实用程序：解放双手！Python 打造 PDF 手写模拟器，轻松搞定手写作业

前言

作为学生，想必大家都有过被海量手写实验报告、课程作业支配的痛苦。要花费大量时间一笔一划地抄写到纸质文档中再进行扫描成pdf提交，不仅耗时耗力，手写的字迹还可能参差不齐，影响作业美观度。
为了偷懒，博主开发了一款基于python的PDF手写模拟器，它能够模拟真实手写笔迹，将电脑上的文字批量填充到 PDF 指定区域，支持中文/英文分开配置、手写扰动效果自定义、配置模版复用等功能，生成的效果高度贴近真实手写，帮你彻底告别手动抄写的烦恼。首先来个界面以及效果预览：
代码已经开源在Github：https://github.com/ChenAI-TGF/PDF_HandWrite
欢迎大家下载，如果觉得有用的话可以给我点个Star，万分感谢！！
如果登不上Github的话也欢迎直接私信博主要代码

流程思路总览

这款 PDF 手写模拟器的整体运作流程可以分为「用户操作流程」和「技术实现流程」两层，清晰易懂：
1.  用户操作流程（简单易上手）

• 打开目标 PDF：选择需要填写的实验报告、作业等 PDF 文件；
  
  
  
  
  
  
  
• 框选填写区域：在 PDF 预览界面拖动鼠标，框选出需要插入文字的区域（红色矩形标记）；
  
  
  
  
• 配置手写参数：分别在中文、英文/数字选项卡中调整字体、大小、颜色、扰动效果等参数；
  
  
  
  
• 输入并预览文字：在右侧文本框输入需要填写的内容，开启「实时预览」查看手写效果；
  
  
  
  
  
  
  
• 不满意可实时调整参数
  
  
  
  
• 确认并保存：效果满意后确认应用笔迹，支持撤销、擦除错误内容，也可保存当前配置为模版，最后导出填写完成的 PDF。
  

2.  技术实现流程（分层协作）

• UI 交互层：基于 tkinter 搭建可视化界面，提供按钮、选项卡、文本框等交互组件，接收用户操作；
  
• 参数配置层：管理中文/英文手写参数，支持配置保存（JSON）与加载，实现模版复用；
  
• PDF 操作层：基于 PyMuPDF 实现 PDF 的读取、页面渲染、文字插入、擦除、保存等核心操作；
  
• 手写渲染层：核心逻辑层，实现文字排版、语言区分、手写扰动效果生成，最终将模拟手写文字插入 PDF。
  

1. ┌─────────────────────┐
2. │  UI交互层（tkinter） │  # 可视化交互，接收操作
3. └─────────────┬───────┘
4.               ▼
5. ┌─────────────────────┐
6. │  参数配置层（JSON）  │  # 参数管理，模版复用
7. └─────────────┬───────┘
8.               ▼
9. ┌─────────────────────┐
10. │ PDF操作层（PyMuPDF） │  # PDF核心操作（读写/保存等）
11. └─────────────┬───────┘
12.               ▼
13. ┌─────────────────────┐
14. │  手写渲染层（核心）  │  # 手写效果生成，文字插入
15. └─────────────────────┘

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涉及的具体技术

这款工具基于 Python 生态的常用库开发，技术栈轻量化且实用性强，核心涉及以下技术：

• tkinter：Python 内置 GUI 库，无需额外安装，负责搭建整个应用的可视化界面，实现按钮点击、参数调整、文本输入、PDF 预览等交互功能；
  
• PyMuPDF（fitz）：核心 PDF 处理库，提供高效的 PDF 读取、写入、页面渲染、文字插入、红act标注（擦除功能）等接口，是实现 PDF 编辑的核心依赖；
  
• Pillow（PIL）：图像处理库，将 PyMuPDF 渲染出的 PDF 页面像素数据，转换成 tkinter 画布可显示的图像格式，实现 PDF 页面的可视化预览；
  
• JSON：轻量级数据格式，用于保存用户配置的手写参数模版（字体、大小、扰动值等），方便后续直接复用，无需重复调整；
  
• Python 随机数与数学计算：实现手写效果的「不规则扰动」，模拟真实手写的位置偏移、大小波动、行倾斜等特性；
  
• TTF 字体支持：读取自定义 TrueType 字体文件，支持切换不同手写风格字体，适配不同用户的手写习惯。
  

最终效果演示

代码原理简单讲解（手写字体生成 + 扰动效果）

我们重点讲解核心功能 —— 手写字体生成与扰动效果的实现，忽略 UI 搭建等辅助代码，聚焦核心逻辑：
一、 手写字体生成（文字插入 PDF 核心）

这部分的核心是将文字按规则排版后，插入到 PDF 指定区域，关键步骤如下：
<ol>文字与区域预处理
首先获取文本框中的输入文字，按换行符 \n 分割成多行，同时将用户框选的预览区域坐标（带缩放比例）转换为 PDF 实际坐标（除以缩放系数 self.zoom），得到真实的填写范围 (x1, y1, x2, y2)。

1. # 读取输入文字并分割行
2. text = self.text_editor.get("1.0", tk.END).strip("\n")
3. lines = text.split('\n')
4. # 转换为 PDF 实际坐标（去除预览缩放影响）
5. x1, y1 = min(self.start_x, self.end_x)/self.zoom, min(self.start_y, self.end_y)/self.zoom
6. x2, y2 = max(self.start_x, self.end_x)/self.zoom, max(self.start_y, self.end_y)/self.zoom

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语言区分与参数匹配
通过 is_chinese 函数判断单个字符是中文还是英文/数字，分别匹配对应的配置参数（中文/英文独立的字体、大小、字距等），确保不同语言的手写效果适配合理。
[code]# 判断是否为中文（含中文标点）def is_chinese(self, char):    if '\u4e00'