做变换、旋转、剪切等操作。
后记 编写阅读器类软件的关键是建模。首先读懂标准，对标准中描述的图元做归类分析，并建立起相应的显示模型。本人做WPF开发很多年了，感觉用WPF开发这类软件并不是非常的难。我用不到两周的时间，初步完成了OFD显示开发。如果要完整实现OFD标准，还需要大量的开发，我会逐步完善该软件的功能。
