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图片自适应缩放实战指南

一 核心概念与策略选择

• 目标与约束
  • 输入：原始尺寸(iw, ih)，可用区域(cw, ch)（如纸张可绘制宽度、屏幕视口、控件客户区）。
  • 约束：保持宽高比不变，缩放后尺寸(ow, oh)满足ow ≤ cw 且 oh ≤ ch，同时尽可能充满可用区域（常见两种策略：Fit 与 Cover）。
• 计算步骤
  1. 计算宽高比：imageRatio =iw / ih；containerRatio =cw / ch。
  2. 选择缩放策略：
     • 适应填充 Fit（全部可见，可能留白）
       • 若 imageRatio > containerRatio：按宽度适配 →ow = cw，oh = cw / imageRatio
       • 否则：按高度适配 →oh = ch，ow = ch * imageRatio
     • 覆盖填充 Cover（填满容器，可能裁剪）
       • 若 imageRatio > containerRatio：按高度适配 →oh = ch，ow = ch * imageRatio
       • 否则：按宽度适配 →ow = cw，oh = cw / imageRatio
  3. 取整与约束：对ow/oh取整（四舍五入或向下取整），并确保不超过(cw, ch)。
  4. 居中：若需要居中显示，计算偏移量dx = (cw − ow) / 2，dy = (ch − oh) / 2。
• 快速示例
  • 原始1920×1080，容器800×600（Fit）
    • imageRatio =1.777，containerRatio =1.333→ 按宽度适配 →ow = 800，oh = 450
  • 原始1080×1920，容器800×600（Fit）
    • imageRatio =0.5625→ 按高度适配 →oh = 600，ow = 337.5
• 边界与保底
  • 若原图比容器小且希望不放大，可加判断：scale = min(1.0, 目标比例)；或仅在iw > cw 或 ih > ch时才缩放。
  • 若需“短边适配”（短边贴边，长边可能超出），使用与 Fit 相同的分支，但不再裁剪或限制长边。
    以上算法是等比缩放的通解，适用于前端、桌面、服务端图形处理等场景。

二 前端与桌面场景的落地示例

• 前端 CSS（零计算，声明式）
  • 适应容器宽度且不超出：img {max-width: 100%; height: auto;}
  • 完全填充容器并保持比例：.box { width: 100%; height: 400px; overflow: hidden; }
    img { width: 100%; height: 100%; object-fit:cover; object-position: center; }
  • 响应式图片：使用srcset/sizes或 按屏幕选择分辨率与艺术方向。
• 前端 JS（精确控制像素）
  • 传入原始尺寸与容器尺寸，返回适配后的尺寸与偏移：
    • function fit(iw, ih, cw, ch) {
      const rImg = iw / ih, rCon = cw / ch;
      let ow, oh;
      if (rImg > rCon) { ow = cw; oh = cw / rImg; }
      else { oh = ch; ow = ch * rImg; }
      return { width: Math.round(ow), height: Math.round(oh), dx: Math.round((cw - ow) / 2), dy: Math.round((ch - oh) / 2) };
      }
• Java AWT/Swing（保持比例并平滑缩放）
  • 按比例缩放到不超过目标宽高：
    • double scale = Math.min((double) targetW / imgW, (double) targetH / imgH);
    • int w = (int) Math.round(imgW * scale), h = (int) Math.round(imgH * scale);
    • Image scaled = img.getScaledInstance(w, h, Image.SCALE_SMOOTH);
• Qt（QLabel 等）
  • 使用Qt::KeepAspectRatio进行等比缩放，再设置到控件，必要时配合居中对齐。
    以上示例覆盖了声明式与命令式两类用法，便于在不同技术栈中快速落地。

三 在 Apache POI 中插入 Word 的自适应图片

• 页面可用宽度估算
  • Word 默认页面宽度约为21 cm ≈ 8.27 in。扣除左右页边距（示例各1.2 in），正文可用宽度约为5.87 in。
  • 换算像素：px ≈dpi × 英寸。常见屏幕96 dpi → ≈ 563 px；打印300 dpi → ≈ 1761 px。
  • 为安全起见，可将可用宽度设为9.0 in ≈ 648 px（在 96 dpi 下）作为缩放上限。
• 计算与插入
  • 读取图片宽高（ImageIO.read 得到BufferedImage），按上一节算法计算缩放比例，使ow ≤ 9.0 in。
  • 使用 POI 的单位换算：Units.pixelToEMU(px)，调用run.addPicture(in, format, filename, emuW, emuH)插入。
  • 示例（核心片段）：
    • BufferedImage img = ImageIO.read(in);
    • double maxWIn = 9.0; // inch
    • double scale = Math.min(maxWIn / img.getWidth(), maxWIn / img.getHeight());
    • int ow = (int) Math.round(img.getWidth() * scale);
    • int oh = (int) Math.round(img.getHeight() * scale);
    • run.addPicture(in, Document.PICTURE_TYPE_JPEG, “”,
      Units.pixelToEMU(ow), Units.pixelToEMU(oh));
• 注意事项
  • 尽量使用JPEG/PNG与对应pictureType，避免格式不匹配。
  • 若图片很宽，先等比缩小再插入，避免超出页宽导致换行或截断。
  • 需要居中时，将图片放在一个居中的段落中（段落对齐设置为居中）。
    以上方法可直接用于你当前生成体检报告时的二维码、心电图等图片插入，确保不同分辨率与页面设置下均能稳定显示。

四 多场景实例对照

五 常见问题与快速排查

• 图片不显示
  • 检查 InputStream 是否有效、是否关闭；确认 addPicture 的pictureType与实际格式一致（JPEG/PNG）。
• 表格列宽失效
  • 使用CTTblWidth.setType(STTblWidth.DXA)与setW(BigInteger)；避免用百分比。
• 页码不显示
  • 确认页脚已创建，域指令为PAGE \MERGEFORMAT*，并在 Word 中“更新域”。
• 中文乱码
  • 服务器缺少Microsoft YaHei字体时替换为SimSun或安装字体。
• 合并单元格异常
  • 垂直合并需保证“相同科室”判断逻辑正确；首行用RESTART，后续用CONTINUE。
• 导出文件损坏
  • 确保所有流关闭；避免在写入过程中修改文档结构；升级 POI 版本。
• 前端图片模糊
  • 使用srcset/sizes提供高分辨率版本；必要时用image-rendering: -webkit-optimize-contrast;或更高分辨率源图。
• 容器尺寸变化未重算
  • 监听resize事件或 ResizeObserver，重新计算并应用新尺寸。
    以上要点可显著提升清晰度、稳定性与一致性。

六 工程化最佳实践

• 策略配置化
  • 将Fit/Cover、最大宽度（如9.0 in）、是否放大（scaleUp）、质量参数抽离为配置，便于不同模板复用。
• 图片优化
  • 引入Thumbnailator或ImageIO + 高质量插值自定义压缩质量与尺寸，控制 Word/网页体积。
• 缓存与降级
  • 网络图片增加超时与重试；读取失败或尺寸为 0 时降级为占位图/跳过。
• 日志与监控
  • 增加SLF4J日志，记录缩放前后尺寸、缩放比例、失败原因，便于排查。
• 并发与资源
  • 批量生成时控制并发数，复用BufferedImage/ImageReader等资源，避免 OOM。
• 可访问性
  • 为所有图片提供有意义的alt属性，便于屏幕阅读器与加载失败场景。