العمل مع الصور في Rust: المكتبات والأمثلة

العمل مع الصور في Rust: نظرة عامة على المكتبات وأمثلة عملية

Rust هي لغة برمجة أنظمة حديثة تكتسب شعبية في المجالات التي تتطلب أداءً عاليًا وموثوقية. معالجة الصور ليست استثناءً: حيث يقدم نظام Rust البيئي العديد من المكتبات الناضجة لتحميل الصور ومعالجتها وتحويلها وتحليلها. في هذه المقالة، سنستعرض الأدوات الرئيسية: image، fast_image_resize و photon-rs، وسنقدم أمثلة كود للمهام النموذجية.

المكتبة الأساسية: `image`

crate image (الإصدار 0.25.x) هو المعيار الفعلي للعمل مع الصور في Rust. يدعم قراءة وكتابة العديد من التنسيقات: PNG، JPEG، BMP، GIF، TIFF، WebP وغيرها. توفر المكتبة هياكل بيانات مناسبة لتمثيل الصور (DynamicImage، RgbImage، GrayImage) ومجموعة واسعة من العمليات: تغيير الحجم، القص، التدوير، المرشحات، تحويل مساحات الألوان.

مثال على تحميل وحفظ صورة مع تغيير الحجم:

use image::{DynamicImage, GenericImageView, imageops::FilterType};

fn resize_image(input_path: &str, output_path: &str, new_width: u32, new_height: u32) {    let img = image::open(input_path).expect("فشل فتح الصورة");    let resized = img.resize_exact(new_width, new_height, FilterType::Lanczos3);    resized.save(output_path).expect("فشل حفظ الصورة");    println!("تم تغيير حجم الصورة وحفظها في {}", output_path);}

fn main() {    resize_image("input.jpg", "output.png", 800, 600);}

تدعم مكتبة image أيضًا العمل المباشر مع البكسلات. على سبيل المثال، يمكن الوصول إلى كل بكسل وتغيير لونه:

use image::{GenericImage, Rgba};

fn invert_colors(path: &str) {    let mut img = image::open(path).expect("خطأ في الفتح");    for (x, y, pixel) in img.enumerate_pixels_mut() {        let inverted = Rgba([            255 - pixel[0],            255 - pixel[1],            255 - pixel[2],            pixel[3],        ]);        img.put_pixel(x, y, inverted);    }    img.save("inverted.png").unwrap();}

تغيير الحجم عالي الأداء: `fast_image_resize`

إذا كانت مهمتك هي تغيير حجم الصور بشكل متكرر بأقصى سرعة، فانظر إلى crate fast_image_resize. يستخدم تعليمات SIMD (SSE، AVX2، NEON) وخوارزميات محسّنة (Lanczos، Catmull-Rom، Mitchell). تعمل المكتبة مباشرة مع مصفوفات البكسلات الخام، مما يقلل من النفقات العامة.

مثال على استخدام fast_image_resize:

use fast_image_resize as fr;use image::GenericImageView;

fn resize_fast(input_path: &str, output_path: &str, new_width: u32, new_height: u32) {    // تحميل الصورة عبر image    let img = image::open(input_path).expect("خطأ في الفتح");    let (width, height) = img.dimensions();    let rgba = img.to_rgba8();

    // إنشاء تمثيل لـ fast_image_resize    let src_view = fr::ImageView::new(&rgba, width, height, fr::PixelType::U8x4);    let mut dst_image = fr::Image::new(new_width, new_height, fr::PixelType::U8x4);    let mut dst_view = dst_image.view_mut();

    // إعداد أداة تغيير الحجم    let mut resizer = fr::Resizer::new(fr::ResizeAlg::Convolution(fr::FilterType::Lanczos3));    resizer.resize(&src_view, &mut dst_view).expect("خطأ في تغيير الحجم");

    // حفظ النتيجة عبر image    let result_img = image::RgbaImage::from_raw(new_width, new_height, dst_image.into_vec()).unwrap();    result_img.save(output_path).unwrap();}

وفقًا للاختبارات، يمكن أن يكون fast_image_resize أسرع بمقدار 2-5 مرات من تغيير الحجم القياسي