基于 Web 和 Deep Zoom 的高分辨率大图查看器的实践

高分辨率大图像在 Web 中查看可以使用 Deep Zoom 技术，这是一种用于查看和浏览大型高分辨率图像的技术，它可以让用户以交互方式浏览高分辨率大图像，并且能够在不影响图像质量的情况下进行缩放和平移操作。

技术点

1、Deep Zoom 技术

以下是一些关于 Deep Zoom 交互方式查看高分辨率图像技术的知识点：

Deep Zoom 技术基于“金字塔式”（pyramidal）图像结构，它将原始高分辨率图像分成多个分辨率级别，每个级别都是原始图像的缩小版本。这种结构允许 Deep Zoom 在不失真地缩放大图像时，只加载所需的图像分块。
Deep Zoom 技术基于 Deep Zoom Composer 和 Microsoft Silverlight 软件，用于创造和浏览基于图像的收藏品，例如地图、照片和艺术品等。
Deep Zoom 技术允许用户通过鼠标或手势进行缩放和平移操作，以便在大图像中查看细节。它还可以与其他交互和导航功能结合使用，例如缩略图、搜索和标记等。
Deep Zoom 技术支持多种图像格式，包括 JPEG、PNG 和 TIFF 等。它还可以与其他技术和平台结合使用，例如地图服务和 GIS 应用程序等。

2、DZI 格式

DZI 格式是 Deep Zoom Image 格式的缩写，是一种用于存储和展示高分辨率图像的格式。DZI 格式是基于“金字塔式”（pyramidal）图像结构的，它将原始高分辨率图像分成多个分辨率级别，每个级别都是原始图像的缩小版本。这种结构允许 Deep Zoom 在不失真地缩放大图像时，只加载所需的图像分块。

DZI 格式通常由 Deep Zoom Composer 软件生成，该软件可以将任何大型图像转换为 DZI 格式，并生成所需的图像分块。这些图像分块以及其他相关的元数据信息被打包成一个或多个.DZI 文件，然后可以通过网络传输到客户端，供使用 Deep Zoom 技术的应用程序使用。

DZI 格式除了可以在 Deep Zoom Composer 中使用外，还可以在其他 Deep Zoom 应用程序中使用，例如在基于 Silverlight 或 JavaScript 的 Deep Zoom 浏览器应用程序中。此外，DZI 格式还支持多种图像格式，包括 JPEG、PNG 和 TIFF 等，并且可以与其他技术和平台结合使用，例如地图服务和 GIS 应用程序等。

DZI 格式是一种灵活、高效的图像格式，可用于存储和展示高分辨率图像，并且在 Deep Zoom 技术中发挥着重要的作用。

一、使用 VIPS 将高分辨率大图像转换为 DZI 文件

以下是几种可以生成 DZI 文件的工具：

Deep Zoom Composer：这是一款免费的 Windows 应用程序，可以将高分辨率图像转换为 DZI 格式，并生成所需的图像分块和元数据信息。Deep Zoom Composer 提供了用户友好的图形界面，可以轻松地对图像进行拖放、缩放和裁剪等操作，并支持多种输出选项和参数设置。
Imagemagick：这是一个开源的图像处理工具集，可以将原始图像转换为 DZI 格式并生成所需的图像分块和元数据。Imagemagick 支持多种图像格式，包括 JPEG、PNG 和 TIFF 等，但是它没有专门的 Deep Zoom 功能或 API。
VIPS：这是一个基于开源技术的图像处理库，可以将原始图像转换为 DZI 格式并生成所需的图像分块和元数据。VIPS 支持多种图像格式，包括 JPEG、PNG 和 TIFF 等，并且具有高度定制化的功能和 API。

以下以 VIPS 作为生成 DZI 文件的工具进行实践：

安装 VIPS

具体安装步骤请参考libvips Install。

注意，在 windows 11 中安装 v8.14.2 版本后，在运行vips dzsave **.jpg mydz命令时，出现 vips: unknown action "dzsave" 报错，解决办法是重装低版本 v8.14.1，因为在 v8.14.2 中 dzsave 功能被移除了，但有可能在后续版本中会添加回来。
安装 pyvips
```
pip install pyvips
```
pyvips API 参考文档：pyvips

生成 DZI

import os
import pyvips

vipsbin = r'F:\vips-dev-8.14\bin'
add_dll_dir = getattr(os, 'add_dll_directory', None)
if callable(add_dll_dir):
    add_dll_dir(vipsbin)
else:
    os.environ['PATH'] = os.pathsep.join((vipsbin, os.environ['PATH']))

current_abspath = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# 打开图像
image = pyvips.Image.new_from_file(os.path.join(current_abspath, 'bigimage.png'))

# 生成 DZI
image.dzsave(os.path.join(current_abspath, 'mydz'),
            suffix='.jpg', tile_size=512, overlap=1)

dzsave 参数说明：

第一个参数为 DZI 文件夹的路径，将在此处生成 DZI 文件。
suffix：生成的 DZI 图像文件的后缀名。
tile_size：DZI 图像的瓷砖大小。
overlap：DZI 图像的瓷砖之间的重叠区域大小。

上述代码运行后，将在代码文件目录下生成 mydz.dzi 文件和 mydz_fils 文件夹。其中，dzsave 方法的使用请参考官方文档：pyvips.Image.dzsave。

二、使用 flask 为 DZI 提供 HTTP 服务

from flask import Flask, send_from_directory

app = Flask(__name__)

@app.route('/<path:path>')
def static_file(path):
    return send_from_directory('.', path)

if __name__ == '__main__':
    app.run(port=8008)

三、使用 OpenSeadragon 实现 Web 访问

关于 OpenSeadragon 的使用请参考官方文档 OpenSeadragon。

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8" />
    <title>Big Image Viewer</title>
    <script src="./openseadragon/openseadragon.min.js"></script>
    <style type="text/css">
      html,
      body,
      .openseadragon-ctr {
        width: 100%;
        height: 100%;
        margin: 0;
        background-color: #111;
      }
    </style>
  </head>

  <body>
    <div id="contentDiv" class="openseadragon-ctr"></div>

    <script type="text/javascript">
      OpenSeadragon({
        id: "contentDiv",
        prefixUrl: "openseadragon/images/",
        showNavigator: false,
        navigatorPosition: "BOTTOM_LEFT",
        tileSources: {
          Image: {
            xmlns: "http://schemas.microsoft.com/deepzoom/2008",
            // 生成的 DZI 文件 HTTP 访问路径
            Url: "../mydz_files/",
            Format: "jpg",
            Overlap: "1",
            TileSize: "512",
            Size: {
              Height: "3971",
              Width: "73364",
            },
          },
        },
      });
    </script>
  </body>
</html>