約定
本文介紹的三種方法適用於識別canvas內形狀不規則而且位置無規律的圖形點擊事件,對於形狀規則或者位置有規律的場景,肯定有更簡便的實現,這里不做討論。
像素法
像素檢測法的思路是,將canvas中的多個圖形(如果有多個的話)分別離屏繪制,並用getImageData()方法分別獲取到像素數據保存起來。當canvas元素監聽到點擊事件時,通過點擊坐標可以直接推算出點擊發生在canvas上的第幾個像素,然后遍歷前面保存的圖形數據,看看這個像素的alpha值是不是0,如果是0說明落點不在當前圖形內,否則就說明點到了這個圖形。
根據點擊坐標得到所點擊的像素序號的方法:
像素序號 = (縱坐標-1) * canvas寬度 + 橫坐標
比如在寬度為 5 的畫布上點擊坐標(3,3),根據上述公式得到像素序號是(3-1) * 5 + 3 = 18,如圖所示:
因為canvas導出的圖形數據是將每個像素以rgba的順序存成4個數字組成的數組,所以想訪問指定像素的alpha值,只要讀取這個數組的第pIndex * 4 + 3個值就可以了,如果這個值不為0,說明該像素可見,也就是點擊到了該圖形。
這個方法是我認為思路最直接、結果最准確、而且對圖形形狀沒有任何要求的方法,但這個方法有一個致命的局限,當圖形需要在畫布上移動時,要頻繁的創建數據緩存才能保證檢測結果准確,受到畫布尺寸和圖形數量的影響,getImageData()方法的性能會成為嚴重的瓶頸。所以如果canvas圖形是靜態的,這個方法非常適合,否則就不適合用這個方法了。
角度法
角度判斷法的原理很容易理解,如果一個點在多邊形內部,則該點與多邊形所有頂點兩兩構成的夾角,相加應該剛好等於360°
計算過程可以轉變為以下三個步驟:
1. 已知多邊形頂點和已知坐標,將坐標與頂點兩兩組合成三點隊列
2. 已知三點求夾角,可以使用余玄定理
3. 判斷夾角之和是否360°
每一步都很簡單,實現如下:
//計算兩點距離 const getDistence = function (p1, p2) { return Math.sqrt((p1.x - p2.x) * (p1.x - p2.x) + (p1.y - p2.y) * (p1.y - p2.y)) }; //角度法判斷點在多邊形內部 const checkPointInPolyline = (point, polylinePoints) => { let totalA = 0; const A = point; for (let i = 0; i < polylinePoints.length; i++) { let B, C; if (i === polylinePoints.length - 1) { B = { x: polylinePoints[i][0], y: polylinePoints[i][1] }; C = { x: polylinePoints[0][0], y: polylinePoints[0][1] }; } else { B = { x: polylinePoints[i][0], y: polylinePoints[i][1] }; C = { x: polylinePoints[i + 1][0], y: polylinePoints[i + 1][1] }; } //計算角度 const angleA = Math.acos((Math.pow(getDistence(A, C), 2) + Math.pow(getDistence(A, B), 2) - Math.pow(getDistence(B, C), 2)) / (2 * getDistence(A, C) * getDistence(A, B))) totalA += angleA } //判斷角度之和 return totalA === 2 * Math.PI }
這個方法有一個局限性,就是圖形必須是凸多邊形。如果不是凸多邊形需要先切割成凸多邊形再計算,這就比較復雜了。
類似的思路還有面積法,如果一個點在多邊形內部,那么該點與多邊形所有頂點兩兩構成的三角形,面積相加應該等於多邊形的面積,首先計算多邊形的面積就很麻煩,所以這種方法可以直接pass掉。
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射線法
射線法是一個我講不清道理但非常好用的方法,只要判斷點與多邊形一側的交點個數為奇數,則點在多邊形內部。需要注意的是,只要數任何一側的焦點個數就可以,比如左側。這個方法不限制多邊形的類型,凸多邊形、凹多邊形甚至環形都可以。
實現起來也非常簡單:
const checkPointInPolyline = (point, polylinePoints) => { //射線法 let leftSide = 0; const A = point; for (let i = 0; i < polylinePoints.length; i++) { let B, C; if (i === polylinePoints.length - 1) { B = { x: polylinePoints[i][0], y: polylinePoints[i][1] }; C = { x: polylinePoints[0][0], y: polylinePoints[0][1] }; } else { B = { x: polylinePoints[i][0], y: polylinePoints[i][1] }; C = { x: polylinePoints[i + 1][0], y: polylinePoints[i + 1][1] }; } //判斷左側相交 let sortByY = [B.y, C.y].sort((a,b) => a-b) if (sortByY[0] < A.y && sortByY[1] > A.y){ if(B.x<A.x || C.x < A.x){ leftSide++ } } } return leftSide % 2 === 1 }
射線法有一種特殊情況,當點在多變形的一條邊上時需要特殊處理。但在工程中我認為也可以不處理,因為如果用戶剛好點在圖形的邊界上,那么程序認為他沒有點到也講的過去。