canvas像素畫板的實作程式碼

最近專案上要實現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。

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表示中心點座標，一開始我是這麼做的，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);},

像素網格支援圓形和矩形，路徑定義好後，然後進行繪製

 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();}

然後透過循環批量創建像素網格：

 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製到上下文中，每一次都在改變canvas的狀態，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，而且畫板上面還有一些操作，如此頻繁改變canvas的狀態是不合適的。

因此，正確的做法是：我們應該定義好所有的路徑，最好在一次性的批量繪製到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);}}//批次繪製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，因為每改變一次上下文的狀態，canvas都會重新繪製，這種狀態就是全域的狀態。

專案的需求是，在畫布上滑鼠按下移動，可以擦除像素點，這裡麵包含兩個知識點，一個是如何取得滑鼠移動路徑上的像素網格，二是效能問題，因為我們這個需求的要求是繪製八萬個點，不說別的，光是循環都得幾十上百毫秒，何況還要繪製渲染。我們先來看第一個問題：

看到這個問題，我們很容易想到，寫個函數，透過滑鼠的位置取得下所在的位置包含那個網格，然後每次移動都重新更新位置計算，這樣看是可以完成需求，但是如果滑鼠移動過快，是無法做到，每個點的位置都可以計算到的，效果會不連貫。我們換個思路，滑鼠經過的路徑，我們可以很明確的知道起始和終點，我們把整個繪製路徑想像成一段段的線段，那麼問題就變成，線段與原相交的一個演算法了，線段就是畫筆的粗細，線段經過的路徑就是滑鼠移動的路徑，與之相交的圓就是需要變化樣式的網格。轉換成程式碼就是如下：

 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 = ((px - vx) * (wx - vx) + (py - vy) * (wy - vy)) / l2; if (t < 0) return dist2(p, v); if ( t > 1) return dist2(p, w); return dist2(p, { x: vx + t * (wx - vx), y: vy + t * (wy - vy) }); }/** * @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(vx, wx) - offset; var maxX = Math.max(vx, wx) + offset; var minY = Math.min(vy, wy) - offset; var maxY = Math.max(vy, wy) + offset; if ((px < minX || px > maxX) && (py < minY || py > 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。然後透過取得到的相交網格的，然後刪除box裡面的數據，重新render一遍，就可以看到效果了。

同樣的道理，我們可以做成染色效果，那麼我們就可能實現一個canvas像素畫板的小demo了。不過做成染色效果就必須使用第一種繪製方法了，每個像素必須是一個對象，因為每個對象的狀態是獨立的，不過這個不用擔心性能，像素點不多，基本上不會有卡頓感。實現效果大致如下：

最近又有點懶，先這樣了，後面有時間加入一個上傳圖片，圖片像素畫的功能和匯出功能。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持VeVb武林網。