Omniimagainer - 多功能圖像處理應用

專案簡介

Omniimagainer 是一個多功能圖像處理桌面應用程式,整合圖片格式轉換、特效處理、雲端儲存與郵件發送功能。專案採用模組化設計，透過 Tkinter 提供直覺的圖形介面，支援本地儲存、Google Drive 雲端上傳與電子郵件附件寄送，適用於快速圖像編輯與分享場景。系統使用 OpenCV 與 Pillow 處理影像，並整合 Google Drive API 實現雲端同步功能。

核心理念

• 一站式圖像處理：編輯、儲存、分享整合於單一應用程式
• 雲端整合：支援 Google Drive OAuth 2.0 認證與檔案上傳
• 模組化架構：功能分離為獨立處理器類別，易於維護與擴展
• 使用者友善：Tkinter GUI 提供即時預覽與 Hover 提示

我的職責

作為專案的核心開發者（與 timli6307、samtto22-MewCat、wakaba0972 協作），我負責：

系統架構設計

• 設計五大模組架構：UserInterface、FileManager、EffectProcessor、PositionProcessor、StepRecord
• 建立 Main.py 入口點與自動相依套件檢查機制
• 實作圖像處理流程：匯入 → 編輯 → 預覽 → 匯出

核心功能實作

• 圖形使用者介面 (UserInterface.py)：744 行 Tkinter 程式碼，實作主視窗、預覽面板、Hover 提示、網路連線檢查
• 檔案管理系統 (FileManager.py)：337 行程式碼，整合 Google Drive API、OAuth 2.0、SMTP 郵件發送、本地檔案對話框
• 特效處理器 (EffectProcessor.py)：83 行程式碼，實作 HSV 色彩調整、侵蝕濾鏡、6 種濾鏡效果
• 位置處理器 (PositionProcessor.py)：23 行程式碼，處理圖像縮放與調整
• 步驟記錄系統 (StepRecord.py)：53 行程式碼，實作 Undo/Redo 功能與操作歷史管理

雲端整合與認證

• Google Drive API OAuth 2.0 流程實作（credentials.json + token.json）
• SMTP 郵件發送整合（Gmail SMTP SSL）
• 網路連線狀態即時檢查

核心功能

1. 圖像編輯功能

• 特效處理器 (EffectProcessor)
  • HSV 色彩空間調整（色調、飽和度、明度）
  • 侵蝕濾鏡 (Erode)：使用 5x5 kernel 進行形態學操作
  • 6 種可疊加濾鏡效果
  • 即時預覽與顏色選擇器
• 位置處理器 (PositionProcessor)
  • 圖片縮放與裁切
  • 長寬比例調整
  • 尺寸優化（待改進項目）

2. 檔案管理系統

• 本地儲存 (FileManager.saveFileLocal)
  • 使用 filedialog 選擇儲存位置
  • 支援多種格式：PNG、JPEG、BMP
  • 自動路徑解析與格式轉換
• 雲端儲存 (FileManager.saveFileCloud)
  • Google Drive API v3 整合
  • OAuth 2.0 認證流程
  • InstalledAppFlow 處理授權視窗
  • MediaFileUpload 上傳預覽圖片
• 郵件發送 (FileManager.sendFileViaMail)
  • SMTP SSL 連接 (Gmail 465 端口)
  • MIMEMultipart 郵件組裝：主旨 + 內容 + 圖片附件
  • 正則表達式驗證 Email 格式
  • 自訂寄送視窗（500x500 Toplevel）

3. 步驟記錄與還原

• Undo/Redo 系統 (StepRecord)
  • 記錄每次編輯操作（參數、濾鏡、翻轉）
  • 支援多步驟退回與重做
  • 重置所有動作功能

4. 使用者介面

• 主視窗 (UserInterface.ui)
  • Tkinter 主視窗與預覽面板
  • Microsoft YaHei 字型顯示
  • Hover 提示系統 (idlelib.tooltip)
  • 網路狀態指示器
  • 多國語言支援計畫 (lang_zh.txt)
• 預覽系統
  • 即時顯示編輯結果 (Preview.png)
  • PIL ImageTk 整合
  • 動態更新畫布

使用技術

圖像處理函式庫

• OpenCV (4.5.4.60)：主要圖像處理引擎
  • cv2.imread/imwrite：影像讀寫
  • cv2.cvtColor：色彩空間轉換 (BGR ↔ HSV)
  • cv2.erode：形態學侵蝕操作
• Pillow (8.4.0)：格式轉換與 Tkinter 整合
  • Image.open/save：多格式支援
  • ImageTk.PhotoImage：Tkinter 顯示
• NumPy (1.21.5)：陣列操作與數值計算

雲端與網路整合

• Google API Client (2.64.0)：Google Drive 整合
  • google-auth-oauthlib (0.5.3)：OAuth 2.0 認證
  • googleapiclient.http：MediaFileUpload 上傳
• SMTP (標準庫)：Gmail 郵件發送
  • smtplib.SMTP_SSL：SSL 加密連接
  • email.mime：多部分郵件組裝
• Requests (2.28.1)：網路連線檢查

使用者介面

• Tkinter (標準庫)：GUI 框架
  • ttk：現代化元件
  • filedialog：檔案選擇對話框
  • messagebox：彈出視窗（showinfo, showerror, askyesno）
• idlelib.tooltip：Hover 提示功能

開發工具

• Visual Studio：專案管理 (.pyproj, .sln)
• Git：版本控制（3 位協作者）
• pip：自動相依套件檢查與安裝

專案狀態

當前版本：功能完整（持續優化中）

• 核心功能狀態：圖像編輯、雲端上傳、郵件發送均已實作

功能完成度

• ✅ 已完成：
  • OpenCV/Pillow 圖像處理
  • Google Drive OAuth 2.0 認證
  • SMTP 郵件發送系統
  • Tkinter 圖形介面
  • 網路連線狀態檢查
  • Undo/Redo 步驟記錄
• 🔄 進行中：
  • OAuth 視窗意外關閉的處理
  • 圖片 resize 優化
• 📋 計畫中：
  • 多語言支援 (Language selection)
  • 關閉頂層視窗時的重置處理
  • 更完善的步驟記錄系統

開發挑戰與收穫

1. Google Drive OAuth 2.0 整合

挑戰：如何安全地處理 Google API 認證流程？

解決方案：

• 使用 InstalledAppFlow 啟動本地 OAuth 伺服器
• credentials.json 儲存 Client ID/Secret
• token.json 快取存取權杖，避免重複認證
• SCOPES 限制權限：僅請求檔案讀寫權限

待改進：

• 處理 OAuth 視窗意外關閉的情況
• 實作 token 過期自動刷新機制

收穫：

• 深入理解 OAuth 2.0 授權流程
• 學習 Google API 最佳實務
• 掌握敏感資料管理技巧

2. SMTP 郵件發送系統

挑戰：如何組裝包含圖片附件的多部分郵件？

解決方案：

• 使用 MIMEMultipart 容器整合多種內容類型
• MIMEText 處理文字內容（主旨、正文）
• MIMEImage 處理圖片附件 (Preview.png)
• 正則表達式嚴格驗證 Email 格式

收穫：

• 理解 MIME 多部分郵件結構
• 學習 SMTP 認證與 SSL 加密
• 掌握郵件協議標準

3. Tkinter 複雜 UI 設計

挑戰：UserInterface.py 達 744 行，如何維持程式碼可讀性？

解決方案：

• 將功能拆分為獨立方法（quit, sendM, saveL, saveC 等）
• 使用 Toplevel 視窗隔離複雜流程（郵件發送）
• StringVar/textvariable 實現資料綁定
• Hovertip 提供互動式說明

收穫：

• 掌握 Tkinter 佈局管理（pack, place）
• 學習 GUI 事件驅動程式設計
• 理解使用者體驗設計原則

4. 模組化架構設計

挑戰：如何將功能清晰分離為獨立模組？

解決方案：

• Classes/ 資料夾包含 5 個專門處理器
• 每個類別職責單一：
  • FileManager：檔案 I/O 與雲端整合
  • EffectProcessor：影像特效
  • PositionProcessor：圖像變換
  • StepRecord：歷史記錄
  • UserInterface：UI 邏輯

收穫：

• 理解模組化設計原則
• 學習職責分離（Separation of Concerns）
• 提升程式碼可維護性

5. 網路連線狀態檢查

挑戰：如何優雅地處理離線狀態？

解決方案：

• chknet() 方法嘗試連接 google.com (10 秒逾時)
• 捕獲 ConnectionError 與 Timeout 例外
• 在雲端功能執行前檢查網路狀態
• 顯示友善錯誤訊息

收穫：

• 學習異常處理最佳實務
• 理解網路請求逾時機制
• 提升應用程式健壯性

未來規劃

短期目標

• 修復 OAuth 視窗意外關閉的處理
• 優化圖片 resize 演算法
• 處理頂層視窗關閉時的重置邏輯

中期目標

• 實作多語言支援系統（中文/英文切換）
• 增強步驟記錄功能（顯示操作歷史）
• 新增更多圖像濾鏡（模糊、銳化、邊緣檢測）

長期目標

• 支援批次處理多張圖片
• 整合更多雲端服務（Dropbox, OneDrive）
• 開發插件系統，支援自訂濾鏡
• 加入 AI 圖像增強功能

專案亮點

技術創新

• ✅ 整合 Google Drive API 與 OAuth 2.0，實現安全雲端上傳
• ✅ 模組化架構，5 個獨立處理器類別，職責分離清晰
• ✅ 完整的 SMTP 郵件發送系統，支援多部分 MIME 郵件
• ✅ 即時預覽與網路狀態檢查，提升使用者體驗

協作開發

• ✅ 3 位貢獻者協作（timli6307, samtto22-MewCat, wakaba0972）
• ✅ Git 版本控制管理
• ✅ 清晰的程式碼結構，易於多人協作

實用價值

• ✅ 一站式圖像處理解決方案（編輯 + 儲存 + 分享）
• ✅ 支援多種匯出方式（本地、雲端、郵件）
• ✅ 輕量化桌面應用，無需安裝專業圖像軟體

學習成果

• ✅ 深入實作雲端 API 整合（Google Drive）
• ✅ 掌握圖像處理技術（OpenCV, Pillow）
• ✅ 理解 GUI 程式設計（Tkinter）
• ✅ 學習郵件協議與網路程式設計

應用程式運行截圖