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VirtualDesktop

在 Windows 上把窗口挂到虚拟显示器上截图:用户看不到、任务栏不留痕、退出自动还原。 一次 pip install,首次调用时自动完成虚拟显示器驱动安装。

from VirtualDesktop import OffscreenSession

with OffscreenSession(target_window_title="微信") as session:
    session.mount()                 # 按需装驱动 + 隐藏窗口
    frame = session.capture()       # PrintWindow,自动回退到可用后端
    frame.image.save("wechat.png")  # PIL.Image
# 退出时窗口回到原位,任务栏样式恢复

适用于 UI 自动化、不在前台打扰用户的截图/OCR、需要在无人值守环境里抓取应用界面。


一、使用说明

安装

pip install VirtualDesktop

运行时依赖只有 Pillow。需要 Windows 10 1809 (build 17763) 或更高;更低版本没有 IddCx(间接显示驱动框架),无法承载虚拟显示器,VirtualDesktop check 会直接说明这一点。

快速开始

from VirtualDesktop import OffscreenSession

session = OffscreenSession(
    window_class="WeChatLoginWndForPC",   # 按类名定位(也可用标题/进程名/PID)
    window_pid=1234,
)
session.mount()                # 首次会弹一次 UAC 装驱动
print(session.hide_mode_used)  # 实际用了哪种隐藏方式
frame = session.capture()
frame.image.save("shot.png")
session.unmount()              # 幂等

用 with 语句或 try/finally 都行:异常时同样会还原窗口。

窗口定位支持四种方式,可组合使用:target_window_title、window_class、process_name、 window_pid。不确定时先用 VirtualDesktop list-windows 查。

命令行

VirtualDesktop check                      # 只读体检:系统版本 / 显示器 / 驱动 / 缓存 / 签名
VirtualDesktop list-windows               # 列出可选窗口
VirtualDesktop capture "微信" --out wx.png --unmount
VirtualDesktop install-driver --dry-run   # 打印将要执行的特权命令,不安装
VirtualDesktop install-driver             # 安装驱动(弹一次 UAC)
VirtualDesktop uninstall-driver --purge-files

capture 和 mount 还支持 --hide-mode、--monitor、--methods、--virtual-size、 --virtual-dpi、--ui-tree、--desktop-shot 等开关,用 --help 查看全部。

两种隐藏方式

SessionConfig.hide_mode 三选一,默认 virtual_screen:

模式 做法 需要驱动 窗口在哪
virtual_screen(默认) 移到虚拟显示器 是 虚拟屏上
offscreen 移出所有显示器的坐标区 否 任何屏幕之外
auto 先试前者,不可用则退到后者 否 视情况
from VirtualDesktop import OffscreenSession, SessionConfig

session = OffscreenSession(
    target_window_title="微信",
    config=SessionConfig(hide_mode="offscreen"),
)
session.mount(install_driver=False)   # 完全不需要驱动

两种模式都会去掉任务栏按钮和 Alt+Tab 痕迹,并且都能在隐藏状态下截图;unmount() 会把 几何还原到挂载前的状态。

用 offscreen 时窗口不在任何显示器上,所以桌面截图里看不到它——这是设计如此。 窗口自身的截图请用 session.capture()。

虚拟显示器大小与 DPI

默认与当前主屏一致,也可以指定:

VirtualDesktop capture "微信" --virtual-size 1920x1080 --virtual-dpi 125%
from VirtualDesktop.display_setup import configure_virtual_display

result = configure_virtual_display(size="1920x1080", dpi="125%")   # 传 None 表示跟随主屏
print(result.ok, result.effective_size, result.effective_dpi)

完全不安装驱动:私有桌面

VirtualDesktop 创建一个私有桌面,窗口在上面运行,零权限、零安装:

import json, tempfile
from pathlib import Path
from VirtualDesktop import VirtualDesktop

# 代理脚本在目标桌面内运行,把结果写到 --out 指定的文件
agent = Path(tempfile.mkdtemp()) / "agent.py"
agent.write_text(
    "import argparse, json\n"
    "from VirtualDesktop import CaptureEngine, list_windows, window_diagnostics\n"
    "p = argparse.ArgumentParser(); p.add_argument('--out'); a = p.parse_args()\n"
    "CaptureEngine().ensure_dpi_aware()\n"
    "data = [window_diagnostics(r.hwnd) for r in list_windows() if r.title]\n"
    "open(a.out, 'w', encoding='utf-8').write(json.dumps(data))\n",
    encoding="utf-8",
)

with VirtualDesktop("my-workspace") as desktop:
    process = desktop.launch(["charmap.exe"], show=False)
    out = Path(tempfile.mkdtemp()) / "report.json"
    windows = desktop.run_agent(agent, ["--out", str(out)])
# 退出时桌面关闭,其上进程一并结束

私有桌面是隔离边界:跨桌面的截图和 UI Automation 都不可用,所以枚举、截图、点击必须在目标 桌面内的进程里做。run_agent 就是为此准备的——它把你的脚本作为代理进程放进该桌面,再用 文件把结果传回来。

截图方式

session.capture() 会依次尝试多种后端,直到拿到有内容的帧。默认顺序:

printwindow(PW_RENDERFULLCONTENT)→ printwindow_plain → wm_print → bitblt

每个结果都做统计判定:方差接近 0(未绘制/全黑/全白),或单色占比 ≥ 99.9% 且无结构,即判为 失败并换下一个后端。所以"偶尔拿到黑图"会变成确定性的回退,而不是静默产出坏图。

需要指定后端或整窗(含标题栏)时:

from VirtualDesktop import CaptureEngine

engine = CaptureEngine(methods=("bitblt",), client_only=False)
frame = engine.capture(hwnd, require_content=True)
print(frame.method, frame.size)      # 实际生效的后端与尺寸

配置项

所有开关都可以用环境变量设置,便于计划任务和 CI:

VIRTUALDESKTOP_DRIVER_POLICY=auto|never|always     VIRTUALDESKTOP_MONITOR=auto|virtual|primary|DISPLAY2
VIRTUALDESKTOP_HIDE_MODE=virtual_screen|offscreen|auto
VIRTUALDESKTOP_GITHUB_MIRRORS=<url 前缀,逗号分隔>   VIRTUALDESKTOP_CACHE_DIR=<path>
VIRTUALDESKTOP_MANIFEST=<path to manifest.json>    VIRTUALDESKTOP_SIGNATURE_POLICY=warn|strict|off
VIRTUALDESKTOP_CAPTURE_METHODS=printwindow,bitblt  VIRTUALDESKTOP_DEBUG=1
VIRTUALDESKTOP_LOG_FILE=<path>

故障排查

现象 原因 处理
DriverNotFoundError 未装虚拟显示器,且 install_driver=False 或 driver_policy=never 去掉限制,或先跑 VirtualDesktop install-driver
ElevationDenied UAC 被取消或被策略阻止 在管理员终端执行一次 VirtualDesktop install-driver
unsupported-windows-build 系统低于 Win10 1809,没有 IddCx 换系统,或改用 VirtualDesktop / hide_mode="offscreen"
安装后没出现新的虚拟屏 驱动已注册但显示器未启用 设备管理器启用该设备;report.requires_reboot 为真时重启
驱动下载失败或极慢 github.com 不可达 加 VIRTUALDESKTOP_GITHUB_MIRRORS,或预置离线缓存(见下)
截图是黑帧 应用为硬件加速 / 受保护内容 属系统限制;换 bitblt 试试,或确认窗口确实有内容

离线 / 内网部署:把安装包按清单里的文件名(VirtualDesktop/driver_manifest.json 的 artifact.filename)放进 VIRTUALDESKTOP_CACHE_DIR,就不会联网下载;也可以把 VIRTUALDESKTOP_MANIFEST 指向自建镜像的清单(含自算摘要)。


二、安全说明

驱动来源与校验

虚拟显示器驱动使用 VirtualDrivers/Virtual-Display-Driver (MttVDD,IddCx 间接显示驱动,SignPath Foundation 签名)。

驱动与工具二进制不打进 wheel,首次使用时按需下载。下载链路有三道校验,任何一道不过就 中止,不会把未经验证的文件交给系统:

  1. SHA-256 摘要:与随包发布的清单 driver_manifest.json 中固定的摘要逐字节比对,决定了 "拿到的确实是那一个发布文件"。不匹配的文件会被隔离(cache/quarantine)而不是使用。
  2. Authenticode 验签:比对签名者证书指纹与清单中固定的允许值,防止替换成其他发布者的 同版本文件。
  3. 系统安装校验:文件最后交给 Windows 安装,由系统再验一次驱动签名。

国内下载加速是安全的

github.com 在国内经常不可达,因此清单里为每个安装包列了多个加速镜像,主 URL 失败时按顺序 重试。加镜像不会降低安全性:镜像只影响"从哪里拿字节",摘要校验在拿到之后照常执行,所以 镜像要么给出完全相同的文件,要么被第 1 道校验拒绝、随后被隔离。它无法让不同的内容通过。

镜像返回的文件大小与摘要都会核对(例如驱动包固定为 132118 字节 / e24210692b442b39af763536330ce78b423f19342b7a7792c26de3944e418b3a)。

需要自建或更换镜像时:

# 完整 URL 或 URL 前缀(前缀以 / 或 ? 结尾,会自动拼上原始 GitHub 链接),逗号分隔
set VIRTUALDESKTOP_GITHUB_MIRRORS=https://gh-proxy.com/,https://internal.example/mirror/

同样只接受 https://,且一样要过摘要校验。

权限与提权

安装/卸载驱动需要管理员权限,会弹 一次 UAC,由你确认。除此之外,库本身以当前用户权限 运行,不需要管理员。

如果希望完全不提权,用私有桌面(VirtualDesktop)或 hide_mode="offscreen", 两者都不需要任何驱动。

运行期行为

  • 不改动你的桌面:窗口只是被移动位置,退出(含异常退出)时还原到原位与原有样式。
  • 不注入目标进程:不写目标进程内存、不挂钩子;窗口操作走公开的 Win32 窗口 API, 截图走 PrintWindow 等系统接口。
  • 网络访问仅限下载安装包:没有遥测、没有上传,运行期不与任何服务器通信。
  • 文件写入仅在缓存目录:默认 %LOCALAPPDATA%\VirtualDesktop\cache,可用 VIRTUALDESKTOP_CACHE_DIR 更改。

已知限制

  • 部分应用(UWP、硬件叠加层、DRM 受保护内容)任何离屏方式都抓不到——系统限制,非本库缺陷。
  • 自绘界面的应用(如微信 3.9.x)没有子窗口,UI Automation 只暴露顶层 Pane,组件粒度只能到 窗口级;控件级定位需要靠截图像素。Electron/浏览器类应用的 UIA 树是完整的。
  • ARM64 自动选用清单里的 ARM64 驱动变体;x64 / x86 共用同一份驱动包。

许可证

MIT,见 LICENSE。

Metadata

Release files for VirtualDesktop 1.0.1

For a detailed explanation of source distributions (sdists) and built distributions (wheels), please see the package formats documentation.

Source distribution (sdist)

Source distribution for VirtualDesktop 1.0.1
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virtualdesktop-1.0.1.tar.gz 169.9 kB Details

Built distribution (wheel)

Table of built distributions (wheels) for VirtualDesktop 1.0.1
File Interpreter ABI Platform
virtualdesktop-1.0.1-py3-none-any.whl Python 3 none any Details

Total release size: 302.7 kB

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Download URL virtualdesktop-1.0.1.tar.gz
Size 169.9 kB
Tags Source
SHA-256 checksum
How to use checksums
a0427b0f0af46474d7254e34a5082f9707f55a35a3f9380dba6c1a0057fb2f26
BLAKE2b-256 checksum
How to use checksums
8d21aa34682d6f21effd674fcf33e9d0eae1907a8db83022f5fb35c330f58bc0
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Tags Python 3
SHA-256 checksum
How to use checksums
7ce1804dde48f209da9e37318fcad6e9f47c3398111a90b32145f9e4ca865f71
BLAKE2b-256 checksum
How to use checksums
b7d6d71f989f4f7260447f973e3406d0f48c72a349c0c16f590af7a3914fe15c
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