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Html5 Canvas实现图片标记、缩放、移动和保存历史状态功能 (附转换公式)详解如何用HTML5 Canvas API控制图片的缩放变换HTML5 Canvas实现图片缩放、翻转、颜色渐变的代码示例通过Canvas及File API缩放并上传图片完整示例

2023-10-12 304人已围观

简介 这篇文章主要介绍了Html5 Canvas实现图片标记、缩放、移动和保存历史状态功能 (附转换公式),本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下

哈哈哈俺又来啦,这次带来的是canvas实现一些画布功能的文章,希望大家喜欢!

前言

因为也是大三了,最近俺也在找实习,之前有一个自己的小项目:

https://github.com/zhcxk1998/School-Partners

面试官说可以往深层次思考一下,或许加一些新的功能来增加项目的难度,他提了几个建议,其中一个就是 试卷在线批阅,老师可以在上面对作业进行批注,圈圈点点等 俺当天晚上就开始研究这个东东哈哈哈,终于被我研究出来啦!

采用的是 canvas 绘制画笔,由css3的 transform 属性来进行平移与缩放,之后再详细介绍介绍

(希望大家可以留下宝贵的赞与star嘻嘻)

效果预览

动图是放cdn的,如果访问不了,可以登录在线尝试尝试: test.algbb.cn/#/admin/con…

公式推导 如果不想看公式如何推导,可以直接跳过看后面的具体实现~ 1. 坐标转换公式 转换公式介绍

其实一开始也是想在网上找一下有没有相关的资料,但是可惜找不到,所以就自己慢慢的推出来了。我就举一下横坐标的例子吧!

通用公式

这个公式是表示,通过公式来将鼠标按下的坐标转换为画布中的相对坐标,这一点尤为重要

(transformOrigin - downX) / scale * (scale-1) + downX - translateX = pointX

参数解释

transformOrigin: transform变化的基点(通过这个属性来控制元素以哪里进行变化)
downX: 鼠标按下的坐标(注意,用的时候需要减去容器左偏移距离,因为我们要的是相对于容器的坐标)
scale: 缩放倍数,默认为1
translateX: 平移的距离

推导过程

这个公式的话,其实就比较通用,可以用在别的利用到 transform 属性的场景,至于怎么推导的话,我是用的笨办法

具体的测试代码,放在文末,需要自取~

1. 先做出两个相同的元素,然后标记上坐标,并且设置容器属性 overflow:hidden 来隐藏溢出内容

ok,现在就有两个一样的矩阵啦,我们为他标记上一些红点,然后我们对左边的进行css3的样式变化 transform

矩形的宽高是 360px * 360px 的,我们定义一下他的变化属性,变化基点选择正中心,放大3倍

 // css transform-origin: 180px 180px; transform: scale(3, 3);

得到如下结果

ok,我们现在对比一下上面的结果,就会发现,放大3倍的时候,恰好是中间黑色方块占据了全部宽度。接下来我们就可以对这些点与原先没有进行变化(右边)的矩形进行对比就可以得到他们坐标的关系啦

2. 开始对两个坐标进行对比,然后推出公式

现在举一个简单的例子吧,例如我们算一下左上角的坐标(现在已经标记为黄色了)

其实我们其实就可以直接心算出来坐标的关系啦

这里左边计算坐标的值是我们鼠标按下的坐标

这里左边计算坐标的值是我们鼠标按下的坐标

这里左边计算坐标的值是我们鼠标按下的坐标

  • 因为宽高是 360px ,所以分成3等份,每份宽度是 120px
  • 因为变化之后容器的宽高是不变的,变化的只有矩形本身
  • 我们可以得出左边的黄色标记坐标是 x:120 y:0 ,右边的黄色标记为 x:160 y:120 (这个其实肉眼看应该就能看出来了,实在不行可以用纸笔算一算)

这个坐标可能有点特殊,我们再换几个来计算计算(根据特殊推一般)

蓝色标记:左边: x:120 y:120 ,右边: x: 160 y:160 绿色标记:左边: x: 240 y:240 ,右边: x: 200: y:200

好了,我们差不多已经可以拿到坐标之间的关系了,我们可以列一个表

还觉得不放心?我们可以换一下,缩放倍数与容器宽高等进行计算

不知道大家有没有感觉呢,然后我们就可以慢慢根据坐标推出通用的公式啦

(transformOrigin - downX) / scale * (scale-1) + down - translateX = point

当然,我们或许还有这个 translateX 没有尝试,这个就比较简单一点了,脑内模拟一下,就知道我们可以减去位移的距离就ok啦。我们测试一下

我们先修改一下样式,新增一下位移的距离

 transform-origin: 180px 180px; transform: scale(3, 3) translate(-40px,-40px);

还是我们上面的状态,ok,我们现在蓝色跟绿色的标记还是一一对应的,那我们看看现在的坐标情况

  • 蓝色:左边: x:0 y:0 ,右边: x:160 y:160
  • 绿色:左边: x:120 y:120 ,右边: x:200 y:200

我们分别运用公式算一下出来的坐标是怎么样的 (以下为经过坐标换算)

蓝色:左边: x:120 y:120 ,右边: x:160 y:160 绿色:左边: x:160 y:160 ,右边: x:200 y:200

不难发现,我们其实就相差了与位移距离 translateX/translateY 的差值,所以,我们只需要减去位移的距离就可以完美的进行坐标转换啦

测试公式

根据上面的公式,我们可以简单测试一下!这个公式到底能不能生效!!!

我们直接沿用上面的demo,测试一下如果元素进行了变化,我们鼠标点下的地方生成一个标记,位置是否显示正确。看起来很ok啊(手动滑稽)

 const wrap = document.getElementById('wrap') wrap.onmousedown = function (e) { const downX = e.pageX - wrap.offsetLeft const downY = e.pageY - wrap.offsetTop const scale = 3 const translateX = -40 const translateY = -40 const transformOriginX = 180 const transformOriginY = 180 const dot = document.getElementById('dot') dot.style.left = (transformOriginX - downX) / scale * (scale - 1) + downX - translateX + 'px' dot.style.top = (transformOriginY - downY) / scale * (scale - 1) + downY - translateY + 'px' }

可能有人会问,为什么要减去这个 offsetLeftoffsetTop 呢,因为我们上面反复强调,我们计算的是鼠标点击的坐标,而这个坐标还是相对于我们展示容器的坐标,所以我们要减去容器本身的偏移量才行。

组件设计

既然demo啥的都已经测试了ok了,我们接下来就逐一分析一下这个组件应该咋设计好呢(目前仍为低配版,之后再进行优化完善)

1. 基本的画布构成

我们先简单分析一下这个构成吧,其实主要就是一个画布的容器,右边一个工具栏,仅此而已

大体就这样子啦!

很可惜,这个东东与您的电脑不搭!

我们唯一需要的一点就是,容器需要设置属性 overflow: hidden 用来隐藏内部canvas画布溢出的内容,也就是说,我们要控制我们可视的区域。同时我们需要动态获取容器宽高来为canvas设置尺寸

2. 初始化canvas画布与填充图片

我们可以弄个方法来初始化并且填充画布,以下截取主要部分,其实就是为canvas画布设置尺寸与填充我们的图片

 const fillImage = async () => { // 此处省略... const img: HTMLImageElement = new Image() img.src = await getURLBase64(fillImageSrc) img.onload = () => { canvas.width = img.width canvas.height = img.height context.drawImage(img, 0, 0) // 设置变化基点,为画布容器中央 canvas.style.transformOrigin = `${wrap?.offsetWidth / 2}px ${wrap?.offsetHeight / 2}px` // 清除上一次变化的效果 canvas.style.transform = '' } }

3. 监听canvas画布的各种鼠标事件

这个控制移动的话,我们首先可以弄一个方法来监听画布鼠标的各种事件,可以区分不同的模式来进行不同的事件处理

 const handleCanvas = () => { const { current: canvas } = canvasRef const { current: wrap } = wrapRef const context: CanvasRenderingContext2D | undefined | null = canvas?.getContext('2d') if (!context || !wrap) return // 清除上一次设置的监听,以防获取参数错误 wrap.onmousedown = null wrap.onmousedown = function (event: MouseEvent) { const downX: number = event.pageX const downY: number = event.pageY // 区分我们现在选择的鼠标模式:移动、画笔、橡皮擦 switch (mouseMode) { case MOVE_MODE: handleMoveMode(downX, downY) break case LINE_MODE: handleLineMode(downX, downY) break case ERASER_MODE: handleEraserMode(downX, downY) break default: break } }

4. 实现画布移动

这个就比较好办啦,我们只需要利用鼠标按下的坐标,和我们拖动的距离就可以实现画布的移动啦,因为涉及到每次移动都需要计算最新的位移距离,我们可以定义几个变量来进行计算。

这里监听的是容器的鼠标事件,而不是canvas画布的事件,因为这样子我们可以再移动超过边界的时候也可以进行移动操作

简单的总结一下:

  • 传入鼠标按下的坐标
  • 计算当前位移距离,并更新css变化效果
  • 鼠标抬起时更新最新的位移状态
 // 定义一些变量,来保存当前/最新的移动状态 // 当前位移的距离 const translatePointXRef: MutableRefObject = useRef(0) const translatePointYRef: MutableRefObject = useRef(0) // 上一次位移结束的位移距离 const fillStartPointXRef: MutableRefObject = useRef(0) const fillStartPointYRef: MutableRefObject = useRef(0) // 移动时候的监听函数 const handleMoveMode = (downX: number, downY: number) => { const { current: canvas } = canvasRef const { current: wrap } = wrapRef const { current: fillStartPointX } = fillStartPointXRef const { current: fillStartPointY } = fillStartPointYRef if (!canvas || !wrap || mouseMode !== 0) return // 为容器添加移动事件,可以在空白处移动图片 wrap.onmousemove = (event: MouseEvent) => { const moveX: number = event.pageX const moveY: number = event.pageY // 更新现在的位移距离,值为:上一次位移结束的坐标+移动的距离 translatePointXRef.current = fillStartPointX + (moveX - downX) translatePointYRef.current = fillStartPointY + (moveY - downY) // 更新画布的css变化 canvas.style.transform = `scale(${canvasScale},${canvasScale}) translate(${translatePointXRef.current}px,${translatePointYRef.current}px)` } wrap.onmouseup = (event: MouseEvent) => { const upX: number = event.pageX const upY: number = event.pageY // 取消事件监听 wrap.onmousemove = null wrap.onmouseup = null; // 鼠标抬起时候,更新“上一次唯一结束的坐标” fillStartPointXRef.current = fillStartPointX + (upX - downX) fillStartPointYRef.current = fillStartPointY + (upY - downY) } }

5. 实现画布缩放

画布缩放我主要通过右侧的滑动条以及鼠标滚轮来实现,首先我们再监听画布鼠标事件的函数中加一下监听滚轮的事件

总结一下:

  • 监听鼠标滚轮的变化
  • 更新缩放倍数,并改变样式
 // 监听鼠标滚轮,更新画布缩放倍数 const handleCanvas = () => { const { current: wrap } = wrapRef // 省略一万字... wrap.onwheel = null 
                
                

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