为了让她学画画——5分钟用canvas实现了一个画板

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为了让她学画画——5分钟用canvas实现了一个画板

前言

大家好,我是Fly, canvas真是个强大的东西,每天沉迷这个无法自拔, 可以做游戏,可以对图片处理,后面会给大家分享一篇,canvas实现两张图片找不同的功能, 听着是不是挺有意思的, 有点像游戏 找你妹,但是这都不是本篇文章想要表达的重点,读完今天这篇文章,你可以学到什么呢

  1. Canvas 实现一个简单的画版小工具
  2. Canvas 画出平滑的曲线, 这是本篇文章的重点

这时候有人问我她??, 我的心里没有她的,只有你们coder, 下面一起学习吧,预计阅读5分钟。

CANVAS实现一个画版小工具

因为也比较简单,我大概说下思路:

  1. 首先我对canvas 画布坚监听3个事件, 分别是mouseMove,mouseDown,mouseUp 三个事件, 同时创建了isDown 这个变量, 用来标记当前画图是不是开启
  2. 当我们按下鼠标 也就是mouseDown 事件, 表示开始画笔,有一个初始的点, 并把isDown 设置为true, 然后紧着呢开始移动, 可以确定直线的端点, 然后再把直线的端点设置为下一条直线的起始点, 不断地重复这个过程, mousueUpisDown 这个变量设置为false, 同时清空开始点和结束点
  3. 通过mouseMove事件不断采集鼠标经过的坐标点,当且仅当isDowntrue(即处于书写状态)时将当前的点通过canvasLineTo方法与前面的点进行连接、绘制;

代码如下:

      class board {
        constructor() {
          this.canvas = document.getElementById('canvas')
          this.canvas.addEventListener('mousemove', this.move.bind(this))
          this.canvas.addEventListener('mousedown', this.down.bind(this))
          this.canvas.addEventListener('mouseup', this.up.bind(this))
          this.ctx = this.canvas.getContext('2d')
          this.startP = null
          this.endP = null
          this.isDown = false
          this.setLineStyle()
        }
​
        setLineStyle() {
          this.ctx.strokeStyle = 'red'
          this.ctx.lineWidth = 1
          this.ctx.lineJoin = 'round'
          this.ctx.lineCap = 'round'
        }
        move(e) {
          if (!this.isDown) {
            return
          }
​
          this.endP = this.getPot(e)
          this.drawLine()
          this.startP = this.endP
        }
        down(e) {
          this.isDown = true
          this.startP = this.getPot(e)
        }
        getPot(e) {
          return new Point2d(e.offsetX, e.offsetY)
        }
​
        drawLine() {
          if (!this.startP || !this.endP) {
            return
          }
          this.ctx.beginPath()
          this.ctx.moveTo(this.startP.x, this.startP.y)
          this.ctx.lineTo(this.endP.x, this.endP.y)
          this.ctx.stroke()
          this.ctx.closePath()
        }
        up(e) {
          this.startP = null
          this.endP = null
          this.isDown = false
        }
      }
      new board()
复制代码

point2d是我自己写的一个2d点的一个类,不清楚的同学可以看我前几篇文章, 这里就不重复阐述了。我们看下gif:

画板

细心的同学可能发现,画的线折线感比较强,出现这个本质的原因—— 就是我们画出的线其实是一个多段线polyline, 连接两个点之间的线是直线

如何画出平滑的曲线

想起曲线,就不得不提到贝塞尔曲线了,我之前的文章有系统的介绍过贝塞尔曲线,以及贝塞尔曲线方程的推导过程—— 传送门

canvas 肯定是支持贝塞尔曲线的quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y) , 主要是一个起始点, 一个终点,一个控制点。 其实这里可以用一个巧妙的算法去解决这样的问题。

获取二阶贝塞尔曲线信息的算法

假设我们在鼠标移动的过程中有A、B、C、D、E、F、G、这6个点。如何画出平滑的曲线呢, 我们取B点和C点的中点B1 作为第一条贝塞尔曲线的终点,B点作为控制点。如图:

贝塞尔曲线

接下来呢 算出 cd 的中点 c1 以 B1 为起点, c点为控制点, c1为终点画出下面图形:

连续曲线图

然后后面按照这样的步骤不断画下去,就可以获得平滑的曲线了。 理论基础我们明白了, 我们改造上面的画线的方法:

实现画出平滑的曲线

上面涉及到求两个点的中间坐标:其实两个坐标的x 和y 分别除以2: 代码如下:

getMid(p1, p2) {
  const x = (p1.x + p2.x) / 2
  const y = (p1.y + p2.y) / 2
  return new Point2d(x, y)
}
复制代码

我们画出二阶贝塞尔曲线至少所示需要3个点, 所以我们需要数组去存放移动过程中所有的点的信息。

我先实现画贝塞尔曲线的方法:

drawCurve(controlP, endP) {
  this.ctx.beginPath()
  this.ctx.moveTo(this.startP.x, this.startP.y)
  this.ctx.quadraticCurveTo(controlP.x, controlP.y, endP.x, endP.y)
  this.ctx.stroke()
  this.ctx.closePath()
}
复制代码

然后在修改move 中的事件

move(e) {
  if (!this.isDown) {
    return
  }
  this.endP = this.getPot(e)
  this.points.push(this.endP)
  if (this.points.length >= 3) {
    const [controlP, endP] = this.points.slice(-2)
    const middle = this.getMid(controlP, endP)
    this.drawCurve(controlP, middle)
    this.startP = middle
  }
}
复制代码

这里实现永远取倒数后两个点,然后画完贝塞尔曲线后再将 这个贝塞尔的终点设置为开始点方便下次画。这样是能保证画出连续的贝塞尔曲线的。

我们看下gif 图:

贝塞尔曲线

总结

至此本篇文章也算是写完了, 如果你有更好的思路欢迎和我交流,我这只是粗略的表示。canvas画连续平滑的曲线重点——还是怎么去找控制点这一点非常的重要哈!下一篇文章预告: canvas的离屏渲染和webworker的使用。

学习交流

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