Files
ink-notes/src/pdf_merge.rs
T
haraldandClaude Opus 5.5 66679e51ae feat: PDF importieren und annotiert exportieren
- ☰ → „PDF importieren …“ oder PDF ins Fenster ziehen: neues Notizbuch
  mit einer Seite je PDF-Seite, die Originalseite als Hintergrund
- Querformat-Folien liegen oben auf dem A4-Blatt, darunter ist Platz für
  Notizen; gedrehte Seiten (/Rotate) erscheinen wie im PDF-Betrachter
- Anzeige mit hayro (reines Rust) im Hintergrund-Thread, nächste Seite
  wird vorab gerendert
- PDF-Export legt die Originalseiten als Vektorgrafik (Form-XObject via
  lopdf) unter Bilder und Tinte; nicht übernehmbare Seiten (z. B.
  verschlüsselt) werden als Bild mit 200 dpi eingebettet
- Dateiformat-Version 5 (pdf_background an der Seite)

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
2026-10-07 17:47:49 +02:00

384 lines
15 KiB
Rust
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
//! Legt beim PDF-Export die Originalseiten importierter PDFs als Vektorgrafik unter die
//! Notizen (Text bleibt scharf und auswählbar).
//!
//! Vorgehen: Das von printpdf erzeugte PDF wird mit `lopdf` geöffnet. Jede benötigte Seite
//! des Quell-PDFs wird als Form-XObject (Inhalt + Ressourcen der Seite) übernommen und am
//! Anfang der Zielseite gezeichnet, also unter Hintergrund, Bildern und Tinte.
use std::collections::{BTreeMap, HashMap};
use printpdf::lopdf::{Dictionary, Document, Object, ObjectId, Stream};
/// Eine Zielseite, unter die eine Seite eines Quell-PDFs gelegt wird.
#[derive(Debug, Clone, PartialEq)]
pub struct Underlay {
/// Seitennummer im Ziel-PDF, ab 0
pub target_page: usize,
/// Schlüssel des Quell-PDFs in `sources`
pub source: String,
/// Seitennummer im Quell-PDF, ab 0
pub source_page: usize,
/// Zielrechteck in PDF-Punkten (links, unten, Breite, Höhe; Ursprung unten links)
pub rect: [f32; 4],
}
/// Nicht übernommene Unterlagen samt Grund.
pub type FailedUnderlays = Vec<(Underlay, String)>;
/// Affine PDF-Matrix `[a b c d e f]`: x' = a·x + c·y + e, y' = b·x + d·y + f.
pub type Matrix = [f32; 6];
/// `outer ∘ inner`: erst `inner`, dann `outer` anwenden.
pub fn compose(outer: Matrix, inner: Matrix) -> Matrix {
let [a1, b1, c1, d1, e1, f1] = outer;
let [a2, b2, c2, d2, e2, f2] = inner;
[
a1 * a2 + c1 * b2,
b1 * a2 + d1 * b2,
a1 * c2 + c1 * d2,
b1 * c2 + d1 * d2,
a1 * e2 + c1 * f2 + e1,
b1 * e2 + d1 * f2 + f1,
]
}
/// Matrix, die den Seitenbereich `bbox` (links, unten, rechts, oben) einer um `rotate` Grad
/// im Uhrzeigersinn gedrehten Seite so abbildet, wie ein Betrachter sie zeigt, eingepasst
/// in `rect` (links, unten, Breite, Höhe).
pub fn placement_matrix(bbox: [f32; 4], rotate: i64, rect: [f32; 4]) -> Matrix {
let (w, h) = ((bbox[2] - bbox[0]).max(1e-3), (bbox[3] - bbox[1]).max(1e-3));
let to_origin = [1.0, 0.0, 0.0, 1.0, -bbox[0], -bbox[1]];
let (rotation, shown_w, shown_h): (Matrix, f32, f32) = match rotate.rem_euclid(360) {
90 => ([0.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, w], h, w),
180 => ([-1.0, 0.0, 0.0, -1.0, w, h], w, h),
270 => ([0.0, 1.0, -1.0, 0.0, h, 0.0], h, w),
_ => ([1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0], w, h),
};
let scale = (rect[2] / shown_w).min(rect[3] / shown_h);
let place = [scale, 0.0, 0.0, scale, rect[0], rect[1]];
compose(place, compose(rotation, to_origin))
}
/// Erbt ein Seitenattribut über die `Parent`-Kette.
fn inherited<'a>(doc: &'a Document, page: &'a Dictionary, key: &[u8]) -> Option<&'a Object> {
let mut node = page;
for _ in 0..64 {
if let Ok(value) = node.get(key) {
return Some(value);
}
let parent = node.get(b"Parent").and_then(Object::as_reference).ok()?;
node = doc.get_dictionary(parent).ok()?;
}
None
}
fn resolve<'a>(doc: &'a Document, object: &'a Object) -> &'a Object {
doc.dereference(object).map(|(_, o)| o).unwrap_or(object)
}
fn read_box(doc: &Document, object: Option<&Object>) -> Option<[f32; 4]> {
let array = resolve(doc, object?).as_array().ok()?;
let values: Vec<f32> = array
.iter()
.filter_map(|v| resolve(doc, v).as_float().ok())
.collect();
let [x0, y0, x1, y1] = <[f32; 4]>::try_from(values).ok()?;
Some([x0.min(x1), y0.min(y1), x0.max(x1), y0.max(y1)])
}
/// Baut aus einer Seite des (bereits umnummerierten) Quelldokuments ein Form-XObject.
/// Liefert das XObject und die Matrix für die Platzierung in `rect`.
fn page_as_form(
doc: &Document,
page_id: ObjectId,
rect: [f32; 4],
) -> Result<(Stream, Matrix), String> {
let page = doc.get_dictionary(page_id).map_err(|e| e.to_string())?;
let media =
read_box(doc, inherited(doc, page, b"MediaBox")).unwrap_or([0.0, 0.0, 595.0, 842.0]);
let bbox = match read_box(doc, inherited(doc, page, b"CropBox")) {
// Sichtbarer Bereich: Schnitt aus Crop- und Media-Box
Some(c) => [
c[0].max(media[0]),
c[1].max(media[1]),
c[2].min(media[2]),
c[3].min(media[3]),
],
None => media,
};
let rotate = inherited(doc, page, b"Rotate")
.and_then(|r| resolve(doc, r).as_i64().ok())
.unwrap_or(0);
let resources = inherited(doc, page, b"Resources")
.cloned()
.unwrap_or_else(|| Object::Dictionary(Dictionary::new()));
// Ein einzelner Inhaltsstrom wird unverändert (samt Kompression) übernommen,
// mehrere werden entpackt und aneinandergehängt
let streams = doc.get_page_contents(page_id);
let (content, filter) = match streams.as_slice() {
[single] => {
let stream = doc
.get_object(*single)
.and_then(Object::as_stream)
.map_err(|e| e.to_string())?;
let filter = ["Filter", "DecodeParms"]
.into_iter()
.filter_map(|k| Some((k, stream.dict.get(k.as_bytes()).ok()?.clone())))
.collect::<Vec<_>>();
(stream.content.clone(), filter)
}
_ => {
let mut content = Vec::new();
for id in streams {
let stream = doc
.get_object(id)
.and_then(Object::as_stream)
.map_err(|e| e.to_string())?;
let data = stream
.decompressed_content()
.map_err(|e| format!("Inhalt nicht lesbar: {e}"))?;
content.extend_from_slice(&data);
content.push(b'\n');
}
(content, Vec::new())
}
};
let mut dict = Dictionary::new();
dict.set("Type", Object::Name(b"XObject".to_vec()));
dict.set("Subtype", Object::Name(b"Form".to_vec()));
dict.set(
"BBox",
Object::Array(bbox.iter().map(|&v| Object::Real(v)).collect()),
);
dict.set("Resources", resources);
for (key, value) in filter {
dict.set(key, value);
}
Ok((
Stream::new(dict, content),
placement_matrix(bbox, rotate, rect),
))
}
/// Legt die Quellseiten unter die Zielseiten. `sources` enthält die Quell-PDFs als Bytes.
/// Gibt die neuen PDF-Bytes zurück und die Underlays, die nicht übernommen werden konnten
/// (z. B. verschlüsselte PDFs), samt Grund.
pub fn apply_underlays(
target_bytes: &[u8],
underlays: &[Underlay],
sources: &HashMap<String, Vec<u8>>,
) -> Result<(Vec<u8>, FailedUnderlays), String> {
let mut target = Document::load_mem(target_bytes).map_err(|e| e.to_string())?;
let target_pages: Vec<ObjectId> = target.get_pages().into_values().collect();
let mut failed = Vec::new();
// Quell-PDFs einmal laden und mit freien Objektnummern in das Ziel übernehmen
let mut loaded: HashMap<&str, Result<BTreeMap<u32, ObjectId>, String>> = HashMap::new();
for underlay in underlays {
if loaded.contains_key(underlay.source.as_str()) {
continue;
}
let result = (|| {
let bytes = sources
.get(&underlay.source)
.ok_or_else(|| "Quell-PDF fehlt".to_string())?;
let mut source = Document::load_mem(bytes).map_err(|e| e.to_string())?;
if source.is_encrypted() {
return Err("Quell-PDF ist verschlüsselt".to_string());
}
source.renumber_objects_with(target.max_id + 1);
let pages = source.get_pages();
target.max_id = target.max_id.max(source.max_id);
// Katalog und Seitenbaum der Quelle werden nicht referenziert und beim Speichern
// mit `prune_objects` entfernt
target.objects.extend(source.objects);
Ok(pages)
})();
loaded.insert(&underlay.source, result);
}
for underlay in underlays {
let result = (|| {
let pages = loaded[underlay.source.as_str()]
.as_ref()
.map_err(Clone::clone)?;
let source_page = *pages
.get(&(underlay.source_page as u32 + 1))
.ok_or_else(|| format!("Seite {} fehlt im Quell-PDF", underlay.source_page + 1))?;
let target_page = *target_pages
.get(underlay.target_page)
.ok_or_else(|| "Zielseite fehlt".to_string())?;
let (form, matrix) = page_as_form(&target, source_page, underlay.rect)?;
let form_id = target.add_object(Object::Stream(form));
let name = format!("InkPdf{}", form_id.0);
add_xobject(&mut target, target_page, &name, form_id)?;
let ops = format!(
"q {} {} {} {} {} {} cm /{name} Do Q\n",
matrix[0], matrix[1], matrix[2], matrix[3], matrix[4], matrix[5]
);
prepend_content(&mut target, target_page, ops.into_bytes())
})();
if let Err(err) = result {
failed.push((underlay.clone(), err));
}
}
target.prune_objects();
// Neue, noch unkomprimierte Ströme packen (bereits gefilterte bleiben unverändert)
target.compress();
let mut out = Vec::new();
target.save_to(&mut out).map_err(|e| e.to_string())?;
Ok((out, failed))
}
/// Trägt ein XObject in die Ressourcen der Seite ein.
fn add_xobject(
doc: &mut Document,
page_id: ObjectId,
name: &str,
id: ObjectId,
) -> Result<(), String> {
// Ressourcen der Seite als eigenes Wörterbuch an der Seite (geerbte werden übernommen)
let resources = {
let page = doc.get_dictionary(page_id).map_err(|e| e.to_string())?;
match inherited(doc, page, b"Resources").map(|r| resolve(doc, r)) {
Some(Object::Dictionary(d)) => d.clone(),
_ => Dictionary::new(),
}
};
let mut xobjects = match resources.get(b"XObject").map(|x| resolve(doc, x)) {
Ok(Object::Dictionary(d)) => d.clone(),
_ => Dictionary::new(),
};
xobjects.set(name, Object::Reference(id));
let mut resources = resources;
resources.set("XObject", Object::Dictionary(xobjects));
let page = doc
.get_object_mut(page_id)
.and_then(Object::as_dict_mut)
.map_err(|e| e.to_string())?;
page.set("Resources", Object::Dictionary(resources));
Ok(())
}
/// Stellt einen Inhaltsstrom an den Anfang der Seite (zeichnet also zuunterst).
fn prepend_content(doc: &mut Document, page_id: ObjectId, content: Vec<u8>) -> Result<(), String> {
let existing: Vec<Object> = doc
.get_page_contents(page_id)
.into_iter()
.map(Object::Reference)
.collect();
let id = doc.add_object(Object::Stream(Stream::new(Dictionary::new(), content)));
let mut contents = vec![Object::Reference(id)];
contents.extend(existing);
let page = doc
.get_object_mut(page_id)
.and_then(Object::as_dict_mut)
.map_err(|e| e.to_string())?;
page.set("Contents", Object::Array(contents));
Ok(())
}
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
fn apply(m: Matrix, x: f32, y: f32) -> (f32, f32) {
(m[0] * x + m[2] * y + m[4], m[1] * x + m[3] * y + m[5])
}
fn close(a: (f32, f32), b: (f32, f32)) -> bool {
(a.0 - b.0).abs() < 1e-3 && (a.1 - b.1).abs() < 1e-3
}
#[test]
fn test_placement_matrix() {
// Querformat-Folie 800 × 600 ohne Drehung in ein 400 × 300-Rechteck bei (10, 20)
let m = placement_matrix([0.0, 0.0, 800.0, 600.0], 0, [10.0, 20.0, 400.0, 300.0]);
assert!(close(apply(m, 0.0, 0.0), (10.0, 20.0)));
assert!(close(apply(m, 800.0, 600.0), (410.0, 320.0)));
// Verschobene MediaBox
let m = placement_matrix([100.0, 50.0, 300.0, 150.0], 0, [0.0, 0.0, 200.0, 100.0]);
assert!(close(apply(m, 100.0, 50.0), (0.0, 0.0)));
// Um 90° gedrehte Hochformatseite (200 × 400) erscheint quer (400 × 200):
// die linke untere Ecke landet links oben
let m = placement_matrix([0.0, 0.0, 200.0, 400.0], 90, [0.0, 0.0, 400.0, 200.0]);
assert!(close(apply(m, 0.0, 0.0), (0.0, 200.0)));
assert!(close(apply(m, 200.0, 0.0), (0.0, 0.0)));
assert!(close(apply(m, 0.0, 400.0), (400.0, 200.0)));
// 180° und 270° (= -90°)
let m = placement_matrix([0.0, 0.0, 200.0, 400.0], 180, [0.0, 0.0, 200.0, 400.0]);
assert!(close(apply(m, 0.0, 0.0), (200.0, 400.0)));
let m = placement_matrix([0.0, 0.0, 200.0, 400.0], -90, [0.0, 0.0, 400.0, 200.0]);
assert!(close(apply(m, 0.0, 0.0), (400.0, 0.0)));
}
#[test]
fn test_apply_underlays_embeds_source_pages() {
let source = crate::pdf_doc::tests::sample_pdf(&[(842.0, 595.0, 0), (595.0, 842.0, 0)]);
let target = crate::pdf_doc::tests::sample_pdf(&[(595.0, 842.0, 0), (595.0, 842.0, 0)]);
let sources = HashMap::from([("folien".to_string(), source)]);
let underlays = vec![
Underlay {
target_page: 0,
source: "folien".into(),
source_page: 0,
rect: [0.0, 421.0, 595.0, 421.0],
},
Underlay {
target_page: 1,
source: "folien".into(),
source_page: 5,
rect: [0.0, 0.0, 595.0, 842.0],
},
Underlay {
target_page: 1,
source: "fehlt".into(),
source_page: 0,
rect: [0.0, 0.0, 595.0, 842.0],
},
];
let (bytes, failed) = apply_underlays(&target, &underlays, &sources).unwrap();
// Fehlende Quellseite und fehlendes PDF werden gemeldet, der Rest klappt
assert_eq!(failed.len(), 2);
let doc = Document::load_mem(&bytes).unwrap();
let pages: Vec<ObjectId> = doc.get_pages().into_values().collect();
assert_eq!(
pages.len(),
2,
"Quellseiten dürfen nicht als eigene Seiten auftauchen"
);
let first = doc.get_page_content(pages[0]).unwrap();
let text = String::from_utf8_lossy(&first);
assert!(
text.starts_with("q "),
"Unterlage muss zuerst gezeichnet werden: {text}"
);
assert!(text.contains("Do Q"));
// Ursprünglicher Seiteninhalt bleibt erhalten
assert!(text.contains("re f"));
// Form-XObject mit dem Inhalt der Folie ist in den Ressourcen eingetragen
let page = doc.get_dictionary(pages[0]).unwrap();
let resources = page.get(b"Resources").unwrap().as_dict().unwrap();
let xobjects = resources.get(b"XObject").unwrap().as_dict().unwrap();
let (_, form_ref) = xobjects.iter().next().unwrap();
let form = doc
.get_object(form_ref.as_reference().unwrap())
.unwrap()
.as_stream()
.unwrap();
assert_eq!(
form.dict.get(b"Subtype").unwrap().as_name().unwrap(),
b"Form"
);
assert!(String::from_utf8_lossy(&form.content).contains("1 0 0 rg"));
}
}