canvas像素畫板

最近項目上要實現一個相似像素風格的畫板，能夠像素小格子能夠擦除，框選變色，能夠擦出各類圖形，這樣一個小項目看似簡單，包含的東西還真很多。

繪製像素格子

咱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;
}
複製代碼

x和y表示中心點座標，一開始我是這麼作的，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);
		},
複製代碼

像素網格支持圓形和矩形，路徑定義好後，而後進行繪製

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();
		}
複製代碼

而後經過循環批量建立像素網格：

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);
		}
	}
複製代碼

這樣作看似完美，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，這樣作會致使渲染性能太差，由於像素點不少，若是畫布比較大，性能非常使人堪憂，而且畫板上面還有一些操做，如此頻繁改變canvas的狀態是不合適的。

所以，正確的作法是：咱們應該定義好全部的路徑，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);
		}
	}

//批量繪製
	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');
複製代碼

能夠看到這個渲染效率很快，儘量少的改變canvas的狀態，由於每改變一次上下文的狀態，canvas都會從新繪製，這種狀態是全局的狀態。

像素網格交互

項目的需求是，在畫布上鼠標按下移動，能夠擦除像素點，這裏麪包含兩個知識點，一個是如何獲取鼠標移動路徑上的像素網格，二是性能問題，由於咱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，況且還要繪製渲染。咱們先來看第一個問題：

獲取鼠標移動路徑下的網格

看到這個問題，咱們很容易想到，寫個函數，經過鼠標的位置獲取下所在的位置包含那個網格，而後每次移動都從新更新位置計算，這樣看是能夠完成需求，可是若是鼠標移動過快，是沒法作到，每一個點的位置均可以計算到的，效果會不連貫。咱們換種思路，鼠標通過的路徑，咱們能夠很明確的知道起始和終點，咱們把整個繪製路徑想象成一段段的線段，那麼問題就變成，線段與原相交的一個算法了，線段就是畫筆的粗細，線段通過的路徑就是鼠標運動的路徑，與之相交的圓就是須要變化樣式的網格。轉換成代碼就是以下：

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 = ((p.x - v.x) * (w.x - v.x) + (p.y - v.y) * (w.y - v.y)) / l2;
        if (t < 0) return dist2(p, v);
        if (t > 1) return dist2(p, w);
        return dist2(p, {
            x: v.x + t * (w.x - v.x),
            y: v.y + t * (w.y - v.y)
        });
    }

	/** * @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(v.x, w.x) - offset;
        var maxX = Math.max(v.x, w.x) + offset;
        var minY = Math.min(v.y, w.y) - offset;
        var maxY = Math.max(v.y, w.y) + offset;

        if ((p.x < minX || p.x > maxX) && (p.y < minY || p.y > maxY)) {
            return Number.MAX_VALUE;
        }

        return Math.sqrt(distToSegmentSquared(p, v, w));
    }
複製代碼

具體邏輯就不詳述，各位看官能夠自行看代碼。而後經過獲取到的相交網格的，而後刪除box裏面的數據，從新render一遍，就能夠看到效果了。

一樣的道理，咱們能夠作成染色效果，那麼咱們就可能實現一個canvas像素畫板的小demo了。不過作成染色效果就必須使用第一種繪製方法了，每一個像素必須是一個對象，由於每一個對象的狀態是獨立的，不過這個不用擔憂性能，像素點很少，基本不會有卡頓感。實現效果大致以下：

最近又有點懶，先這樣了，後面有時間添加一個上傳圖片，圖片像素畫的功能和導出功能。

眼神很差，忘貼項目地址了：github.com/lspCoder/ca…