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圖形編輯器開發:縮放和旋轉控制點

來源: 責編: 時間:2024-01-03 09:11:54 199觀看
導讀大家好,我是前端西瓜哥。挺久沒寫圖形編輯器開發系列了,今天來講講控制點,它是圖形編輯器的不可缺少的基礎功能。控制點是吸附在圖形上的一些小矩形和圓形點擊區域,在控制點上拖拽鼠標,能夠實時對被選中進行屬性的更新。比

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大家好,我是前端西瓜哥。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

挺久沒寫圖形編輯器開發系列了,今天來講講控制點,它是圖形編輯器的不可缺少的基礎功能。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

控制點是吸附在圖形上的一些小矩形和圓形點擊區域,在控制點上拖拽鼠標,能夠實時對被選中進行屬性的更新HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

比如使用旋轉控制點可以更新圖形的旋轉角度,使用縮放控制點調整圖形的寬高。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

這兩個都是通用的控制點,此外還有給特定圖形使用的專有控制點,像是矩形的圓角控制點,可拖動調整圓角大小。這些比較特別。后面會專門出一篇文章講這個。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

需求描述

選中圖形,會出現旋轉控制點和縮放控制點,然后操作控制點,調整圖形屬性。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

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控制點的類型和位置如下:HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

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縮放控制點有 8 個。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

首先是 西北(nw)、東北(ne)、東南(se)、西南(sw)縮放控制點。它們在選中圖形包圍盒的四個頂點上,拖拽可同時調整圖形的寬高。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

接著是 東(e)、南(s)、西(w)、北(n)縮放控制點,拖拽它們只更新圖形的寬或高。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

它們是不可見的,但 hover 上去光標會變成縮放的光標。這幾個控制點的點擊區域很大。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

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旋轉控制點有 4 個,對應四個角落,分別為:nwRotation、neRotation、seRotation、swRotation。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

同樣它們是透明的,但 hover 上去光標會變成旋轉光標。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

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旋轉控制點有另外一種風格,就是只在圖形的某個方向(通常是正上方)有一個可見旋轉控制點。下面是 Canva 編輯器的效果:HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

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我更喜歡第一種風格,畫面會更清爽一些。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

實現思路

整體實現思路很簡單:HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • 根據圖形的包圍盒,計算這些控制點的位置,設置好寬高。
  • 渲染,設置為不可見的控制點跳過渲染。
  • hover 或點擊時,編輯器會做 圖形拾取,會和渲染順序相反的順序遍歷控制點,調用控制點圖形的 hitTest 方法找到第一個被點中的圖形,返回對應控制點的類型和光標。然后編輯器更新光標,并根據控制點類型進入對應邏輯。如果你是用 html/svg 的方案,圖形拾取可以不用自己做。

代碼設計

我們需要實現控制點管理類 ControlHandleManager 和控制點類 ControlHandle。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

ControlHandle 類記錄以下信息:HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

  • graph:圖形對象,記錄控制點的左上角位置、寬高、顏色、是否可見,并帶了一個點擊區域方法。
  • cx / cy:控制點的中點位置。
  • getCursor():獲取光標方法,hover 時返回一個需要設置的光標值。

這里直接用圖形編輯器繪制圖形用到的圖形類。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

通常你使用的渲染圖形庫是會有HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

創建 ControlHandle 對象。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

我們需要創建的控制點對象為:HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

// 右下角(ns)的控制點  const se = new ControlHandle({  graph: new Rect({    objectName: 'se', // 控制點類型標識,放其他地方也行    cx: 0, // x 和 y 會根據選中圖形的包圍盒更新    cy: 0,    width: 6,    height: 6,    fill: 'white',    stroke: 'blue',    strokeWidth: 1,  }),  getCursor: (type, rotation) => {    // ...    return 'se-rezise'  } ,});

這個對象會保存到控制點管理類的 transformHandles 屬性中。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

transformHandles 是一個映射表,類型標識字符串映射到控制點對象。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

class ControlHandleManager {  visible = false;  transformHandles;  constructor() {    // 映射表 type -> 控制點    this.transformHandles = {      se: new ControlHandle(/* ... */),      n: new ControlHandle(/* ... */),      nwRoation: new ControlHandle(/* ... */),      // ...    }  }}

渲染

當我們選中圖形時,調用渲染方法。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

此時會調用 ControlHandleManager 的 draw 渲染方法,渲染控制點。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

根據包圍盒計算控制點的中點位置。這個包圍盒有 x、y、width、height、rotation 屬性。我們需要計算這個包圍盒的四個頂點的位置,包圍盒外擴一定距離后的四個頂點的位置,四條線段的中點的位置。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

class ControlHandleManager {  // ...    /** 渲染控制點 */  draw(rect: IRectWithRotation) {    // calculate handle position  const handlePoints = (() => {    const cornerPoints = rectToPoints(rect);    const cornerRotation = rectToPoints(offsetRect(rect, size / 2 / zoom));    const midPoints = rectToMidPoints(rect);    return {      ...cornerPoints,      ...midPoints,      nwRotation: { ...cornerRotation.nw },      neRotation: { ...cornerRotation.ne },      seRotation: { ...cornerRotation.se },      swRotation: { ...cornerRotation.sw },    };  })(); }}

遍歷控制點對象,賦值上對應的中點坐標:cx、cy。調整 n/s/w/e 的寬高,它們的寬高是跟隨。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

// 整個順序是有意義的,是渲染順序const types = [  'n',  'e',  's',  'w',  'nwRotation',  'neRotation',  'seRotation',  'swRotation',  'nw',  'ne',  'se',  'sw',] as const;// 更新 cx 和 cyfor (const type of types) {  const point = handlePoints[type];  const handle = this.transformHandles.get(type);  handle.cx = point.x;  handle.cy = point.y;}// n/s/w/e 比較特殊,n/s 的寬和包圍盒寬度相等,w/e 高等于包圍盒高。const neswHandleWidth = 9;const n = this.transformHandles.get('n')!;const s = this.transformHandles.get('s')!;const w = this.transformHandles.get('w')!;const e = this.transformHandles.get('e')!;n.graph.width = s.graph.width = rect.width * zoom;n.graph.height = s.graph.height = neswHandleWidth;w.graph.height = e.graph.height = rect.height * zoom;w.graph.width = e.graph.width = neswHandleWidth;

接著就是遍歷 transformHandles,基于 cx 和 cy 更新圖形的 x/y,然后繪制。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

this.transformHandles.forEach((handle) => {  // 場景坐標轉視口坐標  const { x, y } = this.editor.sceneCoordsToViewport(handle.cx, handle.cy);  const graph = handle.graph;  graph.x = x - graph.width / 2;  graph.y = y - graph.height / 2;  graph.rotation = rect.rotation;  // 不可見的圖形不渲染(本地調試的時候可以讓它可見)  if (!graph.getVisible()) {    return;  }  graph.draw();});

渲染邏輯到此結束。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

控制點拾取

在選擇工具下,選中圖形,控制點出現。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

接著 hover 到控制點上,更新光標。并且在按下鼠標時,能夠拿到對應的控制點類型,進行對應的旋轉或縮放操作。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

這里我們需要判斷光標的位置是否在控制點上,即控制點拾取。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

控制點拾取邏輯為:HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

以渲染順序相反的方向遍歷控制點,調用 hitTest 方法檢測光標是否在控制點的點擊區域上。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

如果在,返回 type 和 cursor;否則返回 null。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

class ControlHandleManager {  // ...  /** 獲取在光標位置的控制點的信息 */  getHandleInfoByPoint(hitPoint: IPoint) {    const hitPointVW = this.editor.sceneCoordsToViewport(      hitPoint.x,      hitPoint.y,    );        for (let i = types.length - 1; i >= 0; i--) {      const type = types[i];      const handle = this.transformHandles.get(type);       // 是否點中當前控制點      const isHit = handle.graph.hitTest(        hitPointVW.x,        hitPointVW.y,        handleHitToleration,      );      if (isHit) {        return {          handleName: type, // 控制點類型          cursor: handle.getCursor(type, rotation), // 光標        };      }    }  }  }

反向很重要,應為可能會有控制點發生重疊,此時應該是在更上方的控制點,也就是后渲染的控制點優先被選中。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

光標

getCursor 返回的光標值是動態的,會因為包圍盒的角度不同而變化,這里會有一個簡單的轉換。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

const getResizeCursor = (type: string, rotation: number): ICursor => {  let dDegree = 0;  switch (type) {    case 'se':    case 'nw':      dDegree = -45;      break;    case 'ne':    case 'sw':      dDegree = 45;      break;    case 'n':    case 's':      dDegree = 0;      break;    case 'e':    case 'w':      dDegree = 90;      break;    default:      console.warn('unknown type', type);  }  const degree = rad2Deg(rotation) + dDegree;  // 這個 degree 精度是很高的,  // 設置光標時會做一個舍入,匹配一個合法的接近光標值,比如 ne-resize  return { type: 'resize', degree };}

旋轉光標同理。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

此外,瀏覽器支持的 resize 光標值是有限的。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

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為了更好的效果是實現 resize0 ~ resize179 代表不同角度的一共 180 個自定義 resize 光標。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

或者做一個 “四舍五入”,轉為瀏覽器支持的那幾種 resize 角度,但這樣光標效果不是很好,看起來光標并沒有和控制點垂直,算是一種妥協。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

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旋轉光標更是不存在了,我們要設計 rotation0 ~ rotation179 共 360 個自定義光標。當然我們可以讓精度降一下,比如只實現偶數值的旋轉角度的光標,比如 rotation0、rotation2、rotation4,也要 180 個。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

關于自定義光標的實現方案,本文不深入講解,會單獨寫一篇文章討論。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

坐標系

有個容易忽略的問題,就是控制點是繪制在哪個坐標系中的?HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

是場景坐標系,還是視口坐標系。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

如果在場景坐標系中,圖形會隨畫布的縮放或移動 “放大縮小”,比如一根 2px 的線條,在 zoom 為 50% 的畫布下,顯示的效果是 1px。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

控制點的寬高是不應該跟隨  zoom 而變化的。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

如果你繪制在視口坐標系,寬高不需要考慮,只要轉換一下 x,y。如果在場景坐標中,x、y 不用轉換,但是寬高要除以 zoom。HPa28資訊網——每日最新資訊28at.com

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