【HTML5】Canvas 实现放大镜效果

图片放大镜

效果

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原理

首先选择图片的一块区域，然后将这块区域放大，然后再绘制到原先的图片上，保证两块区域的中心点一致, 如下图所示:

初始化

<canvas id="canvas" width="500" height="500"></canvas><img src="image.png" style="display: none" id="img">

获得 canvas 和 image 对象，这里使用 <img> 标签预加载图片, 关于图片预加载可以看这里

var canvas = document.getElementById("canvas");var context = canvas.getContext("2d");var img = document.getElementById("img");

设置相关变量

// 图片被放大区域的中心点，也是放大镜的中心点var centerPoint = {};// 图片被放大区域的半径var originalRadius = 100;// 图片被放大区域var originalRectangle = {};// 放大倍数var scale = 2;// 放大后区域var scaleGlassRectangle

画背景图片

function drawBackGround() {    context.drawImage(img, 0, 0);}

计算图片被放大的区域的范围

这里我们使用鼠标的位置作为被放大区域的中心点(放大镜随着鼠标移动而移动)，因为 canvas 在画图片的时候，需要知道左上角的坐标以及区域的宽高，所以这里我们计算区域的范围

function calOriginalRectangle(point) {    originalRectangle.x = point.x - originalRadius;    originalRectangle.y = point.y - originalRadius;    originalRectangle.width = originalRadius * 2;    originalRectangle.height = originalRadius * 2;}

绘制放大镜区域

裁剪区域

放大镜一般是圆形的，这里我们使用 clip 函数裁剪出一个圆形区域，然后在该区域中绘制放大后的图。一旦裁减了某个区域，以后所有的绘图都会被限制的这个区域里，这里我们使用 save 和 restore 方法清除裁剪区域的影响。save 保存当前画布的一次状态，包含 canvas 的上下文属性，例如 style，lineWidth 等，然后会将这个状态压入一个堆栈。restore 用来恢复上一次 save 的状态，从堆栈里弹出最顶层的状态。

context.save();context.beginPath();context.arc(centerPoint.x, centerPoint.y, originalRadius, 0, Math.PI * 2, false);context.clip();......context.restore();

计算放大镜区域

通过中心点、被放大区域的宽高以及放大倍数，获得区域的左上角坐标以及区域的宽高。

scaleGlassRectangle = {    x: centerPoint.x - originalRectangle.width * scale / 2,    y: centerPoint.y - originalRectangle.height * scale / 2,    width: originalRectangle.width * scale,    height: originalRectangle.height * scale}

绘制图片

在这里我们使用 context.drawImage(img,sx,sy,swidth,sheight,x,y,width,height); 方法，将 canvas 自身作为一副图片，然后取被放大区域的图像，将其绘制到放大镜区域里。

context.drawImage(canvas,    originalRectangle.x, originalRectangle.y,    originalRectangle.width, originalRectangle.height,    scaleGlassRectangle.x, scaleGlassRectangle.y,    scaleGlassRectangle.width, scaleGlassRectangle.height);

绘制放大边缘

createRadialGradient 用来绘制渐变图像

context.beginPath();var gradient = context.createRadialGradient(    centerPoint.x, centerPoint.y, originalRadius - 5,    centerPoint.x, centerPoint.y, originalRadius);gradient.addColorStop(0, 'rgba(0,0,0,0.2)');gradient.addColorStop(0.80, 'silver');gradient.addColorStop(0.90, 'silver');gradient.addColorStop(1.0, 'rgba(150,150,150,0.9)');context.strokeStyle = gradient;context.lineWidth = 5;context.arc(centerPoint.x, centerPoint.y, originalRadius, 0, Math.PI * 2, false);context.stroke();

添加鼠标事件

为 canvas 添加鼠标移动事件

canvas.onmousemove = function (e) {    ......}

转换坐标

鼠标事件获得坐标一般为屏幕的或者 window 的坐标，我们需要将其装换为 canvas 的坐标。getBoundingClientRect 用于获得页面中某个元素的左，上，右和下分别相对浏览器视窗的位置。

function windowToCanvas(x, y) {    var bbox = canvas.getBoundingClientRect();    return {x: x - bbox.left, y: y - bbox.top}}

修改鼠标样式

我们可以通过 css 来修改鼠标样式

#canvas {    display: block;    border: 1px solid red;    margin: 0 auto;    cursor: crosshair;}

图表放大镜

我们可能基于 canvas 绘制一些图表或者图像，如果两个元素的坐标离得比较近，就会给元素的选择带来一些影响，例如我们画两条线，一个线的坐标是(200.5, 400) -> (200.5, 200)，另一个线的坐标为 (201.5, 400) -> (201.5, 20)，那么这两条线几乎就会重叠在一起，如下图所示：

使用图表放大镜的效果

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原理

类似于地图中的图例，放大镜使用较为精确的图例，如下图所示：

在放大镜坐标系统中，原始的区域会变大，如下图所示

绘制原始线段

首先创建一个线段对象

function Line(xStart, yStart, xEnd, yEnd, index, color) {    // 起点x坐标    this.xStart = xStart;    // 起点y坐标    this.yStart = yStart;    // 终点x坐标    this.xEnd = xEnd;    // 终点y坐标    this.yEnd = yEnd;    // 用来标记是哪条线段    this.index = index;    // 线段颜色    this.color = color;}

初始化线段

// 原始线段var chartLines = new Array();// 处于放大镜中的原始线段var glassLines;// 放大后的线段var scaleGlassLines;// 位于放大镜中的线段数量var glassLineSize;function initLines() {    var line;    line = new Line(200.5, 400, 200.5, 200, 0, "#888");    chartLines.push(line);    line = new Line(201.5, 400, 201.5, 20, 1, "#888");    chartLines.push(line);    glassLineSize = chartLines.length;    glassLines = new Array(glassLineSize);    for (var i = 0; i < glassLineSize; i++) {        line = new Line(0, 0, 0, 0, i);        glassLines[i] = line;    }    scaleGlassLines = new Array(glassLineSize);    for (var i = 0; i < glassLineSize; i++) {        line = new Line(0, 0, 0, 0, i);        scaleGlassLines[i] = line;    }}

绘制线段

function drawLines() {    var line;    context.lineWidth = 1;    for (var i = 0; i < chartLines.length; i++) {        line = chartLines[i];        context.beginPath();        context.strokeStyle = line.color;        context.moveTo(line.xStart, line.yStart);        context.lineTo(line.xEnd, line.yEnd);        context.stroke();    }}

计算原始区域和放大镜区域

function calGlassRectangle(point) {    originalRectangle.x = point.x - originalRadius;    originalRectangle.y = point.y - originalRadius;    originalRectangle.width = originalRadius * 2;    originalRectangle.height = originalRadius * 2;    scaleGlassRectangle.width = originalRectangle.width * scale;    scaleGlassRectangle.height = originalRectangle.height * scale;    scaleGlassRectangle.x = originalRectangle.x + originalRectangle.width / 2 - scaleGlassRectangle.width / 2;    scaleGlassRectangle.y = originalRectangle.y + originalRectangle.height / 2 - scaleGlassRectangle.height / 2;    // 将值装换为整数    scaleGlassRectangle.width = parseInt(scaleGlassRectangle.width);    scaleGlassRectangle.height = parseInt(scaleGlassRectangle.height);    scaleGlassRectangle.x = parseInt(scaleGlassRectangle.x);    scaleGlassRectangle.y = parseInt(scaleGlassRectangle.y);}

计算线段在新坐标系统的位置

由原理图我们知道，放大镜中使用坐标系的图例要比原始坐标系更加精确，比如原始坐标系使用 1:100，那么放大镜坐标系使用 1:10，因此我们需要重新计算线段在放大镜坐标系中的位置。同时为了简便，我们将线段的原始坐标进行了转化，减去原始区域起始的x值和y值，即将原始区域左上角的点看做为(0,0)。

function calScaleLines() {    var xStart = originalRectangle.x;    var xEnd = originalRectangle.x + originalRectangle.width;    var yStart = originalRectangle.y;    var yEnd = originalRectangle.y + originalRectangle.height;    var line, gLine, sgLine;    var glassLineIndex = 0;    for (var i = 0; i < chartLines.length; i++) {        line = chartLines[i];        // 判断线段是否在放大镜中        if (line.xStart < xStart || line.xEnd > xEnd) {            continue;        }        if (line.yEnd > yEnd || line.yStart < yStart) {            continue;        }        gLine = glassLines[glassLineIndex];        sgLine = scaleGlassLines[glassLineIndex];        if (line.yEnd > yEnd) {            gLine.yEnd = yEnd;        }        if (line.yStart < yStart) {            gLine.yStart = yStart;        }        gLine.xStart = line.xStart - xStart;        gLine.yStart = line.yStart - yStart;        gLine.xEnd = line.xEnd - xStart;        gLine.yEnd = line.yEnd - yStart;        sgLine.xStart = parseInt(gLine.xStart * scale);        sgLine.yStart = parseInt(gLine.yStart * scale);        sgLine.xEnd = parseInt(gLine.xEnd * scale);        sgLine.yEnd = parseInt(gLine.yEnd * scale);        sgLine.color = line.color;        glassLineIndex++;    }    glassLineSize = glassLineIndex;}

绘制放大镜中心点

绘制放大镜中心的瞄准器

function drawAnchor() {    context.beginPath();    context.lineWidth = 2;    context.fillStyle = "#fff";    context.strokeStyle = "#000";    context.arc(parseInt(centerPoint.x), parseInt(centerPoint.y), 10, 0, Math.PI * 2, false);    var radius = 15;    context.moveTo(parseInt(centerPoint.x - radius), parseInt(centerPoint.y));    context.lineTo(parseInt(centerPoint.x + radius), parseInt(centerPoint.y));    context.moveTo(parseInt(centerPoint.x), parseInt(centerPoint.y - radius));    context.lineTo(parseInt(centerPoint.x), parseInt(centerPoint.y + radius));    //context.fill();    context.stroke();}

绘制放大镜

function drawMagnifyingGlass() {    calScaleLines();    context.save();    context.beginPath();    context.arc(centerPoint.x, centerPoint.y, originalRadius, 0, Math.PI * 2, false);    context.clip();    context.beginPath();    context.fillStyle = "#fff";    context.arc(centerPoint.x, centerPoint.y, originalRadius, 0, Math.PI * 2, false);    context.fill();    context.lineWidth = 4;    for (var i = 0; i < glassLineSize; i++) {        context.beginPath();        context.strokeStyle = scaleGlassLines[i].color;        context.moveTo(scaleGlassRectangle.x + scaleGlassLines[i].xStart, scaleGlassRectangle.y + scaleGlassLines[i].yStart);        context.lineTo(scaleGlassRectangle.x + scaleGlassLines[i].xEnd, scaleGlassRectangle.y + scaleGlassLines[i].yEnd);        context.stroke();    }    context.restore();    context.beginPath();    var gradient = context.createRadialGradient(        parseInt(centerPoint.x), parseInt(centerPoint.y), originalRadius - 5,        parseInt(centerPoint.x), parseInt(centerPoint.y), originalRadius);    gradient.addColorStop(0.50, 'silver');    gradient.addColorStop(0.90, 'silver');    gradient.addColorStop(1, 'black');    context.strokeStyle = gradient;    context.lineWidth = 5;    context.arc(parseInt(centerPoint.x), parseInt(centerPoint.y), originalRadius, 0, Math.PI * 2, false);    context.stroke();    drawAnchor();}

添加事件

鼠标拖动

鼠标移动到放大镜上，然后按下鼠标左键，可以拖动放大镜，不按鼠标左键或者不在放大镜区域都不可以拖动放大镜。
为了实现上面的效果，我们要实现3种事件 mousedown, mousemove, ‘mouseup’, 当鼠标按下时，检测是否在放大镜区域，如果在，设置放大镜可以移动。鼠标移动时更新放大镜中兴点的坐标。鼠标松开时，设置放大镜不可以被移动。

canvas.onmousedown = function (e) {    var point = windowToCanvas(e.clientX, e.clientY);    var x1, x2, y1, y2, dis;    x1 = point.x;    y1 = point.y;    x2 = centerPoint.x;    y2 = centerPoint.y;    dis = Math.pow(x2 - x1, 2) + Math.pow(y2 - y1, 2);    if (dis < Math.pow(originalRadius, 2)) {        lastPoint.x = point.x;        lastPoint.y = point.y;        moveGlass = true;    }}canvas.onmousemove = function (e) {    if (moveGlass) {        var xDis, yDis;        var point = windowToCanvas(e.clientX, e.clientY);        xDis = point.x - lastPoint.x;        yDis = point.y - lastPoint.y;        centerPoint.x += xDis;        centerPoint.y += yDis;        lastPoint.x = point.x;        lastPoint.y = point.y;        draw();    }}canvas.onmouseup = function (e) {    moveGlass = false;}

鼠标双击

当移动到对应的线段上时，鼠标双击可以选择该线段，将该线段的颜色变为红色。

canvas.ondblclick = function (e) {    var xStart, xEnd, yStart, yEnd;    var clickPoint = {};    clickPoint.x = scaleGlassRectangle.x + scaleGlassRectangle.width / 2;    clickPoint.y = scaleGlassRectangle.y + scaleGlassRectangle.height / 2;    var index = -1;    for (var i = 0; i < scaleGlassLines.length; i++) {        var scaleLine = scaleGlassLines[i];        xStart = scaleGlassRectangle.x + scaleLine.xStart - 3;        xEnd = scaleGlassRectangle.x + scaleLine.xStart + 3;        yStart = scaleGlassRectangle.y + scaleLine.yStart;        yEnd = scaleGlassRectangle.y + scaleLine.yEnd;        if (clickPoint.x > xStart && clickPoint.x < xEnd && clickPoint.y < yStart && clickPoint.y > yEnd) {            scaleLine.color = "#f00";            index = scaleLine.index;            break;        }    }    for (var i = 0; i < chartLines.length; i++) {        var line = chartLines[i];        if (line.index == index) {            line.color = "#f00";        } else {            line.color = "#888";        }    }    draw();}

键盘事件

因为线段离得比较近，所以使用鼠标移动很难精确的选中线段，这里使用键盘的w, a, s, d 来进行精确移动

document.onkeyup = function (e) {    if (e.key == 'w') {        centerPoint.y = intAdd(centerPoint.y, -0.2);    }    if (e.key == 'a') {        centerPoint.x = intAdd(centerPoint.x, -0.2);    }    if (e.key == 's') {        centerPoint.y = intAdd(centerPoint.y, 0.2);    }    if (e.key == 'd') {        centerPoint.x = intAdd(centerPoint.x, 0.2);    }    draw();}

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* 参考资料 *
HTML5-MagnifyingGlass