利用canvas判斷點(diǎn)與封閉圖形的包含關(guān)系
背景
今天在寫代碼的時(shí)候遇到一個(gè)場(chǎng)景,在一個(gè)封閉圖形頂點(diǎn)已知的情況下判斷點(diǎn)擊時(shí)是否點(diǎn)擊在圖形內(nèi)部??赡茉谒惴ǘ擞胁簧俳鉀Q方案,但從一個(gè)前端的角度交互實(shí)現(xiàn),第一反應(yīng)沒有很好的手段,于是借鑒封閉圖形的圍成線段與點(diǎn)之間的關(guān)系,通過射線與線段相交的點(diǎn)位數(shù)量來判斷是否點(diǎn)擊的位置是否在圖形內(nèi)。(如果在圖形內(nèi)部,給予高亮反饋)
圖形繪制
由于項(xiàng)目場(chǎng)景和圖片識(shí)別相關(guān),前端獲取的數(shù)據(jù)是二維數(shù)組下的像素點(diǎn),類似以下結(jié)構(gòu):
const vertexs = [
[100, 200],
[150, 300],
[240, 300],
// ...
]
其中數(shù)組中的數(shù)據(jù)表示在x,y軸像素坐標(biāo)。首先利用canvas將其繪制在頁面上, 由于技術(shù)架構(gòu)當(dāng)時(shí)選用的React,這邊也先用React的語法糖表述
import React from 'react';
let canvas, ctx;
export default class Index extends React.Component() {
componentDidMount():void {
// 初始化畫布信息
canvas = document.getElementById('containerCanvas');
ctx = canvas.getContext('2d');
// 繪制封閉圖形
this.drawEnclosedGraph();
}
drawEnclosedGraph = () => {
// 這里的vertexs是頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的來源
const { vertexs = [] } = this.props;
// 封閉圖形最少需要三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)
if(Array.isArray(vertexs) && vertexs.length > 2) {
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(vertexs[0][0], vertexs[0][1]);
for(let i = 1; i < vertexs.length; i++) {
ctx.lineTo(vertexs[i][0], vertexs[i][1]);
}
ctx.closePath();
ctx.lineWidth = 2;
ctx.strokeStyle = 'orange';
ctx.stroke();
} else {
console.error('err');
}
}
render() {
// 畫布的寬高在我的實(shí)際場(chǎng)景下是涉及頂點(diǎn)信息識(shí)別地圖的尺寸,需比例尺與底圖的處理轉(zhuǎn)化,與本文想敘述的關(guān)系不大,先設(shè)為1000/800
return <canvas id="containerCanvas" width={1000} height={800}/>
}
}
通過上述 drawEnclosedGraph 函數(shù)可以將頂點(diǎn)坐標(biāo) vertexs 下的數(shù)據(jù)渲染在畫布中
事件監(jiān)聽
通過點(diǎn)擊事件的監(jiān)聽,來獲取點(diǎn)擊的坐標(biāo)位置 x,y值,因?yàn)槲疫@邊的圖形操作較多,在實(shí)現(xiàn)上做了類似事件委托的方式去觸發(fā)這個(gè)click事件,方式是在canvas的上層添加了一個(gè)蒙層用于觸發(fā)點(diǎn)擊事件,獲取點(diǎn)擊位置后將x,y值向該canvas組件傳遞的方式,代碼如下
clickMask = (e) => {
const getAbsLeft = (obj) => {
let l = obj.offsetLeft;
while(obj.offsetParent != null) {
obj = obj.offsetParent;
l += obj.offsetLeft;
}
return l;
}
const getAbsTop = (obj) => {
let top = obj.offsetTop;
while(obj.offsetParent != null) {
obj = obj.offsetParent;
top += obj.offsetTop;
}
return top;
}
const getAbsScrollD = (obj) => {
let scrollToTop = obj.scrollTop;
let scrollToLeft = obj.scrollLeft;
while(obj.parentElement != null) {
obj = obj.parentElement;
scrollToTop += obj.scrollTop;
scrollToLeft += obj.scrollLeft;
}
return {
scrollToTop,
scrollToLeft,
};
}
const maskDiv = e.target;
// 由于頁面元素排序,或者滾動(dòng)條滾動(dòng)會(huì)對(duì)點(diǎn)擊位置產(chǎn)生影響,這邊通過上述函數(shù)作出補(bǔ)償,保證點(diǎn)擊位置不受滾動(dòng)條影響
const scrollD = getAbsScrollD(maskDiv);
const divToTop = getAbsTop(maskDiv);
const divToLeft = getAbsLeft(maskDiv);
const divScrollTop = scrollD['scrollToTop'] || 0;
const divScrollLeft = scrollD['scrollToLeft'] || 0;
const mouseX = e.clientX;
const mouseY = e.clientY;
const clickInMapX = mouseX - divToLeft + divScrollLeft;
// 這里的800是畫布高度,如果場(chǎng)景中是變量,也可以通過clientHeight去獲取container高度
const clickInMapY = 800 - (mouseY - divToTop) - divScrollTop;
this.isClickGraph({
x: clickInMapX,
y: clickInMapY
});
}
點(diǎn)擊結(jié)果判斷
通過成功獲取點(diǎn)擊的XY值后,我們可以開始判斷點(diǎn)擊位置是否在圖形內(nèi)部,這邊主要用的方式是將相鄰頂點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成一元一次函數(shù)的表述方式,再通過判斷點(diǎn)擊的位置向右延伸的射線與所有線段相交的數(shù)量是否為奇數(shù)來判斷點(diǎn)是否點(diǎn)擊位置在圖形內(nèi)部,代碼如下:
const transVertexs2Lines = () => {
const { vertexs = [] } = this.props;
if(Array.isArray(vertexs) && vertexs.length > 2) {
const lines = vertexs.map((curP, idx) => {
const nextP = (idx === vertexs.length - 1) ? vertexs[0] : vertexs[idx + 1];
const x1 = curP[0],
y1 = curP[1],
x2 = nextP[0],
y2 = nextP[1];
const lineRange = {
yMax: Math.max(y1, y2),
xMax: Math.max(x1, x2),
yMin: Math.min(y1, y2),
xMin: Math.min(x1, x2),
};
if(x1 === x2) {
return {
k: 'empty',
b: 'empty',
...lineRange
}
} else if(y1 === y2) {
return {
k: 0,
b: y1,
...lineRange,
}
} else {
const k = ((y1 - y2) / (x1 - x2)).toFixed(2);
const b = y1 - (k * x1);
return {
k,
b,
...lineRange,
}
}
})
this.setState({
linesInfo: lines
})
} else {
console.error('err');
}
}
const isClickGraph = (clickLocation = {x: 0, y: 0}) => {
const { linesInfo = [] } = this.state;
let interSectionNum = 0;
Array.isArray(linesInfo) && linesInfo.forEach(eachLine => {
const {
k,b,
xMin,
xMax,
yMin,
yMax,
} = eachLine;
if(k === 0) {
// 無交點(diǎn)
} else if(k === 'empty') {
if(x < xMin && y < yMax && y > yMin) {
interSectionNum++;
}
} else {
if(y > yMin && y < yMax) {
const secX = ((y - b) / k).toFixed(2);
if(secX > x) {
interSectionNum++;
}
}
}
})
if(interSectionNum > 0 && interSectionNum % 2 === 1) {
return true;
} else {
return false;
}
}
通過上述代碼中的 isClickGraph 函數(shù)可以判斷出點(diǎn)擊位置是否在圖形內(nèi)部,為了方便理解,下圖簡(jiǎn)單解釋了該算法的丑陋圖片

當(dāng)相交點(diǎn)位為奇數(shù)個(gè)時(shí),為在圖形內(nèi)部。
以上就是利用canvas判斷點(diǎn)與封閉圖形的包含關(guān)系的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于canvas判斷點(diǎn)與封閉圖形關(guān)系的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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