採用WPF技術，開發OFD電子文檔閱讀器
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
前言 OFD是國家標準版式文檔格式，於2016年生效。OFD文檔國家標準參見《電子文件存儲與交換格式版式文檔》。既然是國家標準，OFD隨後肯定會首先在政務系統使用，並逐步推向社會各個方面。OFD是在研究當下各類文件格式後，推出的標準，有如下優點：
1 產權屬於自主產權
2 具有隨身性：文件小，可壓縮比率大。測試顯示生成的文件體量比PDF還要小。
3 具有開放性：易於入門，對於使用者來說更具開放性。
4 具有擴展性：預留了可擴展入口和自定義標引，設置了非接觸式引用機制，為特性化提供支援。
5 呈現效果與設備無關，在各種設備上閱讀、列印或印刷時，版面固定、不跑版。
6 應用廣泛：無論是電子商務、電子公務，還是資訊發布、文件交換，檔案管理等都需要版式文檔的技術支援。
關於標準，我也要吐槽一下。OFD標準是中國幾家專業的電子文檔處理公司參與起草的；標準文檔（註：以下用”標準”特指OFD標準）只有126頁，在我看來，標準對技術細節的描述過於簡單，沒有一定的技術背景很難看懂。與此形成鮮明對比的是pdf標準，有1000多頁。我在網上也沒找到文字版的標準，特別不利於閱讀和參考。
我最近一直研究ofd標準，試圖寫一款閱讀器，已初有成果，介面如下：
閱讀器下載地址: https://download.csdn.net/download/qq_29939347/11799156
本文就把我開發的過程做簡單介紹。
OFD標準簡介
簡而言之，OFD存儲是採用壓縮技術，描述採用XML格式。這一點與微軟的word文檔（docx）格式很類似。標準可能參考了微軟的處理方式；在技術上也要實事求是，國標這種格式不是獨創和領先的。將OFD格式文件解壓後，會看到如下目錄和文件：
文件中會包括資源文件（圖片、字體庫等）。XML會對資源存放，圖元（文字、影像等）顯示做描述，閱讀軟體會根據這些描述呈現出一致的顯示效果。
開發OFD閱讀軟體步驟
中國流行的ofd閱讀軟體應該是福昕和數科開發的，這兩款我都用過。我還要吐槽一下：
1）福昕閱讀器幫助文檔是ofd格式，但是無法用數科的閱讀器打開。
2）有些ofd文檔中xml標記，在標準中找不到，是某些公司獨創的？
這些軟體都是用C++開發的，用到了QT。同樣情況下，相比於C#，C++開發軟體難度肯定會大增。在windows平台開發介面，WPF應該是最好的庫了。WPF雖然出現十幾年了，大家好像對此還很陌生。主要現在是BS的天下；不是WPF不夠好，是生不逢時。
1 對OFD文件解壓縮
OFD文件其實就是壓縮文件，解壓後的文件也有目錄結構。該模組的功能是獲取每個文件的路徑和數據。
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
順著路線 OFD.xml –> Document.xml –> Pages，找到最終需要展示的page頁。Page頁包含三類節點：TextObject、PathObject、ImageObject，暨對應標準中的三類圖元。需要對這三類節點建模。這三個類共同繼承父類PageObject。所有的圖元都有繪製區域、坐標變換、裁剪等共性，所有這些由PageObject類處理。
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 創建WPF顯示模型
影像精確定位需要用到Canvas控制項作為容器。繪製大量圖形需要用到輕量級繪製模型DrawingVisual。在此基礎上，派生了繪製基礎模型OfdVisual，此模型對應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(); } } }
有三種類型繪製對象OfdVisualText、OfdVisualPath、OfdVisualImage，派生自OfdVisual。分別處理三種圖元數據。所有的繪製操作在函數
public override void Show(bool visiable, bool even = false)；
對應文本，繪製函數如下：
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); } }
繪製前，需要對當前坐標做變換、旋轉、剪切等操作。
後記 編寫閱讀器類軟體的關鍵是建模。首先讀懂標準，對標準中描述的圖元做歸類分析，並建立起相應的顯示模型。本人做WPF開發很多年了，感覺用WPF開發這類軟體並不是非常的難。我用不到兩周的時間，初步完成了OFD顯示開發。如果要完整實現OFD標準，還需要大量的開發，我會逐步完善該軟體的功能。
