NET中生成动态验证码

验证码是图片上写上几个字，然后对这几个字做特殊处理，如扭曲、旋转、修改文字位置，然后加入一些线条，或加入一些特殊效果，使这些在人类能正常识别的同时，机器却很难识别出来，以达到防爬虫、防机器人的效果。

验证码通常用于网站中，是防爬虫、防机器人侵入的好方法。以往.NET中创建验证码，通常会使用System.Drawing.Image创建“正常”的验证码。

在前一往篇博客.NET中生成水印更好的方法中，提到了如何给图片加水印。本文将基于上篇博客进一步探索，使用Direct2D创建验证码。

前一篇文章链接

周杰，公众号：sdcb.NET中生成水印更好的方法

System.Drawing

前置条件：引用System.Drawing，或者安装NuGet包：System.Drawing.Common：

首先创建一个有几个文字的图片（基本操作）：

效果（Gif是由LINQPad生成多次截图而来，实际为静态图）：

然后再加入一些线条：

效果（Gif是由LINQPad生成多次截图而来，实际为静态图）：

还能做什么？

很遗憾，还有很多可以做，即使是加入线条，机器依然能轻而易举地识别出来。

不过Edi.Wang在他的博客中也发布了一个生成验证码的NuGet包：Edi.Captcha，截止目前最新版是1.3.1：

这个包基于System.Drawing，加入了扭曲效果，加入了一些随机的x坐标偏移，极大地增加了AI识别的难度。

使用方式：

其中CaptchaResult的定义如下：

生成的效果如下（Gif是由LINQPad生成多次截图而来，实际为静态图）：

Direct2D

在前一篇博客中，已经有了Direct2D的相关简介。这里将不再介绍。

前一篇文章链接

周杰，公众号：sdcb.NET中生成水印更好的方法

首先从最简单的图片上写文字开始：

注意此代码使用了using var语句，是C# 8.0的using declaration功能，可以用using (var )语句代替。

使用方式：

效果（Gif是由LINQPad生成多次截图而来，实际为静态图）：

可以注意到，Direct2D生成的文字没有System.Drawing那样的锯齿。

如果取消里面的两行注释，可以得到更加扭曲和旋转的效果（Gif是由LINQPad生成多次截图而来，实际为静态图）：

然后加入线条：

效果（Gif是由LINQPad生成多次截图而来，实际为静态图）：

Direct2D的骚操作

Direct2D中内置了许多特效，如阴影(Shadow)等，这里我们需要用到的是位移特效(Displacement)和水流特效(Turbulence)，为了实现特效，需要加入一个Bitmap层，整体代码如下：

效果如下（Gif是由LINQPad生成多次截图而来，实际为静态图）：

在此基础上，（感谢Direct2D/WIC）经过较小的改动，即可生成一个动态的Gif图片。

只要略微修改以上代码：

• 将PngBitmapEncoder改成GifBitmapEncoder*

• 然后将下面的for循环取消注释

• 将displacement.Scale = 100.0f;改成displacement.Scale = Math.Abs(frameId) * 10.0f;

即可看到以下效果（直接生成，非截图）：

结语

最终的代码生成效果，可以从这里下载，用LINQPad 6打开。

本文使用的是SharpDX，是C#到DirectX的转换层。一个坏消息是，上图中使用的SharpDX已经停止维护了，但目前还没找到可以用于替换的库（可能由于它太好用了）。

以前我经常将Direct2D用于游戏，但最近越来越多的时候Direct2D已经用于解决实际问题。由于Direct2D的高颜值、高性能，实际上，Direct2D已经无处不在，浏览器/Word/Excel等日常软件都是深度集成Direct2D的应用。相信Direct2D可以用于更多的场景中。

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作者：周杰
出处：https://www.cnblogs.com/sdflysha
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