Python: 生成带用户昵称的头像

需求

新建用户后，根据用户输入的昵称生成图片。（例：注册"钉钉"用户后，头像根据输入的名字生成）

开发环境

Windows 10
Python 3.8
Pillow 8.1.2

实现

蛇皮皮蛋:Python创建文字图片（居中）/多图片合并（PIL），参考这篇文章，实现了新建一个图片，并把文字渲染到图片上。代码如下：

import cv2
import numpy as np
from PIL import ImageFont, ImageDraw, Imagedef new_image(size, color, name):img = Image.new('RGB', size, color)  # 生成图片img.show()  # 展示图片img.save(name)  # 保存图片def create_font_img(value, file_name, path):img = cv2.imread(path)  # 打开底片font_path = "simsun/simsun.ttc"  # 设置需要显示的字体font = ImageFont.truetype(font_path, size=100)  # 字体大小为 100img_pil = Image.fromarray(img)draw = ImageDraw.Draw(img_pil)text_width, text_height = draw.textsize(value, font)  # 获取字体宽高# 绘制文字信息，img.shape 求图片的宽和高，字体绘制的开始位置（x, y），(255,255,255) 为白色字体draw.text(((img.shape[1] - text_width) / 2, (img.shape[0] - text_height) / 2), value, fill=(255, 255, 255), font=font)bk_img = np.array(img_pil)# cv2.imshow("add_text", bk_img)# cv2.waitKey()cv2.imwrite(file_name + "_font.png", bk_img)new_image((128, 128), (192, 202, 208), "new.jpg")
create_font_img("张", "name", "new.jpg")

代码执行后得到两张图片，如下：

底图

成果图1

根据上文提到的文章，简化后得到了以上代码，第一个函数 new_image() 新建一个图片，没有异议。

第二个函数 create_font_img() 将文字渲染到图片上。首先是 cv2.imread() 读取图片，之后设置文字的字体与大小，draw.text() 将文字画到图片上。注意到此函数的最后三行代码，cv2.imshow() 的意思应该非常明显，即直接显示图片，cv2.imwrite() 保存图片，那么 cv2.waitKey() 是什么意思呢？

这不是此文章重点，可以看看下面这篇文章：山上有强强:cv2.waitKey的入门级理解

注意 cv2 需要安装 opencv-python 使用，命令是 pip install opencv-python。

事情到这里并没有结束，我对以上代码并不满意。主要问题如下：

需要新建一张图片为底片，再读取此图片，渲染文字。如果能不保存，直接使用此图片就更好了。
需要读字体文件，一个字体文件非常大，至少此处用到的 simsun.ttc 字体文件就有 10 MB 之大。如果能从系统读取，或者不使用字体文件会更好。
所用第三方库太多，达到三个。三个库看起来不多，但是如非必要勿增实体（包括上面的字体文件），特别是部分库版本不一，用在项目中，越少越好，以免出现什么问题。

基于这三个问题，必需简化代码。

进阶

经过搜索，发现了下面这篇文章：amigo1226:自动生成带昵称的头像（仿照钉钉头像）。此文章，实现了不用底片直接生成图片。不过这篇文章是用 Java 写的，为了验证是否成功，我特意用 IDEA 运行了代码，确实可以成功，得到的图与上文的成果图1一样。那么，Python 理论上也是可以的。

仔细阅读此文章中的代码，发现一句代码：BufferedImage bi = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);， BufferedImage 这意思似乎是说图片存在缓存中？那么就看看 PIL 库有没有类似的方法把。果然，Image 类中还真有一个方法，是 frombuffer()，不过在多次尝试后，此方法似乎并不行。仔细思考我们的代码，第一个函数中用了 img.save() 来保存图片。

那么我们不能立即保存图片，其次 create_font_img() 中使用了 cv2.imread() 读取图片，既然不用读取图片，这句代码也就可以删除了。此时 cv2 的用法只剩 cv2.imwrite() 保存图片了，既然打算不使用那么多库，PIL 也是有保存方法的（img.save()），如此一来便可以将 cv2 库的用法从代码中删除。

def create_font_img(value, file_name, path):# img = cv2.imread(path)  # 打开底片img = Image.new('RGB', (128, 128), (192, 202, 208))  # 生成图片font_path = "simsun/simsun.ttc"  # 设置需要显示的字体font = ImageFont.truetype(font_path, size=100)  # 字体大小为 100img_pil = Image.fromarray(img)draw = ImageDraw.Draw(img_pil)text_width, text_height = draw.textsize(value, font)  # 获取字体宽高# 绘制文字信息，img.shape 求图片的宽和高，字体绘制的开始位置（x, y），(255,255,255) 为白色字体draw.text(((img.shape[1] - text_width) / 2, (img.shape[0] - text_height) / 2), value, fill=(255, 255, 255), font=font)bk_img = np.array(img_pil)# cv2.imwrite(file_name + "_font.png", bk_img)img.save(file_name + "_font.png")  # 保存图片

初步简化代码如上，这样的代码并不能正确执行，问题很多，首先是，cv2.imread() 读取图片文件得到的是 <class 'numpy.ndarray'> 类型。这个类型下面 Image.fromarray() 创建图像，和 img.shape 要读取图片像素大小。而 Image.new() 创建的图片并不是此种类型，而是 <class 'PIL.Image.Image'>。本来打算看看是否可以将 <class 'PIL.Image.Image'> 转为 <class 'numpy.ndarray'>（其实就是 np.array() 这个方法），但转念一想，不打算用 numpy 库，也就没有转类型的必要，直接看能否只使用 PIL 库作图。

整理一下，那么整个作图流程如下：新建一张图，求出图的像素大小（其实大小在新建图时已给出），设置需要画上去的文字的字体与大小，求出文字的像素大小（设置字体时已给出），将文字画在图片上；保存图片。

那么由此得出的代码如下：

def create_font_img(name):img = Image.new('RGB', (128, 128), (192, 202, 208))  # 生成一张像素 128*128 图片font_path = "simsun/simsun.ttc"  # 设置需要显示的字体font = ImageFont.truetype(font_path, size=100)  # 字体大小为 100draw = ImageDraw.Draw(img)  # 绘图# 绘制文字信息，字体绘制的开始位置（x, y），(255,255,255) 为白色字体draw.text(((128 - 100) / 2, (128 - 100) / 2), name, fill=(255, 255, 255), font=font)# img.show()  # 展示图片img.save("name.png")  # 保存图片

执行以上的代码，得到的图与成果图1一样。

那么图片的像素大小与文字的像素大小是否有相应的方法获取呢？既然 cv2.imread()（img.shape()）和 ImageDraw.Draw()（draw.textsize()）可以读取图片和文字像素大小，理论上 Image.new() 和 ImageFont.truetype() 应该有对应的方法。通过查找该对象所拥有的函数，发现了两个方法 size 和 getsize，分别使用 img.size 和 font.getsize() 可以得到图片像素和文字像素。

修改后的代码如下：

def create_font_img(name):img = Image.new('RGB', (128, 128), (192, 202, 208))  # 生成图片img_width, img_height  = img.sizefont_path = "simsun/simsun.ttc"  # 设置需要显示的字体font = ImageFont.truetype(font_path, size=100)  # 字体大小为 100text_width, text_height = font.getsize(name)  # 获取字体宽高draw = ImageDraw.Draw(img)# 绘制文字信息，img.shape 求图片的宽和高，字体绘制的开始位置（x, y），(255,255,255) 为白色字体draw.text(((img_width - text_width) / 2, (img_height - text_height) / 2), name, fill=(255, 255, 255), font=font)# img.show()img.save("name.png")  # 保存图片

用户昵称可能是中文也可能是英文，这样字体的大小为一个不变的值不太好，同时将需要更改的数值提取出来，优化代码后如下：

from PIL import Image, ImageFont, ImageDrawdef create_font_img(username, img_size, img_bg_color, file_name):img = Image.new('RGB', img_size, img_bg_color)  # 生成图片img_width, img_height  = img.sizefont_path = "simsun/simsun.ttc"  # 设置需要显示的字体if '\u4e00' <= username <= '\u9fff':font = ImageFont.truetype(font_path, size=100)  # 中文字符字体大小为 100elif 'a' <= username <= 'z' or 'A' <= username <= 'Z':username = username.upper()  # 将英文字母转为大写font = ImageFont.truetype(font_path, size=60)  # 英文字符字体大小为 60else:font = ImageFont.truetype(font_path, size=32)  # 其他字符字体大小为 32text_width, text_height = font.getsize(username)  # 获取字体宽高draw = ImageDraw.Draw(img)# 绘制文字信息，字体绘制的开始位置（x, y），(255,255,255) 为白色字体draw.text(((img_width - text_width) / 2, (img_height - text_height) / 2), username, fill=(255, 255, 255), font=font)img.save(file_name + ".png")  # 保存图片create_font_img('张', (128, 128), (192, 202, 208), 'zhang')

到此，解决了需要中间图片和第三方库多的问题，只剩下一个字体文件的问题？能否不使用字体文件呢？或者使用系统中的文件呢？

经过尝试，如果使用默认的字体文件，无法获取字体的像素大小，因为设置默认字体的方法是 ImageFont.load_default().font，并没有指定像素大小，将 draw.text() 中的 char_width_height 设置定值，但是 draw.text() 中的 font 出现了中文字符的编解码问题，英文倒是可以正确执行。不过没有设置字体大小，导致一张 128*128 像素的图片中，字符的大小非常小，几乎不可见，如图：

成果图2

经过搜索，在这个问答中如何使用Python ImageDraw库更改字体大小发现了一句话，如下：

每个PIL’s docs，ImageDraw的默认字体是位图字体，因此无法缩放。要进行缩放，需要选择真正的字体类型。我希望不难找到一个不错的truetype字体“看起来有点像”默认字体在您想要的字体大小！

意思应该非常明显了，如果想要缩放字体的大小，那么就必需指定字体文件了。在搜索中了解到，也可以从系统中，加载字体文件，windows 系统中有许多字体文件，目录为 C:\Windows\Fonts，可以从这里获取字体文件。在项目中没有 simsun.ttc 时，需要先下载一个，或者先使用 Fonts 下的文件，Fonts 中的文件如下图：

Fonts 中的字体文件

将上文代码中 font_path = "simsun/simsun.ttc" 修改为 font_path = "C:\\Windows\\Fonts\\STXINGKA.TTF"，字体为"华文行楷常规"，得到的图片如下：

成果图3

总结

本文介绍了如何生成一张图片，并加以文字（用户昵称），探索了一些 PIL 的用法。

生成的图片可能并不完美，比如色彩的搭配，图片的圆角设置，以及文字字符过多如何割舍等问题，留待读者自行探索。