canvas小画板之平滑曲线的实现
功能需求
项目需求：需要实现一个可以自由书写的小画板
简单实现
对于熟悉canvas的同学来说，这个需求很简单，大致逻辑如下：
1）监听事件pointerdown，pointermove，pointerup
2）标记是否拖拽画线模式变量 isDrawing，在down事件时置为true，up的时候置为false
3）使用canvas的api，设置线条样式，调用绘制线条接口lineTo方法
短短几十行代码就能实现：
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset=utf-8>
<style>
canvas {
border: 1px solid #ccc
}
body {
margin: 0;
}
</style>
</head>
<body style="overflow: hidden;background-color: rgb(250, 250, 250);touch-action: none;">
<canvas id="c" width="1920" height="1080"></canvas>
<script>
var el = document.getElementById('c');
var ctx = el.getContext('2d');
//设置绘制线条样式
ctx.strokeStyle = 'red';
ctx.lineWidth = 1;
ctx.lineJoin = 'round';
ctx.lineCap = 'round';
var isDrawing;//标记是否要绘制
//存储坐标点
let lastX, lastY;
document.body.onpointerdown = function (e) {
console.log('pointerdown');
isDrawing = true;
lastX = e.clientX;
lastY = e.clientY;
};
document.body.onpointermove = function (e) {
console.log('pointermove');
if (isDrawing) {
draw(e.clientX, e.clientY, lastX, lastY);
}
lastX = e.clientX, lastY = e.clientY;
};
document.body.onpointerup = function (e) {
if (isDrawing) {
draw(e.clientX, e.clientY, lastX, lastY);
}
lastX = e.clientX, lastY = e.clientY;
isDrawing = false;
};
function draw(x, y, lastX, lastY) {
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(lastX, lastY);
ctx.lineTo(x, y);
ctx.stroke();
}
</script>
</body>
</html>
实现效果如下图：
以上就简单的实现了画板功能，如果要求不高的用户可以使用，但一旦遇到有点要求的用户就无法交付这种产品，仔细看是线条折线感太强。
为什么会有折线感呢？
主要原因：
我们调用的api方法lineTo是两点连线也就是直线
浏览器对鼠标事件mousemove的采集是有采集频率的，并不是每个鼠标移动经过的每一个像素点都会触发事件。
当鼠标移动的越快，那么两点之间的间隔就越远，那么折线感就更明显。
如何能绘制平滑的曲线？
canvas提供的api中是有现成接口的，贝塞尔系列的接口就能满足我们的要求，接下来我们讲一下使用二次贝塞尔曲线绘制平滑曲线。
quadraticCurveTo(cpx,cpy,x,y)
二次贝塞尔曲线接口需要四个参数，cpx，cpy是曲线的控制点，x，y是曲线终点。
有人问那曲线的起点在哪里？其实曲线的起点取决于上一操作状态，可以是moveTo的位置，或者是lineTo的位置，或者是贝塞尔的终点。
那么怎么调用quadraticCurveTo，参数怎么传呢？
我们需要找出关键位置，直接用例子告诉大家吧
1）假如我们用鼠标采集到ABCDEF六个点
2）取前面三个点ABC计算，BC的中点B1，以A为起点，B为控制点，B1为终点，那么利用quadraticCurveTo可以绘制出这样一条贝塞尔曲线
3）接下来计算CD的中点C1，以B1为起点，C为控制点，C1为终点，那么利用quadraticCurveTo可以绘制出这样一条贝塞尔曲线
4）以此类推，当到了最后一个点时以D1为起点，E为控制点，F为终点，结束贝塞尔绘制。
根据算法进行代码改造
OK我们介绍了具体算法的影响，那用该算法对我们前面的代码进行改造：
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset=utf-8>
<style>
canvas {
border: 1px solid #ccc
}
body {
margin: 0;
}
</style>
</head>
<body style="overflow: hidden;background-color: rgb(250, 250, 250);touch-action: none;">
<canvas id="c" width="1920" height="1080"></canvas>
<script>
var el = document.getElementById('c');
var ctx = el.getContext('2d');
//设置绘制线条样式
ctx.strokeStyle = 'red';
ctx.lineWidth = 1;
ctx.lineJoin = 'round';
ctx.lineCap = 'round';
var isDrawing;//标记是否要绘制
//存储坐标点
let points = [];
document.body.onpointerdown = function (e) {
console.log('pointerdown');
isDrawing = true;
points.push({ x: e.clientX, y: e.clientY });
};
document.body.onpointermove = function (e) {
console.log('pointermove');
if (isDrawing) {
draw(e.clientX, e.clientY);
}
};
document.body.onpointerup = function (e) {
if (isDrawing) {
draw(e.clientX, e.clientY);
}
points = [];
isDrawing = false;
};
function draw(mousex, mousey) {
points.push({ x: mousex, y: mousey });
ctx.beginPath();
let x = (points[points.length - 2].x + points[points.length - 1].x) / 2,
y = (points[points.length - 2].y + points[points.length - 1].y) / 2;
if (points.length == 2) {
ctx.moveTo(points[points.length - 2].x, points[points.length - 2].y);
ctx.lineTo(x, y);
} else {
let lastX = (points[points.length - 3].x + points[points.length - 2].x) / 2,
lastY = (points[points.length - 3].y + points[points.length - 2].y) / 2;
ctx.moveTo(lastX, lastY);
ctx.quadraticCurveTo(points[points.length - 2].x, points[points.length - 2].y, x, y);
}
ctx.stroke();
points.slice(0, 1);
}
</script>
</body>
</html>
在原有基础上我们用了一个数组points保存鼠标经过的点，根据算法可知绘制贝塞尔曲线至少要用三个点，绘制过程中维护points数组。
实现效果如下，可见平滑了很多！
后续文章：
实现蜡笔效果，实现笔锋效果，画笔性能优化
下一篇：html5的pushstate以及监听浏览器返回事件的实现