设计素材与图像处理

面向宣传 / 设计场景：社团海报、活动物料、办公图文、图片批处理。科研插图要符合期刊硬指标，看 academic-figures 技能，本技能不做。

边界（先讲清楚）

• AI 适合做批处理和结构化排版：统一尺寸、转格式、批量压体积、叠固定文字、生成二维码；真正的创意设计要人来做，AI 出不了「专业设计效果」，不要向用户承诺
• 不生成可能侵权的素材：不提供盗版字体 / 素材包下载，不复制、改造他人有版权的海报图

0. 依赖

python3 -m pip install Pillow qrcode

• Pillow（import 名 PIL）—— 图像处理主力；qrcode —— 生成二维码（渲染依赖 Pillow）
• 往图上叠中文时，还需要一个中文字体文件（见第 4 节）

1. 图像批处理（Pillow）

批量缩放 + 转格式

from pathlib import Path
from PIL import Image, ImageOps

src, dst = Path("in"), Path("out"); dst.mkdir(exist_ok=True)
for p in src.glob("*.jpg"):
    im = Image.open(p)
    im = ImageOps.exif_transpose(im)      # ⚠️ 先纠正手机拍照方向，否则会歪
    im.thumbnail((1200, 1200))            # 原地缩放，保持比例，不会放大
    if im.mode in ("RGBA", "P"):          # ⚠️ 存 JPEG 前转 RGB，否则报错
        im = im.convert("RGB")
    im.save(dst / (p.stem + ".jpg"), quality=85, optimize=True)

• thumbnail((w, h))：原地修改，等比缩到不超过 w×h，不会放大
• resize((w, h))：返回新图，按给定尺寸强行拉伸，会变形
• save(..., quality=85)：JPEG 质量 1–100，85 左右体积 / 画质平衡好；optimize=True 再压一点体积

裁剪、加圆角、拼接

from PIL import Image, ImageDraw

im = Image.open("a.jpg").convert("RGBA")
crop = im.crop((100, 100, 900, 600))    # box = (左, 上, 右, 下)，右下坐标不含

# 圆角（Pillow ≥ 8.2 才有 rounded_rectangle，先确认版本）
mask = Image.new("L", im.size, 0)
ImageDraw.Draw(mask).rounded_rectangle([(0, 0), im.size], radius=40, fill=255)
r = Image.new("RGBA", im.size, (0, 0, 0, 0)); r.paste(im, (0, 0), mask)
r.save("rounded.png")

# 横向拼接
ims = [Image.open(p).convert("RGB") for p in ("a.jpg", "b.jpg")]
W = sum(i.width for i in ims); H = max(i.height for i in ims)
canvas = Image.new("RGB", (W, H), "white"); x = 0
for i in ims:
    canvas.paste(i, (x, 0)); x += i.width
canvas.save("merged.jpg", quality=90)

2. 格式与体积

• 印刷：分辨率 ≥300 dpi（照片级 350 dpi 更稳），留出血；印刷厂常要 CMYK（Pillow 转 CMYK 能力有限，正式印刷先问印厂要求或用专业工具）
• 屏幕：72–150 dpi 即可，手机上 2x / 3x 图更清晰
• ⚠️ 位图放大不会变清晰：把 300px 的图拉成 3000px 只会糊。真要放大，**原始素材必须是矢量（SVG / PDF）**或重新出图

3. 科研插图 vs 设计海报

科研插图（论文 / 毕设）看 academic-figures（dpi、矢量、字体合规、黑白可辨）；设计海报（社团 / 宣传 / 活动）用本技能（尺寸版式、色彩、可读性、批量产出）。两套标准别混用。

4. 配色与字体

• 配色：主色 1 个 + 辅助色 1–2 个，别超 3 色；用在线取色 / 配色工具定色板，别凭感觉堆颜色
• 可读性：深底浅字或浅底深字，标题与正文对比要够，手机上也要看清

⚠️ 中文字体配置有两条不同路径，别混：

# 路径 A —— matplotlib（画图）：走 font.sans-serif 候选列表（详见 academic-figures）
plt.rcParams["font.sans-serif"] = ["Noto Sans CJK SC", "Source Han Sans SC",
                                   "PingFang SC", "Microsoft YaHei", "SimHei"]

# 路径 B —— PIL（往图片上叠字）：走 ImageFont.truetype(真实字体文件路径, 字号)
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
im = Image.open("bg.jpg").convert("RGB")
draw = ImageDraw.Draw(im)
font = ImageFont.truetype("/System/Library/Fonts/PingFang.ttc", 48)  # macOS 示例
draw.text((60, 60), "活动海报标题", fill="white", font=font)
im.save("poster.jpg", quality=90)

• PIL 不加载 .ttf / .ttc 文件就用默认位图字体，中文会变方框 → 必须 truetype；.ttc 是字体集合，可用 index= 指定第几款
• 字体缺失时常常不报错、直接出方框，生成后一定看图确认
• 常见中文字体路径（先确认文件真存在，别照抄）：
  • macOS：/System/Library/Fonts/PingFang.ttc、/System/Library/Fonts/STHeiti Medium.ttc、/Library/Fonts/Arial Unicode.ttf
  • Windows：C:\Windows\Fonts\msyh.ttc（微软雅黑）、C:\Windows\Fonts\simhei.ttf（黑体）、C:\Windows\Fonts\simsun.ttc（宋体）
• 字体版权：商用设计务必看授权；推荐可商用的开源中文字体 思源黑体 / 思源宋体（Source Han，西文名 Noto Sans / Serif CJK）、文泉驿系列；拿不准就换开源字体

5. 生成二维码 / 简单图文

import qrcode

img = qrcode.make("https://example.com/activity")   # 返回 PIL 图像，可直接 save
img.save("qrcode.png")

# 控制参数（纠错级别 / 边长 / 留白）时用 QRCode 对象：
qr = qrcode.QRCode(error_correction=qrcode.constants.ERROR_CORRECT_M, box_size=10, border=4)
qr.add_data("https://example.com/activity"); qr.make(fit=True)
qr.make_image(fill_color="black", back_color="white").save("qrcode2.png")

• qrcode.make() 返回的就是 PIL 图像，可按第 4 节方式用 paste 把它贴到海报上
• 二维码四周留白（border）别省，太小扫不出来

6. 常见坑

• thumbnail vs resize：thumbnail 原地改、保比例、不放大；resize 返回新图、会拉伸变形
• RGBA / P 存 JPEG 报错：cannot write mode RGBA as JPEG → 先 im.convert("RGB")
• 手机照片方向歪：EXIF 里有旋转标记，处理前先 ImageOps.exif_transpose(im)
• 透明通道：PNG 有 alpha，转 JPEG 会丢透明（变黑 / 白底），要透明就存 PNG / WebP
• 字体路径跨平台不同：macOS 与 Windows 完全不同，先找实际文件
• 内存占用：超大图一次 load() 很吃内存，可先 draft() 降采样再处理；批量时逐张打开用完即释放，别把所有图堆进列表
• 颜色模式：印刷要 CMYK，Pillow 的 CMYK 支持有限，正式印刷先问印厂

7. 不要做的

• 不承诺「专业设计效果」，不替代设计师；不下载 / 分发盗版字体、素材包；不把他人有版权的图直接改成自己的物料