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Windows 手写批注软件，把 Word / Excel / PowerPoint / 图片 / 文本 / PDF 等格式统一转换成 PDF，在窗口内渲染，用手写笔直接批注，最后导出成带批注的 PDF。

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InkAnnotator — Windows 手写批注软件

把 Word / Excel / PowerPoint / 图片 / 文本 / PDF 等格式统一转换成 PDF，在窗口内渲染，用手写笔直接批注，最后导出成带批注的 PDF。

一、技术选型（为什么这么选）

环节 方案 理由
UI 框架 .NET 8 + WPF InkCanvas 是 Windows 上唯一原生接入 Windows Ink 的托管控件：压感、倾斜、笔尾擦除、低延迟湿墨渲染全部开箱即用。Electron / Qt 都要自己模拟压感，手感差一大截
文档 → PDF LibreOffice 无头模式（主）+ Office COM（备）+ 内建图片/文本转换 LibreOffice 免费、格式覆盖最广、可随程序分发；装了 Office 的机器自动走 COM 保真度更高
PDF 渲染 pdfium（Docnet.Core） Chrome 同款渲染内核，速度和保真度最好，NuGet 自带原生库免安装
PDF 写回 PdfSharp 6 MIT 协议，可以把墨迹当矢量路径写进原页面内容流，导出后放大不糊
墨迹存储 ISF（StrokeCollection.Save） 微软原生墨迹格式，完整保留压感与笔属性，体积小

核心设计决策：墨迹坐标与缩放解耦。 每页的 InkCanvas 尺寸永远固定为「PDF 点尺寸 × 96/72」的逻辑尺寸，缩放通过外层 ScaleTransform 实现。这样无论用户怎么缩放、怎么换分辨率重渲底图，已有笔迹的坐标都不会漂移——这是很多同类软件做错的地方。

二、目录结构

InkAnnotator/
├── InkAnnotator.sln
├── .vscode/                        VSCode 调试配置
│   ├── launch.json
│   ├── tasks.json
│   └── settings.json
└── src/
    ├── InkAnnotator.Core/          与界面无关的引擎层
    │   ├── Conversion/
    │   │   ├── IDocumentConverter.cs          转换器接口
    │   │   ├── DocumentConversionService.cs   调度：按扩展名挑转换器、失败自动降级
    │   │   ├── LibreOfficeConverter.cs        soffice --headless --convert-to pdf
    │   │   ├── OfficeInteropConverter.cs      Word/Excel/PPT COM 后期绑定
    │   │   └── BuiltInConverters.cs           PDF 直通 / 图片 / 纯文本
    │   ├── Rendering/
    │   │   ├── PdfRenderService.cs            pdfium 光栅化（串行化 + DocReader 缓存）
    │   │   └── PageComposer.cs                底图+墨迹+图章+文字框的统一绘制（打印复用）
    │   ├── Documents/
    │   │   ├── AnnotationPackage.cs           .ianno 工程包读写（含 notes/ 分区）
    │   │   ├── Annotations.cs                 文字批注框 / 图章的数据模型
    │   │   └── StampLibrary.cs                图章矢量几何（汉字也转成路径）
    │   ├── Export/
    │   │   ├── PdfInkExporter.cs              批注矢量烧录进 PDF（三种墨迹模式）
    │   │   └── InkOutlineBuilder.cs           压感 → 变宽多边形轮廓（自算模式用）
    │   └── Fonts/
    │       └── WindowsFontResolver.cs         给 PdfSharp 提供中文字体
    └── InkAnnotator.App/           WPF 界面层
        ├── App.xaml(.cs)           全局异常兜底、命令行参数
        ├── MainWindow.xaml(.cs)    三段式布局 / 缩略图 / 页面视图 / 滚动虚拟化
        ├── AboutWindow.xaml(.cs)   关于：版本 / 快捷键 / 组件与运行环境
        ├── Assets/                 AppIcon.ico（exe 图标，8 个尺寸）/ AppLogo.png
        ├── ViewModels/
        │   ├── ViewModelBase.cs    INotifyPropertyChanged + RelayCommand
        │   ├── MainViewModel.cs    应用状态与全部命令
        │   └── PageViewModel.cs    单页：底图 + 墨迹 + 文字框/图章 + 按需渲染
        ├── Controls/
        │   ├── PenInkCanvas.cs     仅笔书写 / 防手掌误触 / 笔尾擦除
        │   └── AnnotationLayer.xaml(.cs)  文字批注框 / 图章的放置、拖动、缩放、删除
        ├── Services/
        │   ├── UndoRedoManager.cs  通用撤销栈（墨迹 + 文字框 + 图章）
        │   ├── PrintService.cs     自定义 DocumentPaginator，按打印分辨率重渲
        │   └── AutoSaveService.cs  自动保存与崩溃恢复
        ├── Converters/
        └── Themes/Styles.xaml       设计系统：色板 / 图标几何 / 扁平控件样式

三、环境准备

  1. .NET 8 SDK（必须）

    winget install Microsoft.DotNet.SDK.8

  2. LibreOffice（可选，只影响 Office 格式）

    winget install TheDocumentFoundation.LibreOffice

    装在默认路径即可，程序会自动从注册表和常见路径探测 soffice.exe。 没装 LibreOffice 但装了 Microsoft Office 也能跑，走 COM 通道。

    不装也能用：PDF、图片、纯文本走的是内建转换器，零外部依赖。 只有 Word / Excel / PowerPoint 需要这两者之一，程序会按探测结果 动态调整文件对话框的筛选器，不会让你挑到一个注定打不开的 docx。

  3. VSCode 扩展

    • ms-dotnettools.csdevkit（C# Dev Kit，含调试器）
    • ms-dotnettools.csharp

⚠️ 必须是 x64。Docnet.Core 带的是 64 位 pdfium，两个 csproj 都已写死 <PlatformTarget>x64</PlatformTarget>。

四、在 VSCode 里跑起来

cd InkAnnotator
dotnet restore
dotnet build

然后在 VSCode 中按 F5，选「调试 InkAnnotator (WPF)」。

第二个配置「调试并直接打开某个文件」会弹框让你输入文档路径，直接进入已加载状态——调转换和渲染逻辑时很省事。

断点建议放这几处：

想调什么 断点位置
格式转换 DocumentConversionService.ConvertToPdfAsync 的 foreach (var converter in available)
LibreOffice 命令行 LibreOfficeConverter.ConvertAsync 的 proc.Start()
页面渲染 PdfRenderService.RenderCore
可视区调度 MainWindow.UpdateVisiblePagesAsync
墨迹落笔 MainViewModel.OnPageStrokesEdited
导出坐标换算 PdfInkExporter.MapPoint
压感导出（默认路径） PdfInkExporter.TryDrawExactGeometry
压感轮廓展开（自算路径） InkOutlineBuilder.Build
打印每页合成 AnnotatedDocumentPaginator.GetPage
批注放置/拖动 AnnotationLayer.Root_MouseLeftButtonDown / OnDragDelta

五、功能一览

  • 打开：Ctrl+O，或直接把文件拖进窗口，或把文件拖到 exe 上
    • 始终支持：PDF、图片（png/jpg/bmp/tif/gif/webp）、纯文本、.ianno 批注工程
    • 装了 LibreOffice 或 Office 才支持：Word / Excel / PowerPoint / ODF / RTF / HTML
  • 书写：手写笔 / 荧光笔，8 色调色板，粗细 0.6–14
  • 擦除：整笔擦、局部擦，笔尾倒置自动切擦除
  • 选择：套索选中墨迹后可拖动、缩放、删除（InkCanvas 原生能力）
  • 撤销/重做：Ctrl+Z / Ctrl+Y，深度 500 步
  • 缩放：Ctrl+滚轮（以鼠标为锚点）、Ctrl +/−、Ctrl+0、适应宽度
  • 翻页：PageUp / PageDown、左侧缩略图点击
  • 仅笔书写：勾选后手指只平移页面，避免手掌误触
  • 文字批注框：选「文字」工具后在页面上点一下即插入并直接进入编辑；标题条拖动、右下角缩放、Esc 结束编辑；字号 / 文字色 / 底色 / 加粗可调
  • 图章：对勾、叉、问号、圈、三角、星、叹号、优、良、阅、订正，点哪盖哪，大小与颜色可调
  • 打印：Ctrl+P，可选打印范围（全部 / 当前页 / 自定义），可选是否包含批注；横竖不一致时自动转 90°
  • 找批注：缩略图右上角显示批注数量徽标、左侧有竖条；Ctrl+PageUp / Ctrl+PageDown 在「有批注的页」之间跳；选项浮层里可勾选「缩略图只显示有批注的页」，把缩略图栏筛成一份批注索引

界面结构

主栏只放「写」相关的东西：左侧文件菜单与文档名，中间七个工具，右侧撤销重做与选项。工具的参数放在下面的上下文栏里，只显示当前工具的那一组——选到「选择」或「浏览」时整条收起，画布多出 44px。页码、缩放、批注跳转这类「看」的控制全部下沉到底部状态栏。一次性开关（仅笔书写、打印含批注、只看批注页）收进右上角的选项浮层。

缩略图栏与正文双向联动：点缩略图跳到该页，滚动正文时缩略图选中项跟着走并自动滚进视野。

  • 文件（带底色的那一个）打开后台菜单：打开 / 保存 / 另存为 / 导出 PDF / 打印，以及「打印时包含批注」。
  • 绘图（默认选项卡）分三组 —— 工具（笔、荧光笔、文字框、图章、橡皮、选择、浏览）、样式、编辑（撤销 / 重做 / 清除本页）。 「样式」组的内容随当前工具切换：笔和荧光笔给色板 + 粗细滑块 + 实时预览，文字框给字号 / 字色 / 底色 / 加粗，图章给两行图形库 + 大小 + 颜色，橡皮给整笔 / 局部两种方式。
  • 视图分四组：显示（导航窗格、仅笔书写、只显示有批注的页）、缩放、页面、批注。
  • 选项卡条右端可以折叠整个功能区，画布多出 88px。
  • 状态栏承担高频的「看」的操作：页码、批注跳转、缩放滑块与适应宽度 —— 和 Office 一样。

文档区背景是浅灰（#E6E6E6），页面靠 1px 边框加淡阴影浮起来，不用深色画布。

六、已知限制与后续可做的事

  1. 旋转页面：PdfInkExporter.HandlePageRotation 默认按 /Rotate 做坐标映射。极少数 PdfSharp 版本会自行处理旋转导致重复变换，若导出后旋转页墨迹错位，把这个静态属性设为 false 再试。

  2. MediaBox 原点偏移 已修：PageMapping 现在按 pdfium 的规则取 MediaBox ∩ CropBox 作为可见区，并补偿 PdfSharp 不处理的页面框原点（OffsetX = box.X1、OffsetY = page.Height − box.Y2）。扫描件的非零 MediaBox 原点、印刷排版件的偏移 CropBox 都不再错位；常规页面两个偏移都算出 0，行为与旧版逐点一致。若某个 PdfSharp 版本将来自己处理了原点，把 PdfInkExporter.HandlePageBoxOffset 置 false。

    同一条坐标链上还有一处小误差也一起修了：PdfRenderService 原先用 PageDimensions(1.0) 量页面尺寸，而 Docnet 的 GetPageWidth() 是 (int)(FPDF_GetPageWidth * scaling)——截断，A4 的 595.276×841.890 会被报成 595×841。现在改成放大 MeasureScale = 100 再除回来，截断误差 ≤0.01pt。Docnet 的 PageReader 构造函数只做 FPDF_LoadPage，位图是 GetImage 时才分配，所以放大量尺寸不占内存。

    需要在 Windows 上验证的两个用例（本轮改动只做了代码审查，没有编译运行）：

    • 非零 MediaBox 原点的扫描件 + 带偏移 CropBox 的印刷排版件，导出后墨迹是否与屏幕重合；
    • /Rotate = 90/270 的页面。OffsetY 用的是 page.Height，若某个 PdfSharp 版本对旋转页自行交换了 Width/Height，这里会连带偏移；出现错位就先关 HandlePageRotation 定位是哪一层重复变换了。

  3. 压感导出的三种模式：由 PdfInkExporter.Mode 控制。

    模式 做法 取舍
    ExactGeometry（默认） 直接取 Stroke.GetGeometry()，即 WPF 渲染用的那份实心轮廓，展平成多边形 与屏幕完全一致；密集手写时顶点多、PDF 偏大。可用 FlattenTolerance / MinVertexSpacing 抽稀
    PressureOutline InkOutlineBuilder 自己按相邻采样点压力算半宽、沿法线偏移、左正右反闭合 顶点少、文件小、参数可调（MinPressureFactor / MaxPressureFactor / SmoothIterations）；FitToCurve 的曲线拟合靠两轮 Chaikin 逼近，锐角处与屏幕有细微差异
    FixedWidth 定宽折线 旧行为，丢笔锋，仅用于对比排查

    注意：采集压力、屏幕渲染笔锋、ISF 存盘三件事 Ink 组件本来就内置，这里补的只是「WPF 墨迹 → PDF 矢量路径」这一段桥接，PdfSharp 不认识 WPF 墨迹。

  4. 无 LibreOffice 也无 Office 时：只能打开 PDF、图片、纯文本。这是设计如此，不是降级 —— DocumentConversionService 把这两个通道标成 RequiresExternalSoftware，筛选器里不出现相应格式，误开时抛 MissingConverterException，UI 弹的是一条安装指引而不是错误。「关于」窗口的"可选组件"一栏如实显示探测结果。

  5. 超大文档：页面容器目前不做 UI 虚拟化（只虚拟化位图）。上千页时可以改用 VirtualizingStackPanel + 像素滚动。

  6. 打印仍占 UI 线程：DocumentPaginator.GetPage 是同步接口，WPF 打印栈全程占着 UI 线程，这一点改不了。已经做的是把过程可见化：PrintProgressWindow 显示「第 N / M 页」进度条并提供取消，靠在每页回调里手动排一次消息队列（DispatcherFrame + PushFrame）来刷新；排队期间主窗口被置为 IsEnabled = false，不会命令重入。取消后剩余页面产出空白页快速排空任务，而不是抛异常打断 XpsDocumentWriter（有些驱动会留下卡住的作业），并如实告知"前 N 页可能已进入打印队列"。真正的异步化要把分页器搬到独立 STA 线程，前提是先把墨迹和批注快照成非线程亲和的数据。

  7. PDF 里的文字批注字重：WindowsFontResolver 只提供一种字重，加粗用微偏移模拟，不是真正的 Bold 字形。

  8. 旋转页上的文字批注：靠 RotateAtTransform(-rotate, 锚点) 把坐标系转回直立方向。/Rotate = 0（绝大多数情况）完全不走这条分支。

  9. 可以加的功能：朗读、OCR 文字层（Tesseract）、多设备墨迹同步、按页导出 PNG、批注清单侧栏。

七、发布

dotnet publish src/InkAnnotator.App/InkAnnotator.App.csproj -c Release -r win-x64 --self-contained false -o publish

VSCode 里也可以直接跑 tasks 里的「publish (单文件 x64)」。 分发时记得连同 runtimes/win-x64/native/pdfium.dll 一起打包（publish 会自动带上）。

八、许可证

本项目以 MIT 协议 发布：可自由使用、修改、商用与再分发，保留版权声明即可。

依赖的第三方组件（Docnet.Core / PDFium / PDFsharp）均为 MIT 或 BSD-3-Clause， 详见 THIRD-PARTY-NOTICES.md。 LibreOffice 与 Microsoft Office 只是被当作外部程序调用，不随本项目分发。

九、参与与反馈

  • 发现问题或想要新功能：提 Issue，附上版本号（设置 → 关于 → 复制版本信息）、 系统版本、复现步骤；如果和某个文档相关，尽量给一个可以公开的最小样例。
  • 提交代码：从 main 拉分支 → 改动 → PR。改到墨迹坐标、导出映射、打印分页这三块时， 请在 PR 里说明用什么文档验证过（尤其是非零 MediaBox 的扫描件、/Rotate 非 0 的页面）。
  • 「六、已知限制」里的条目欢迎认领。

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