可擴充套件物件導向的canvas畫圖程式

bello發表於2019-02-16

物件導向的canvas畫圖程式

專案簡介

整個專案分為兩大部分

  1. 場景
    場景負責canvas控制,事件監聽,動畫處理
  2. 精靈
    精靈則指的是每一種可以繪製的canvas元素

Demo演示地址
Demo為最新程式碼

專案特點

可擴充套件性強

sprite精靈實現

父類

class Element {
  constructor(options = {
    fillStyle: `rgba(0,0,0,0)`,
    lineWidth: 1,
    strokeStyle: `rgba(0,0,0,255)`
  }) {
    this.options = options
  }
  setStyle(options){
    this.options =  Object.assign(this.options. options)
  }
}
  1. 屬性:
  • options中儲存了所有的繪圖屬性

    • fillStyle:設定或返回用於填充繪畫的顏色、漸變或模式
    • strokeStyle:設定或返回用於筆觸的顏色、漸變或模式
    • lineWidth:設定或返回當前的線條寬度
    • 使用的都是getContext(“2d”)物件的原生屬性,此處只列出了這三種屬性,需要的話還可以繼續擴充。
  • 有需要可以繼續擴充
  1. 方法:
  • setStyle方法用於重新設定當前精靈的屬性
  • 有需要可以繼續擴充

所有的精靈都繼承Element類。

子類

子類就是每一種精靈元素的具體實現,這裡我們介紹一遍Circle元素的實現

class Circle extends Element {
  // 定位點的座標(這塊就是圓心),半徑,配置物件
  constructor(x, y, r = 0, options) {
    // 呼叫父類的建構函式
    super(options)
    this.x = x
    this.y = y
    this.r = r
  }
  // 改變元素大小
  resize(x, y) {
    this.r = Math.sqrt((this.x - x) ** 2 + (this.y - y) ** 2)
  }
  // 移動元素到新位置,接收兩個引數,新的元素位置
  moveTo(x, y) {
    this.x = x
    this.y = y
  }
  // 判斷點是否在元素中,接收兩個引數,點的座標
  choose(x, y) {
    return ((x - this.x) ** 2 + (y - this.y) ** 2) < (this.r ** 2)
  }
  // 偏移,計算點和元素定位點的相對偏移量(ofsetX, offsetY)
  getOffset(x, y) {
    return {
      x: x - this.x,
      y: y - this.y
    }
  }
  // 繪製元素實現,接收一個ctx物件,將當前元素繪製到指定畫布上
  draw(ctx) {
    // 取到繪製所需屬性
    let {
      fillStyle,
      strokeStyle,
      lineWidth
    } = this.options
    // 開始繪製beginPath() 方法開始一條路徑,或重置當前的路徑
    ctx.beginPath()
    // 設定屬性
    ctx.fillStyle = fillStyle
    ctx.strokeStyle = strokeStyle
    ctx.lineWidth = lineWidth
    // 畫圓
    ctx.arc(this.x, this.y, this.r, 0, 2 * Math.PI)
    // 填充顏色
    ctx.stroke()
    ctx.fill()
    // 繪製完成
  }
  // 驗證函式,判斷當前元素是否滿足指定條件,此處用來檢驗是否將元素新增到場景中。
  validate() {
    return this.r >= 3
  }
}

arc() 方法建立弧/曲線(用於建立圓或部分圓)

  • x 圓的中心的 x 座標。
  • y 圓的中心的 y 座標。
  • r 圓的半徑。
  • sAngle 起始角,以弧度計。(弧的圓形的三點鐘位置是 0 度)。
  • eAngle 結束角,以弧度計。
  • counterclockwise 可選。規定應該逆時針還是順時針繪圖。False = 順時針,true = 逆時針。

注意事項:

  • 建構函式的形參只有兩個是必須的,就是定位點的座標。
  • 其它的形參都必須有預設值。

所有方法的呼叫時機

  • 我們在畫布上繪製元素的時候回撥用resize方法。
  • 移動元素的時候呼叫moveTo方法。
  • choose會在滑鼠按下時呼叫,判斷當前元素是否被選中。
  • getOffset選中元素時呼叫,判斷選中位置。
  • draw繪製函式,繪製元素到場景上時呼叫。

scene場景的實現

  1. 屬性介紹
class Sence {
  constructor(id, options = {
    width: 600,
    height: 400
  }) {
    // 畫布屬性
    this.canvas = document.querySelector(`#` + id)
    this.canvas.width = options.width
    this.canvas.height = options.height
    this.width = options.width
    this.height = options.height
    // 繪圖的物件
    this.ctx = this.canvas.getContext(`2d`)
    // 離屏canvas
    this.outCanvas = document.createElement(`canvas`)
    this.outCanvas.width = this.width
    this.outCanvas.height = this.height
    this.outCtx = this.outCanvas.getContext(`2d`)
    // 畫布狀態
    this.stateList = {
      drawing: `drawing`,
      moving: `moving`
    }
    this.state = this.stateList.drawing
    // 滑鼠狀態
    this.mouseState = {
    // 記錄滑鼠按下時的偏移量
      offsetX: 0,
      offsetY: 0,
      down: false, //記錄滑鼠當前狀態是否按下
      target: null //當前操作的目標元素
    }
    // 當前選中的精靈構造器
    this.currentSpriteConstructor = null
    // 儲存精靈
    let sprites = []
    this.sprites = sprites
    /* .... */
  }
}
  1. 事件邏輯
class Sence {
  constructor(id, options = {
    width: 600,
    height: 400
  }) {
  /* ... */
  // 監聽事件
    this.canvas.addEventListener(`contextmenu`, (e) => {
      console.log(e)
    })
    // 滑鼠按下時的處理邏輯
    this.canvas.addEventListener(`mousedown`, (e) => {
    // 只有左鍵按下時才會處理滑鼠事件
      if (e.button === 0) {
      // 滑鼠的位置
        let x = e.offsetX
        let y = e.offsetY
        // 記錄滑鼠是否按下
        this.mouseState.down = true
        // 建立一個臨時target
        // 記錄目標元素
        let target = null
        if (this.state === this.stateList.drawing) {
        // 判斷當前有沒有精靈構造器,有的話就構造一個對應的精靈元素
          if (this.currentSpriteConstructor) {
            target = new this.currentSpriteConstructor(x, y)
          }
        } else if (this.state === this.stateList.moving) {
          let sprites = this.sprites
          // 遍歷所有的精靈,呼叫他們的choose方法,判斷有沒有被選中
          for (let i = sprites.length - 1; i >= 0; i--) {
            if (sprites[i].choose(x, y)) {
              target = sprites[i]
              break;
            }
          }
          
          // 如果選中的話就呼叫target的getOffset方法,獲取偏移量
          if (target) {
            let offset = target.getOffset(x, y)
            this.mouseState.offsetX = offset.x
            this.mouseState.offsetY = offset.y
          }
        }
        // 儲存當前目標元素
        this.mouseState.target = target
        // 在離屏canvas儲存除目標元素外的所有元素
        let ctx = this.outCtx
        // 清空離屏canvas
        ctx.clearRect(0, 0, this.width, this.height)
        // 將目標元素外的所有的元素繪製到離屏canvas中
        this.sprites.forEach(item => {
          if (item !== target) {
            item.draw(ctx)
          }
        })
        if(target){
            // 開始動畫
            this.anmite()
        }
      }
    })
    this.canvas.addEventListener(`mousemove`, (e) => {
    //  如果滑鼠按下且有目標元素,才執行下面的程式碼
      if (this.mouseState.down && this.mouseState.target) {
        let x = e.offsetX
        let y = e.offsetY
        if (this.state === this.stateList.drawing) {
        // 呼叫當前target的resize方法,改變大小
          this.mouseState.target.resize(x, y)
        } else if (this.state === this.stateList.moving) {
        // 取到儲存的偏移量
          let {
            offsetX, offsetY
          } = this.mouseState
          // 呼叫moveTo方法將target移動到新的位置
          this.mouseState.target.moveTo(x - offsetX, y - offsetY)
        }
      }
    })
    document.body.addEventListener(`mouseup`, (e) => {
      if (this.mouseState.down) {
      // 將滑鼠按下狀態記錄為false
        this.mouseState.down = false
        if (this.state === this.stateList.drawing) {
        // 呼叫target的validate方法。判斷他要不要被加到場景去呢
          if (this.mouseState.target.validate()) {
            this.sprites.push(this.mouseState.target)
          }
        } else if (this.state === this.stateList.moving) {
          // 什麼都不做
        }
      }
    })
  }
}
  1. 方法介紹
class Sence {
// 動畫
  anmite() {
    requestAnimationFrame(() => {
      // 清除畫布
      this.clear()
      // 將離屏canvas繪製到當前canvas上
      this.paint(this.outCanvas)
      // 繪製target
      this.mouseState.target.draw(this.ctx)
      // 滑鼠是按下狀態就繼續執行下一幀動畫
      if (this.mouseState.down) {
        this.anmite()
      }
    })
  }
  // 可以將手動的建立的精靈新增到畫布中
  append(sprite) {
    this.sprites.push(sprite)
    sprite.draw(this.ctx)
  }
  // 根據ID值,從場景中刪除對應元素
  remove(id) {
    this.sprites.splice(id, 1)
  }
  // clearRect清除指定區域的畫布內容
  clear() {
    this.ctx.clearRect(0, 0, this.width, this.height)
  }
  // 重繪整個畫布的內容
  reset() {
    this.clear()
    this.sprites.forEach(element => {
      element.draw(this.ctx)
    })
  }
  // 將離屏canvas繪製到頁面的canvas畫布上
  paint(canvas, x = 0, y = 0) {
    this.ctx.drawImage(canvas, x, y, this.width, this.height)
  }
  // 設定當前選中的精靈構造器
  setCurrentSprite(Element) {
    this.currentSpriteConstructor = Element
  }
}

Demo演示地址

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