资讯专栏INFORMATION COLUMN

canvas进阶——如何画出平滑的曲线?

_ivan / 1294人阅读

摘要:,算法就是这样,那我们基于该算法再对现有代码进行一次升级改造设置线条颜色在原有的基础上,我们创建了一个变量用于保存之前事件中鼠标经过的点,根据该算法可知要绘制二次贝塞尔曲线起码需要个点以上,因此我们只有在中的点数大于时才开始绘制。

背景概要

相信大家平时在学习canvas 或 项目开发中使用canvas的时候应该都遇到过这样的需求:实现一个可以书写的画板小工具。

嗯,相信这对canvas使用较熟的童鞋来说仅仅只是几十行代码就可以搞掂的事情,以下demo就是一个再也简单不过的例子了:




    Sketchpad demo
    


    
    

它的实现逻辑也很简单:

我们在canvas画布上主要监听了三个事件:mousedownmouseupmousemove,同时我们也创建了一个isDown变量;

当用户按下鼠标(mousedown,即起笔)时将isDown置为true,而放下鼠标(mouseup)的时候将它置为false,这样做的好处就是可以判断用户当前是否处于绘画状态;

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canvas的lineTo方法与前面的点进行连接、绘制;

通过以上几个步骤我们就可以实现基本的画板功能了,然而事情并没那么简单,仔细的童鞋也许会发现一个很严重的问题——通过这种方式画出来的线条存在锯齿,不够平滑,而且你画得越快,折线感越强。表现如下图所示:

为什么会这样呢?

问题分析

出现该现象的原因主要是:

我们是以canvas的lineTo方法连接点的,连接相邻两点的是条直线,非曲线,因此通过这种方式绘制出来的是条折线;

受限于浏览器对mousemove事件的采集频率,大家都知道在mousemove时,浏览器是每隔一小段时间去采集当前鼠标的坐标的,因此鼠标移动的越快,采集的两个临近点的距离就越远,故“折线感越明显“;

如何才能画出平滑的曲线?

要画出平滑的曲线,其实也是有方法的,lineTo靠不住那我们可以采用canvas的另一个绘图API——quadraticCurveTo ,它用于绘制二次贝塞尔曲线。

二次贝塞尔曲线

quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y)

调用quadraticCurveTo方法需要四个参数,cp1xcp1y描述的是控制点,而xy则是曲线的终点:

更多详细的信息可移步MDN

既然要使用贝塞尔曲线,很显然我们的数据是不够用的,要完整描述一个二次贝塞尔曲线,我们需要:起始点、控制点和终点,这些数据怎么来呢?

有一个很巧妙的算法可以帮助我们获取这些信息

获取二次贝塞尔关键点的算法

这个算法并不难理解,这里我直接举例子吧:

假设我们在一次绘画中共采集到6个鼠标坐标,分别是A, B, C, D, E, F

取前面的A, B, C三点,计算出BC的中点B1,以A为起点,B为控制点,B1为终点,利用quadraticCurveTo绘制一条二次贝塞尔曲线线段;

接下来,计算得出CD点的中点C1,以B1为起点、C为控制点、C1为终点继续绘制曲线;

依次类推不断绘制下去,当到最后一个点F时,则以DE的中点D1为起点,以E为控制点,F为终点结束贝塞尔曲线。

OK,算法就是这样,那我们基于该算法再对现有代码进行一次升级改造:

let isDown = false;
let points = [];
let beginPoint = null;
const canvas = document.querySelector("#canvas");
const ctx = canvas.getContext("2d");

// 设置线条颜色
ctx.strokeStyle = "red";
ctx.lineWidth = 1;
ctx.lineJoin = "round";
ctx.lineCap = "round";

canvas.addEventListener("mousedown", down, false);
canvas.addEventListener("mousemove", move, false);
canvas.addEventListener("mouseup", up, false);
canvas.addEventListener("mouseout", up, false);

function down(evt) {
    isDown = true;
    const { x, y } = getPos(evt);
    points.push({x, y});
    beginPoint = {x, y};
}

function move(evt) {
    if (!isDown) return;

    const { x, y } = getPos(evt);
    points.push({x, y});

    if (points.length > 3) {
        const lastTwoPoints = points.slice(-2);
        const controlPoint = lastTwoPoints[0];
        const endPoint = {
            x: (lastTwoPoints[0].x + lastTwoPoints[1].x) / 2,
            y: (lastTwoPoints[0].y + lastTwoPoints[1].y) / 2,
        }
        drawLine(beginPoint, controlPoint, endPoint);
        beginPoint = endPoint;
    }
}

function up(evt) {
    if (!isDown) return;
    const { x, y } = getPos(evt);
    points.push({x, y});

    if (points.length > 3) {
        const lastTwoPoints = points.slice(-2);
        const controlPoint = lastTwoPoints[0];
        const endPoint = lastTwoPoints[1];
        drawLine(beginPoint, controlPoint, endPoint);
    }
    beginPoint = null;
    isDown = false;
    points = [];
}

function getPos(evt) {
    return {
        x: evt.clientX,
        y: evt.clientY
    }
}

function drawLine(beginPoint, controlPoint, endPoint) {
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(beginPoint.x, beginPoint.y);
    ctx.quadraticCurveTo(controlPoint.x, controlPoint.y, endPoint.x, endPoint.y);
    ctx.stroke();
    ctx.closePath();
}

在原有的基础上,我们创建了一个变量points用于保存之前mousemove事件中鼠标经过的点,根据该算法可知要绘制二次贝塞尔曲线起码需要3个点以上,因此我们只有在points中的点数大于3时才开始绘制。接下来的处理就跟该算法一毛一样了,这里不再赘述。

代码更新后我们的曲线也变得平滑了许多,如下图所示:

本文到这里就结束了,希望大家在canvas画板中“画”得愉快~我们下次再见:)

感兴趣的童鞋可戳这里关注我的博客,任何新鲜好玩的博文将会第一时间分享到这儿哦~

文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/98324.html

相关文章

  • canvas进阶——如何画出平滑曲线?

    摘要:,算法就是这样,那我们基于该算法再对现有代码进行一次升级改造设置线条颜色在原有的基础上,我们创建了一个变量用于保存之前事件中鼠标经过的点,根据该算法可知要绘制二次贝塞尔曲线起码需要个点以上,因此我们只有在中的点数大于时才开始绘制。 背景概要 相信大家平时在学习canvas 或 项目开发中使用canvas的时候应该都遇到过这样的需求:实现一个可以书写的画板小工具。 嗯,相信这对canva...

    Cobub 评论0 收藏0
  • [源码阅读]基于Canvas+贝塞尔曲线算法平滑手写板

    摘要:对于能画出贝塞尔曲线的,对已经求出的实例,执行,否则执行画点的方法获取配置中的,执行画点。总结阅读一遍后,这个库说白就是基础的事件操作贝塞尔曲线算法,但是,它内部的代码格式非常清晰,细粒度代码复用使得维护起来非常方便。 signature_pad一个基于Canvas的平滑手写画板工具 介绍 实现手写有多种方式。 一种比较容易做出的是对鼠标移动轨迹画点,再将两点之间以直线相连,最后再...

    Darkgel 评论0 收藏0
  • JavaScript 编程精解 中文第三版 十七、在画布上绘图

    摘要:贝塞尔曲线方法可以绘制一种类似的曲线。不同的是贝塞尔曲线需要两个控制点而不是一个,线段的每一个端点都需要一个控制点。下面是描述贝塞尔曲线的简单示例。 来源:ApacheCN『JavaScript 编程精解 中文第三版』翻译项目原文:Drawing on Canvas 译者:飞龙 协议:CC BY-NC-SA 4.0 自豪地采用谷歌翻译 部分参考了《JavaScript 编程精解(第 2...

    habren 评论0 收藏0
  • 记一次“失利后”经过半年准备通过阿里社招经历与感悟

    摘要:写在最前本次分享一下在作者上一次失利即拿到毕业证第二天突然收到阿里社招面试通知失败之后,通过分析自己的定位与实际情况,做出的未来一到两年的规划。在博客有一定曝光度的积累中,陆续收到了一些面试邀请,基本上是阿里的但是我知道我菜。。 写在最前 本次分享一下在作者上一次失利即拿到毕业证第二天突然收到阿里社招面试通知失败之后,通过分析自己的定位与实际情况,做出的未来一到两年的规划。以及本次社招...

    malakashi 评论0 收藏0

发表评论

0条评论

最新活动
阅读需要支付1元查看
<