及时绘制 HTML5/Javascript Canvas 路径

IT技术 javascript canvas html5-canvas
2021-03-07 05:44:20

假设我有一条路径:

var context = canvas.getContext('2d');
context.beginPath();
context.moveTo(100, 20);
context.lineTo(200, 160);
context.quadraticCurveTo(230, 200, 250, 120);
context.bezierCurveTo(290, -40, 300, 200, 400, 150);
context.lineTo(500, 90);
context.lineWidth = 5;
context.strokeStyle = 'blue';
context.stroke();

这会一次打印所有路径:

渲染路径

如何将路径拆分为给定长度的子路径?例如:context.splitCurrentPathIntoSubPath(0, 0.75)应该只返回路径的前 3/4。

我想用它来实现动画。如果有更简单的方法,也欢迎。

3个回答

使用均匀间隔点绘制复杂路径的演示:

http://jsfiddle.net/m1erickson/2fodu9pa/

匀速概述

“速度”定义为每单位时间的距离。

因此,“统一速度”是指每单位时间以一致的指定距离行驶。

因此,以每 1/60 秒 2 像素的速度沿您的路径移动将是匀速移动的一个示例。

要行进 2 个像素,您必须计算沿路径距离上一个点 2 个像素的点。

以匀速增量绘制包含直线和曲线的路径需要数百次小计算。

以下是确定沿路径均匀分布的点数组的方法:

  • 将您的路径分成几段:直线、二次曲线、贝塞尔曲线、直线。

  • 使用定义每个线段的数学公式(参见下面的公式)计算每个线段上的许多 (300+) 个点,并将这些点放在一个数组中。

  • 依次沿着每个点走,计算点之间的距离(见下面的公式)。

  • 保持沿点行进的累计距离。

  • 当当前行进的点达到指定长度时,将该点保存在第二个数组中。

然后要逐步为路径设置动画,您可以创建一个动画循环,为第二个数组中的每个下一个点绘制一条线。

注意:如果您将指定的距离保持得足够小(例如 1-2 像素),则绘制的线条在必要时会显示为弯曲的。

以下是支持此方法的公式:

沿线计算点数:

// T is an interval between 0.00 and 1.00
// To divide a Line into 300 parts you would call the function 300 times 
// with T increasing 1.00/300 each time

function getLineXYatPercent(startPt,endPt,T) {
    var dx = endPt.x-startPt.x;
    var dy = endPt.y-startPt.y;
    var X = startPt.x + dx*T;
    var Y = startPt.y + dy*T;
    return( {x:X,y:Y} );
}

沿二次曲线计算点:

// T is an interval between 0.00 and 1.00
// To divide a Quadratic Curve into 300 parts you would call the function 300 times 
// with T increasing 1.00/300 each time

function getQuadraticBezierXYatT(startPt,controlPt,endPt,T) {
    var x = Math.pow(1-T,2) * startPt.x + 2 * (1-T) * T * controlPt.x + Math.pow(T,2) * endPt.x; 
    var y = Math.pow(1-T,2) * startPt.y + 2 * (1-T) * T * controlPt.y + Math.pow(T,2) * endPt.y; 
    return( {x:x,y:y} );
}

沿贝塞尔曲线计算点:

// T is an interval between 0.00 and 1.00
// To divide a BezierCurve into 300 parts you would call the function 300 times 
// with T increasing 1.00/300 each time

function getCubicBezierXYatT(startPt,controlPt1,controlPt2,endPt,T){
    var x=CubicN(T,startPt.x,controlPt1.x,controlPt2.x,endPt.x);
    var y=CubicN(T,startPt.y,controlPt1.y,controlPt2.y,endPt.y);
    return({x:x,y:y});
}

// cubic helper formula at T distance
function CubicN(T, a,b,c,d) {
    var t2 = T * T;
    var t3 = t2 * T;
    return a + (-a * 3 + T * (3 * a - a * T)) * T
    + (3 * b + T * (-6 * b + b * 3 * T)) * T
    + (c * 3 - c * 3 * T) * t2
    + d * t3;
}

两点之间的距离:

var dx=point2.x-point1.x;
var dy=point2.y-point1.y;
var distance=Math.sqrt(dx*dx+dy*dy);

祝你的项目好运!

我在寻找解决方案时遇到了您的代码!:-) 我真的很喜欢这个想法并自己做数学,但遗憾的是这需要多次重复。当设置 1px 的 delta 时,线条的轮廓变得非常硬,看起来不再自然。您的解决方案可能适用于更多问题,但我想我会使用 Jeshua 的,因为它最适合我的特殊目的。无论如何,非常感谢!
2021-04-26 05:44:20

我在使用 D3.js 为 SVG 弧线制作动画时遇到了类似的问题。我的解决方案借鉴了这一点。它不是最直观的,但通常用于 D3 动画。它需要仔细设置虚线偏移和线长。CSS Tricks 很好地解释了这里的技术,我强烈建议在查看我的代码之前阅读它

我已经修改了上面的 JSFiddle,在这里为您的线路实施了这项技术请注意,即使线路自行循环,这也将起作用。

关于线长的说明:

此实现要求您知道线路的大约长度,以便您可以将长度 var 设置为大于它。对于贝塞尔曲线和二次曲线,这很棘手,但仍然可以完成(这个问题看起来很有希望)。在我的演示中,我通过反复试验发现你的大约是 608px。将长度设置为 10000 可能会确保您的线条始终正确绘制,但代价是每毫秒调用大量不必要的间隔回调。底线是:如果您关心性能,请找出贝塞尔公式;如果不这样做,请将该变量设置为高。

代码:

HTML

<body>
    <canvas id="canvas" width="500" height="500">
        webgl couldn't be started
    </canvas>
</body>

JavaScript

canvasHolder = document.getElementById( 'canvas' );
context = canvasHolder.getContext('2d');

context.fillStyle = 'white';
var w = canvasHolder.width, h = canvasHolder.height;
context.fillRect( 0, 0, w, h);

//set the direction the line draws in
//1->ltr | -1->rtl
var dir = -1;
//IMPORTANT: this must be set to greater than the length
//of the line
var length = 608;
//the speed of the line draw
var speed = 1;

var progress = 0;
var lineInterval;

//Go!
context.globalCompositeOperation='copy';
drawLine();

function drawLine() {
    //this clears itself once the line is drawn
    lineInterval = setInterval(updateLine, 1);
}

function updateLine() {
    //define the line
    defineLine();

    if(progress<length)
    {
      progress+=speed;
      moveDash(progress, dir);
    } else {
      clearInterval(lineInterval);
    }

}

function defineLine() {
    context.beginPath();
    context.moveTo(100, 20);
    context.lineTo(200, 160);
    context.quadraticCurveTo(230, 200, 250, 120);
    context.bezierCurveTo(290, -40, 300, 200, 400, 150);
    context.lineTo(500, 90);
    context.lineWidth = 5;
    context.strokeStyle = 'blue';
}

function moveDash(frac, dir) {
    //default direction right->left
    var dir = dir || -1 
    context.setLineDash([length]);
    context.lineDashOffset = dir*(frac+length);
    context.stroke();
}
@Jeshua 顺便说一句,您可以通过context.globalCompositeOperation='copy'在“开始!”之后添加来平滑结果 评论:jsfiddle.net/ud31ypsy
2021-05-12 05:44:20

这是我的解决方案,基本上在您的路径上方绘制一个矩形,然后每个帧更新将矩形移动 1 X 位置,所以慢慢地框将移过并远离路径,看起来您正在绘制动画路径,

我已经为你把它保存在jsfiddle上:) 这是独立的代码

window.addEventListener( "load", firstLoaded, false);

then = Date.now();
setInterval(main, 1); // Execute as fast as possible

var cube_x_position = 0;

function main()
{
    context.beginPath();
    context.moveTo(100, 20);
    context.lineTo(200, 160);
    context.quadraticCurveTo(230, 200, 250, 120);
    context.bezierCurveTo(290, -40, 300, 200, 400, 150);
    context.lineTo(500, 90);
    context.lineWidth = 5;
    context.strokeStyle = 'blue';
    context.stroke();

    context.fillRect(cube_x_position, 0, canvasHolder.width, canvasHolder.height);

    if(cube_x_position < canvasHolder.width)
    {
        cube_x_position += 1;
    }

}

function firstLoaded()
{
    canvasHolder = document.getElementById( 'canvas' );
    context = canvasHolder.getContext('2d');

    context.fillStyle = "#AAAAAA";
    context.fillRect( 0, 0, 500, 500);
}
遗憾的是,这只适用于跨一个轴的稳定路径。它不适合我的目的,因为我的路径可能有一个循环,并且路径应该以统一的速度绘制。不管怎样,谢谢你!
2021-04-22 05:44:20