使用 STB Image 获取 Java 图像的尺寸信息，无需完全加载图像

本文旨在解决在 java 中使用 stb image 库时，如何在不完全加载图像的情况下获取图像的宽度和高度信息。通过利用 stb image 提供的 `stbi_info` 函数，可以在内存中快速读取图像的元数据，从而获取图像的尺寸，避免因完全加载图像而导致的性能问题。这对于纹理流等需要快速获取图像尺寸信息的场景非常有用。

在使用 Java 开发图像处理应用时，有时需要在不完全加载图像的情况下获取图像的尺寸信息，例如在纹理流应用中，需要快速获取图像的宽度和高度，以便进行后续处理。如果直接使用 ImageIO 或其他图像加载库完全加载图像，会消耗大量的内存和 CPU 资源，降低程序的性能。

本文将介绍如何使用 STB Image 库来获取图像的尺寸信息，而无需完全加载图像。STB Image 是一个轻量级的单头文件图像加载库，支持多种图像格式，并且提供了获取图像元数据的接口。

使用 STB Image 获取图像尺寸

STB Image 提供了 stbi_info 函数，可以用于获取图像的宽度、高度和颜色通道数，而无需完全加载图像。该函数接受图像文件的路径作为参数，并将图像的宽度、高度和颜色通道数写入到指定的缓冲区中。

以下是一个使用 STB Image 获取图像尺寸的示例代码：

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import org.lwjgl.stb.STBImage;
import org.lwjgl.system.MemoryStack;
import org.joml.Vector2i;

import java.nio.IntBuffer;
import java.nio.file.Path;

public class ImageUtils {

    public static Vector2i getImageDimensions(Path imageFile) {
        try (MemoryStack stack = MemoryStack.stackPush()) {
            IntBuffer w = stack.mallocInt(1);
            IntBuffer h = stack.mallocInt(1);
            IntBuffer c = stack.mallocInt(1);

            if (!STBImage.stbi_info(imageFile.getAbsolutePath(), w, h, c)) {
                throw new RuntimeException("Failed to read image information: " + STBImage.stbi_failure_reason());
            }

            return new Vector2i(w.get(), h.get());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 替换为你的图像文件路径
        Path imagePath = Path.of("path/to/your/image.png");
        Vector2i dimensions = getImageDimensions(imagePath);
        System.out.println("Image width: " + dimensions.x);
        System.out.println("Image height: " + dimensions.y);
    }
}

代码解释：

1. 引入必要的库: 引入 org.lwjgl.stb.STBImage, org.lwjgl.system.MemoryStack 和 org.joml.Vector2i。 LWJGL 绑定提供了对 STB Image 库的 Java 访问。 MemoryStack 用于在栈上分配内存，避免垃圾回收。 Vector2i 用于存储图像的宽度和高度。
2. 创建 getImageDimensions 方法: 该方法接受图像文件的 Path 对象作为输入，并返回一个 Vector2i 对象，其中包含图像的宽度和高度。
3. 使用 MemoryStack: MemoryStack 用于在栈上分配内存，这是一种更高效的内存管理方式，尤其是在循环或频繁调用的场景中。
4. 创建缓冲区: 使用 stack.mallocInt(1) 创建三个 IntBuffer 对象，分别用于存储图像的宽度、高度和颜色通道数。
5. 调用 stbi_info 函数: 调用 STBImage.stbi_info 函数，将图像文件的路径和三个缓冲区作为参数传递给该函数。
6. 检查返回值: stbi_info 函数返回一个布尔值，表示是否成功读取了图像的信息。如果读取失败，则抛出一个 RuntimeException 异常，并包含错误信息。
7. 创建 Vector2i 对象: 如果成功读取了图像的信息，则使用 w.get() 和 h.get() 方法从缓冲区中获取图像的宽度和高度，并创建一个 Vector2i 对象。
8. 返回 Vector2i 对象: 返回包含图像宽度和高度的 Vector2i 对象。
9. 异常处理: 增加了对 stbi_info 返回值的判断，如果读取图像信息失败，则抛出异常，并显示失败原因。

注意事项：

• 确保已经正确配置了 LWJGL 库，并将 STB Image 的 native library 添加到 classpath 中。
• 在使用 MemoryStack 时，务必使用 try-with-resources 语句，以确保在方法执行完毕后释放内存。
• 如果图像文件不存在或损坏，stbi_info 函数可能会返回 false，因此需要进行错误处理。

总结

通过使用 STB Image 库的 stbi_info 函数，可以在 Java 中快速获取图像的尺寸信息，而无需完全加载图像。这对于纹理流等需要快速获取图像尺寸信息的场景非常有用。该方法不仅节省了内存和 CPU 资源，还提高了程序的性能。同时，使用 MemoryStack 可以有效地管理内存，避免内存泄漏。

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