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使用css实现任意大小,任意方向, 任意角度的箭头

网页开发中,经常会使用到 下拉箭头

下拉箭头
,右侧箭头
右侧箭头
这样的箭头。 一般用css来实现:

    {  
        display: inline-block;  
        margin: 72px;  
        border-top: 24px solid;
        border-right: 24px solid;  
        width: 120px;
        height: 120px;  
        transform: rotate(45deg); 
    } 
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因为这是利用div的border-top, border-right,然后通过旋转div来实现的。

任意角度的箭头

这里有个问题: 假如需要一个角度为120度的箭头怎么办呢? 由于border-top, border-right一直是90度, 所以仅仅通过旋转不行。 我们可以先把div 旋转45度, 让它成为一个 菱形 然后再伸缩,达到任意的角度, 这样就可以得到一个 任意角度的箭头。由于用到了旋转和伸缩两种变换,所以需要使用 transform: matrix(a,b,c,d,e,f) 这个变换矩阵。 这里的6个变量组成了一个3介的变换矩阵

\left[
 \begin{matrix}
   a & c & e \\
   b & d & f \\
   0 & 0 & 1
  \end{matrix}
  \right]

任意点p(x,y)的平移, 旋转, 伸缩变换以及他们的各种组合都可以通过这个变换矩阵做到:

\left[
 \begin{matrix}
  x \\
  y \\
  1
  \end{matrix}
  \right]
 \left[
 \begin{matrix}
   a & c & e \\
   b & d & f \\
   0 & 0 & 1
  \end{matrix}
  \right]= 
   \left[
 \begin{matrix}
   x' \\
   y' \\
   1
  \end{matrix}
  \right]

注:这里用齐次坐标 来表达一个点。 简单说就是p(x, y) 表示为p'(x', y', 1)

平移矩阵

v(x, y) 沿着x轴平移tx, 沿着y轴平移ty。 则有:

x' = x + tx
y' = y + ty
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所以平移矩阵:

\left[
 \begin{matrix}
  x' \\
  y' \\
  1
  \end{matrix}
  \right]=
 \left[
 \begin{matrix}
   1  & 0  & tx \\
   0  & 1  & ty \\
   0 & 0 & 1
  \end{matrix}
  \right] 
   \left[
 \begin{matrix}
   x \\
   y \\
   1
  \end{matrix}
  \right]
旋转矩阵

v(x, y) 点绕原点旋转θ到v'(x', y')

此处输入图片的描述
则有:

x = r * cos(ϕ )
y = r * sin(ϕ )

x' = r * cos(θ + ϕ) = r * cos(θ) * cos(ϕ) - r * sin(θ) * sin(ϕ ) // 余弦公式
y' = r * sin(θ + ϕ) = r * sin(θ) * cos(ϕ) + r * cos(θ) * sin(ϕ ) // 正弦公式
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所以:

x' = x * cos(θ) - y * sin(θ)
y' = x * sin(θ) + y * cos(θ)
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所以旋转矩阵:

\left[
 \begin{matrix}
  x' \\
  y' \\
  1
  \end{matrix}
  \right]=
 \left[
 \begin{matrix}
   cos(θ)  & -sin(θ) & 0 \\
   sin(θ) & cos(θ)  & 0 \\
   0 & 0 & 1
  \end{matrix}
  \right]
   \left[
 \begin{matrix}
   x \\
   y \\
   1
  \end{matrix}
  \right]
伸缩矩阵

假设x轴,y轴的伸缩率分别是kx, ky。 则有:

x' = x * kx
y' = y * ky
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所以:

\left[
 \begin{matrix}
  x' \\
  y' \\
  1
  \end{matrix}
  \right]=
 \left[
 \begin{matrix}
   kx  & 0 & 0 \\
   0 & ky  & 0 \\
   0 & 0 & 1
  \end{matrix}
  \right]= 
   \left[
 \begin{matrix}
   x \\
   y \\
   1
  \end{matrix}
  \right]
复合变换

如果是对p(x, y)先平移(变换矩阵A), 然后旋转(变换矩阵B), 然后伸缩(变换矩阵C)呢?

p' =C(B(Ap)) ==>  p' = (CBA)p //矩阵乘法结合率
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现在任意角度o的箭头就很简单了:

  1. 先把div旋转45度 成为 菱形, 变换为 M1
  2. 伸缩x轴, y轴 :
    x' = size * cos(o/2) = x * √2 *  cos(o/2)
    y' = size * sin(o/2) = y *  √2  * sin(o/2)
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即: kx = √2 * cos(o/2); ky = √2 * sin(o/2) 这样就得到了任意角度的箭头。 变换为M2

如果箭头的方向不是指向右侧, 在进行一次旋转就可以得到任意方向的箭头。变换为M3

那么由于 p' =C(B(Ap)) ==> p' = (CBA)p, 我们就可以先计算出 M3M2M1,然后对div进行相应的变换,就可以得到任意角度, 任意方向的箭头了。

div的width和height就是箭头的边长, 通过调整可以获取任意边长的箭头。

React组件

为了方便使用, 这个箭头被封装为了一个 React组件。git地址

示例
简单箭头 模拟select 发散箭头
简单箭头
模拟select
发散箭头

props

name type default description
degree number 90 箭头的张角, 角度制
offsetDegree number 0 箭头的方向,默认指向右边
color string - 箭头的颜色
size string 10px 箭头边长

安装使用

npm install rc-arrow --save

import Arrow from 'rc-arrow'

class Hw extends Component {
    render() {
        return (
            <Arrow size="20px" color="red"/>
        )
    }
}
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