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    本篇文章给大家带来的内容是关于如何使用canvans画出平滑的曲线?（代码），有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对你有所帮助。

    背景概要

    相信大家平时在学习canvas 或 项目开发中使用canvas的时候应该都遇到过这样的需求：实现一个可以书写的画板小工具。

    嗯，相信这对canvas使用较熟的童鞋来说仅仅只是几十行代码就可以搞掂的事情，以下demo就是一个再也简单不过的例子了：

    <!DOCTYPE html> <html> <head>     <title>Sketchpad demo</title>     <style type="text/css">         canvas {             border: 1px blue solid;          }     </style> </head> <body>     <canvas id="canvas" width="800" height="500"></canvas>     <script type="text/javascript">         let isDown = false;         let beginPoint = null;         const canvas = document.querySelector('#canvas');         const ctx = canvas.getContext('2d');          // 设置线条颜色         ctx.strokeStyle = 'red';         ctx.lineWidth = 1;         ctx.lineJoin = 'round';         ctx.lineCap = 'round';          canvas.addEventListener('mousedown', down, false);         canvas.addEventListener('mousemove', move, false);         canvas.addEventListener('mouseup', up, false);         canvas.addEventListener('mouseout', up, false);          function down(evt) {             isDown = true;             beginPoint = getPos(evt);         }          function move(evt) {             if (!isDown) return;             const endPoint = getPos(evt);             drawLine(beginPoint, endPoint);             beginPoint = endPoint;         }          function up(evt) {             if (!isDown) return;                          const endPoint = getPos(evt);             drawLine(beginPoint, endPoint);              beginPoint = null;             isDown = false;         }          function getPos(evt) {             return {                 x: evt.clientX,                 y: evt.clientY             }         }          function drawLine(beginPoint, endPoint) {             ctx.beginPath();             ctx.moveTo(beginPoint.x, beginPoint.y);             ctx.lineTo(endPoint.x, endPoint.y);             ctx.stroke();             ctx.closePath();         }     </script> </body> </html>

    它的实现逻辑也很简单：

    1. 我们在canvas画布上主要监听了三个事件：mousedown、mouseup和mousemove，同时我们也创建了一个isDown变量；

    2. 当用户按下鼠标（mousedown，即起笔）时将isDown置为true，而放下鼠标（mouseup）的时候将它置为false，这样做的好处就是可以判断用户当前是否处于绘画状态；

    3. 通过mousemove事件不断采集鼠标经过的坐标点，当且仅当isDown为true（即处于书写状态）时将当前的点通过canvas的lineTo方法与前面的点进行连接、绘制；

    通过以上几个步骤我们就可以实现基本的画板功能了，然而事情并没那么简单，仔细的童鞋也许会发现一个很严重的问题——通过这种方式画出来的线条存在锯齿，不够平滑，而且你画得越快，折线感越强。表现如下图所示：

    如何使用canvas画出平滑的曲线?（代码）

    为什么会这样呢？

    问题分析

    出现该现象的原因主要是：

    • 我们是以canvas的lineTo方法连接点的，连接相邻两点的是条直线，非曲线，因此通过这种方式绘制出来的是条折线；

      如何使用canvas画出平滑的曲线?（代码）

    • 受限于浏览器对mousemove事件的采集频率，大家都知道在mousemove时，浏览器是每隔一小段时间去采集当前鼠标的坐标的，因此鼠标移动的越快，采集的两个临近点的距离就越远，故“折线感越明显“；

    如何才能画出平滑的曲线?

    要画出平滑的曲线，其实也是有方法的，lineTo靠不住那我们可以采用canvas的另一个绘图API——quadraticCurveTo ，它用于绘制二次贝塞尔曲线。

    二次贝塞尔曲线

    quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y)

    调用quadraticCurveTo方法需要四个参数，cp1x、cp1y描述的是控制点，而x、y则是曲线的终点：

    如何使用canvas画出平滑的曲线?（代码）

    更多详细的信息可移步MDN

    既然要使用贝塞尔曲线，很显然我们的数据是不够用的，要完整描述一个二次贝塞尔曲线，我们需要：起始点、控制点和终点，这些数据怎么来呢？

    有一个很巧妙的算法可以帮助我们获取这些信息

    获取二次贝塞尔关键点的算法

    这个算法并不难理解，这里我直接举例子吧：

    1. 假设我们在一次绘画中共采集到6个鼠标坐标，分别是A, B, C, D, E, F；

    2. 取前面的A, B, C三点，计算出B和C的中点B1，以A为起点，B为控制点，B1为终点，利用quadraticCurveTo绘制一条二次贝塞尔曲线线段；

      如何使用canvas画出平滑的曲线?（代码）

    3. 接下来，计算得出C与D点的中点C1，以B1为起点、C为控制点、C1为终点继续绘制曲线；

      如何使用canvas画出平滑的曲线?（代码）

    4. 依次类推不断绘制下去，当到最后一个点F时，则以D和E的中点D1为起点，以E为控制点，F为终点结束贝塞尔曲线。

      如何使用canvas画出平滑的曲线?（代码）

    OK，算法就是这样，那我们基于该算法再对现有代码进行一次升级改造：

    let isDown = false; let points = []; let beginPoint = null; const canvas = document.querySelector('#canvas'); const ctx = canvas.getContext('2d');  // 设置线条颜色 ctx.strokeStyle = 'red'; ctx.lineWidth = 1; ctx.lineJoin = 'round'; ctx.lineCap = 'round';  canvas.addEventListener('mousedown', down, false); canvas.addEventListener('mousemove', move, false); canvas.addEventListener('mouseup', up, false); canvas.addEventListener('mouseout', up, false);  function down(evt) {     isDown = true;     const { x, y } = getPos(evt);     points.push({x, y});     beginPoint = {x, y}; }  function move(evt) {     if (!isDown) return;      const { x, y } = getPos(evt);     points.push({x, y});      if (points.length > 3) {         const lastTwoPoints = points.slice(-2);         const controlPoint = lastTwoPoints[0];         const endPoint = {             x: (lastTwoPoints[0].x + lastTwoPoints[1].x) / 2,             y: (lastTwoPoints[0].y + lastTwoPoints[1].y) / 2,         }         drawLine(beginPoint, controlPoint, endPoint);         beginPoint = endPoint;     } }  function up(evt) {     if (!isDown) return;     const { x, y } = getPos(evt);     points.push({x, y});      if (points.length > 3) {         const lastTwoPoints = points.slice(-2);         const controlPoint = lastTwoPoints[0];         const endPoint = lastTwoPoints[1];         drawLine(beginPoint, controlPoint, endPoint);     }     beginPoint = null;     isDown = false;     points = []; }  function getPos(evt) {     return {         x: evt.clientX,         y: evt.clientY     } }  function drawLine(beginPoint, controlPoint, endPoint) {     ctx.beginPath();     ctx.moveTo(beginPoint.x, beginPoint.y);     ctx.quadraticCurveTo(controlPoint.x, controlPoint.y, endPoint.x, endPoint.y);     ctx.stroke();     ctx.closePath(); }

    在原有的基础上，我们创建了一个变量points用于保存之前mousemove事件中鼠标经过的点，根据该算法可知要绘制二次贝塞尔曲线起码需要3个点以上，因此我们只有在points中的点数大于3时才开始绘制。接下来的处理就跟该算法一毛一样了，这里不再赘述。

    代码更新后我们的曲线也变得平滑了许多，如下图所示：

    如何使用canvas画出平滑的曲线?（代码）

    本文到这里就结束了，希望大家在canvas画板中“画”得愉快~我们下次再见：）

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    ( 此人很懒并没有留下什么~~ )

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