canvas像素畫板的實現(xiàn)代碼

發(fā)布時間：2018-11-21 15:32:45 作者：愛編程的李先森

我要評論

本文實現(xiàn)一個類似像素風格的畫板，可以像素小格子可以擦除，框選變色，可以擦出各種圖形，非常具有實用價值，需要的朋友可以參考下

最近項目上要實現(xiàn)一個類似像素風格的畫板，可以像素小格子可以擦除，框選變色，可以擦出各種圖形，這樣一個小項目看似簡單，包含的東西還真不少。

繪制像素格子

我們先定義像素格子類

Pixel = function (option) {
    this.x = option.x;
    this.y = option.y;
    this.shape = option.shape;
    this.size = option.size || 8;
}

x和y表示中心點坐標，一開始我是這么做的，先定義路徑

createPath: function (ctx) {
			if (this.shape === 'circle') {
				this.createCircle(ctx);
			} else if (this.shape === 'rect') {
				this.createRect(ctx);
			} else {
				this.createCircle(ctx);
			}
		},

		createCircle: function (ctx) {
			var radius = this.size / 2;
			ctx.arc(this.x,this.y,radius,0,Math.PI*2);
		},

		createRect: function (ctx) {
			var points = this.getPoints();
            points.forEach(function (point, i) {
                ctx[i == 0 ? 'moveTo' : 'lineTo'](point.x, point.y);
            })
            ctx.lineTo(points[0].x, points[0].y);
		},

像素網(wǎng)格支持圓形和矩形，路徑定義好后，然后進行繪制

draw: function (ctx) {
			ctx.save();
			ctx.lineWidth=this.lineWidth;
			ctx.strokeStyle=this.strokeStyle;
			ctx.fillStyle=this.fillStyle;
			ctx.beginPath();
			this.createPath(ctx);
			ctx.stroke();
			if(this.isFill){ctx.fill();}
			ctx.restore();
		}

然后通過循環(huán)批量創(chuàng)建像素網(wǎng)格：

for (var i = stepX + .5; i < canvas.width; i+=stepX) {
		for (var j = stepY + .5; j < canvas.height; j+=stepY) {
			var pixel = new Pixel({
				x: i,
				y: j,
				shape: 'circle'
			})
			box.push(pixel);
			pixel.draw(ctx);
		}
	}

這樣做看似完美，然而有一個巨大斃命，每畫一個像素都回繪制到上下文中，每一次都在改變canvas的狀態(tài)，這樣做會導致渲染性能太差，因為像素點很多，如果畫布比較大，性能很是令人堪憂，并且畫板上面還有一些操作，如此頻繁改變canvas的狀態(tài)是不合適的。

因此，正確的做法是：我們應(yīng)該定義好所有的路徑，最好在一次性的批量繪制到canvas中；

//定義像素的位置
for (var i = stepX + .5; i < canvas.width; i+=stepX) {
		for (var j = stepY + .5; j < canvas.height; j+=stepY) {
			var pixel = new Pixel({
				x: i,
				y: j,
				shape: 'circle'
			})
			box.push(pixel);
		}
	}

//批量繪制
	console.time('time');
	ctx.beginPath();
	for (var c = 0; c < box.length; c++) {
		var circle = box[c];
		ctx.moveTo(circle.x + 3, circle.y);
		circle.createPath(ctx);
	}
	ctx.closePath();
	ctx.stroke();
	
	console.timeEnd('time');

可以看到這個渲染效率很快，盡可能少的改變canvas的狀態(tài)，因為每改變一次上下文的狀態(tài)，canvas都會重新繪制，這種狀態(tài)是全局的狀態(tài)。

像素網(wǎng)格交互

項目的需求是，在畫布上鼠標按下移動，可以擦除像素點，這里面包含兩個知識點，一個是如何獲取鼠標移動路徑上的像素網(wǎng)格，二是性能問題，因為我們這個需求的要求是繪制八萬個點，不說別的，光是循環(huán)都得幾十上百毫秒，何況還要繪制渲染。我們先來看第一個問題：

獲取鼠標移動路徑下的網(wǎng)格

看到這個問題，我們很容易想到，寫個函數(shù)，通過鼠標的位置獲取下所在的位置包含那個網(wǎng)格，然后每次移動都重新更新位置計算，這樣看是可以完成需求，但是如果鼠標移動過快，是無法做到，每個點的位置都可以計算到的，效果會不連貫。我們換種思路，鼠標經(jīng)過的路徑，我們可以很明確的知道起始和終點，我們把整個繪制路徑想象成一段段的線段，那么問題就變成，線段與原相交的一個算法了，線段就是畫筆的粗細，線段經(jīng)過的路徑就是鼠標運動的路徑，與之相交的圓就是需要變化樣式的網(wǎng)格。轉(zhuǎn)換成代碼就是如下：

function sqr(x) { return x * x }

    function dist2(p1, p2) { return sqr(p1.x - p2.x) + sqr(p1.y - p2.y) }

    function distToSegmentSquared(p, v, w) {
        var l2 = dist2(v, w);
        if (l2 == 0) return dist2(p, v);
        var t = ((p.x - v.x) * (w.x - v.x) + (p.y - v.y) * (w.y - v.y)) / l2;
        if (t < 0) return dist2(p, v);
        if (t > 1) return dist2(p, w);
        return dist2(p, {
            x: v.x + t * (w.x - v.x),
            y: v.y + t * (w.y - v.y)
        });
    }

	/**
	 * @description 計算線段與圓是否相交
	 * @param {x: num, y: num} p 圓心點
	 * @param {x: num, y: num} v 線段起始點
	 * @param {x: num, y: num} w 線段終點
	 */
    function distToSegment(p, v, w) {
        var offset = pathHeight;
        var minX = Math.min(v.x, w.x) - offset;
        var maxX = Math.max(v.x, w.x) + offset;
        var minY = Math.min(v.y, w.y) - offset;
        var maxY = Math.max(v.y, w.y) + offset;

        if ((p.x < minX || p.x > maxX) && (p.y < minY || p.y > maxY)) {
            return Number.MAX_VALUE;
        }

        return Math.sqrt(distToSegmentSquared(p, v, w));
    }

具體邏輯就不詳述，各位看官可以自行看代碼。然后通過獲取到的相交網(wǎng)格的，然后刪除box里面的數(shù)據(jù)，重新render一遍，就可以看到效果了。