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HTML5高级编程之图形扭曲及其应用一
 

作者：lufy，发布于2012-12-10
 

HTML5高级编程之图形扭曲及其应用一(原理篇)

HTML5高级编程之图形扭曲及其应用二(应用篇)

HTML5高级编程之图形扭曲及其应用三(扩展篇)

HTML5高级编程之图形扭曲及其应用一(原理篇)

HTML5中的几种变形

HTML5中的变形，共有以下几种方法

  • scale() 缩放
  • rotate() 旋转
  • translate() 平移
  • transform() 矩阵变形
  • setTransform() 重设矩阵

这几个方法，对图片一共能完成下面几种处理

但是，如果要实现下面这种不规则的变形，就不行了

那咱们一步步，先来看HTML5的这几个方法。

1，缩放方法如下

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<canvas id="myCanvas" width="800" height="280"></canvas>
<script type="text/javascript">
var c=document.getElementById('myCanvas');
var ctx=c.getContext('2d');
var img = new Image();
img.src="face.jpg";
img.onload = function(){
	ctx.drawImage(img,0,0);
	ctx.scale(0.5,0.5);
	ctx.drawImage(img,500,0);
};
</script>
</body>
</html>

效果

2，旋转代码

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<canvas id="myCanvas" width="800" height="400"></canvas>
<script type="text/javascript">
var c=document.getElementById('myCanvas');
var ctx=c.getContext('2d');
var img = new Image();
img.src="face.jpg";
img.onload = function(){
	ctx.rotate(20*Math.PI/180);
	ctx.drawImage(img,200,0);
};
</script>
</body>
</html>

效果

3，平移代码

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<canvas id="myCanvas" width="800" height="400"></canvas>
<script type="text/javascript">
var c=document.getElementById('myCanvas');
var ctx=c.getContext('2d');
var img = new Image();
img.src="face.jpg";
img.onload = function(){
	ctx.drawImage(img,0,0);
	ctx.translate(100,100);
	ctx.drawImage(img,0,0);
};
</script>
</body>
</html>

效果

4，倾斜代码

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<canvas id="myCanvas" width="800" height="400"></canvas>
<script type="text/javascript">
var c=document.getElementById('myCanvas');
var ctx=c.getContext('2d');
var img = new Image();
img.src="face.jpg";
img.onload = function(){
	ctx.setTransform(1.3,0.1,-0.2,1,80,40);
	ctx.drawImage(img,0,0);
};
</script>
</body>
</html>

效果

不规则变形

前面提到，HTML5没办法直接实现不规则变形，但是，可以通过一系列组合来实现不规则变形，比如将下面的这个变形做一下分解

分解后变成

那继续看，它其实可以看做是两个变形的组合，如下图

其实就是将多个变形组合到了一起，这样讲几个变形的其中的一部分拿出来，再拼凑成新的图形，就变成了刚才的特殊图形了

顺着这个思路，我仿照AS3，将一张图分解成多个小的三角形，效果如下

就这样，很轻松的实现了drawtriangles函数，用来扭曲图形，它与AS3的drawtriangles函数功能基本一致，区别就是，第4个之后的参数的含义不同，在这里它第4个参数表示分割线的线粗，第5个参数则表示分割线的颜色，如果不设定，则不显示分割线，这个函数效果如下，你可以实现任何变形，甚至3D变形也可以

这面是测试连接，你可以拖动图中的红点，来让图片发生任意的扭曲变形

http://lufy.netne.net/lufylegend-js/lufylegend-1.4/beginBitmapFill/sample01.html

HTML5高级编程之图形扭曲及其应用二(应用篇)

下面来详细讲解一下drawtriangles函数的使用方法。并且使用drawtriangles函数实现下面这种处理效果

因为这个方法是从AS3移植而来，所以它的使用方法和AS3基本一致，这里是AS3的drawtriangles函数API，大家可以参照一下

http://help.adobe.com/zh_CN/FlashPlatform/reference/actionscript/3/flash/display/Graphics.html#drawTriangles()

上次也说明过，移植后的drawtriangles函数，第4个之后的参数的含义不同，在这里它第4个参数表示分割线的线粗，第5个参数则表示分割线的颜色，如果不设定，则不显示分割线

drawTriangles函数的定义

drawTriangles(vertices, indices, uvtData,thickness,color)
vertices:由数字构成的矢量，其中的每一对数字将被视为一个坐标位置（一个 x, y 对）。vertices 参数是必需的。
indices:一个由整数或索引构成的矢量，其中每三个索引定义一个三角形。如果 indexes 参数为 null，则每三个顶点
（vertices 矢量中的 6 对 x,y）定义一个三角形。否则，每个索引将引用一个顶点，即 vertices 矢量中的一对数字。
例如，indexes[1] 引用 (vertices[2], vertices[3])。
uvtData:由用于应用纹理映射的标准坐标构成的矢量。每个坐标引用用于填充的位图上的一个点。每个顶点必须具有一个UV 或
一个 UVT 坐标。对于 UV 坐标，(0,0) 是位图的左上角，(1,1) 是位图的右下角。
thickness:分割三角形的边框的线粗
color:分割三角形的边框的颜色

直接看上面的文字，恐怕不太容易理解，下面来举几个例子，最后两个参数比较简单，先来说说这两个参数，下面是最后两个参数线宽设置为2，颜色为白色的效果

可以看到，上图中显示了三角形的边框。

好了，接下来说说其他三个参数的用法，

1，第一个参数vertices，其实就是定义每个顶点的坐标，这几个顶点的顺序依次为下图

vertices参数中储存的就是上面的9个顶点的坐标，代码如下

vertices = new Array();
vertices.push(0, 0);
vertices.push(0, 120);
vertices.push(0, 240);
vertices.push(120, 0);
vertices.push(120, 120);
vertices.push(120, 240);
vertices.push(240, 0);
vertices.push(240, 120);
vertices.push(240, 240);

2，第二个参数indices是定义三角形，数组vertices中每三个顶点可以组成一个三角形，indices就是来定义这些三角形，这些三角形的顶点顺序是有规定的，其实从前面的图中可以看到，每两个三角形是一个矩形，定义这些三角形的时候，要以这些矩形的四个顶点为基准，三角形的顶点顺序分别是（左上，右上，左下）和（右上，左下，右下），如下图所示

对应图中的三角形，代码如下

indices = new Array();
indices.push(0, 3, 1);
indices.push(3, 1, 4);
indices.push(1, 4, 2);
indices.push(4, 2, 5);
indices.push(3, 6, 4);
indices.push(6, 4, 7);
indices.push(4, 7, 5);
indices.push(7, 5, 8);

2，第三个参数uvtData是定义上面的每个顶点相对于整张图片的比例，比如上面的图中的9个顶点的坐标，他们相对于原图片中的位置分别为下图所示

换算成代码如下

uvtData = new Array();
uvtData.push(0, 0);
uvtData.push(0, 0.5);
uvtData.push(0, 1);
uvtData.push(0.5, 0);
uvtData.push(0.5, 0.5);
uvtData.push(0.5, 1);
uvtData.push(1, 0);
uvtData.push(1, 0.5);
uvtData.push(1, 1);

有了上面这些参数的定义，然后通过LSprite对象的graphics属性的beginBitmapFill和drawTriangles两个函数，就可以绘制多样化的图形了

beginBitmapFill是用位图图像填充绘图区，参数是LBitmapData对象

如果，在vertices参数中定义的坐标位置就是原图片中所对应的位置，那么图片是没有什么变化的，但是，如果改变这些坐标的位置，比如下面的代码

vertices = new Array();
vertices.push(0, 0);
vertices.push(0-50, 120);//这里将原坐标的x坐标左移50
vertices.push(0, 240);
vertices.push(120, 0);
vertices.push(120, 120);
vertices.push(120, 240);
vertices.push(240, 0);
vertices.push(240+50, 120);//这里将原坐标的x坐标右移50
vertices.push(240, 240);

indices = new Array();
indices.push(0, 3, 1);
indices.push(3, 1, 4);
indices.push(1, 4, 2);
indices.push(4, 2, 5);
indices.push(3, 6, 4);
indices.push(6, 4, 7);
indices.push(4, 7, 5);
indices.push(7, 5, 8);

uvtData = new Array();
uvtData.push(0, 0);
uvtData.push(0, 0.5);
uvtData.push(0, 1);
uvtData.push(0.5, 0);
uvtData.push(0.5, 0.5);
uvtData.push(0.5, 1);
uvtData.push(1, 0);
uvtData.push(1, 0.5);
uvtData.push(1, 1);
backLayer.graphics.beginBitmapFill(bitmapData);
backLayer.graphics.drawTriangles(vertices, indices, uvtData);

效果如图

上面的变形是将图片分割成了8个三角形，要实现更多种变形，那只需要将图片分割成更多的小三角形就可以了

比如我利用这个函数，制作了一个简陋的图片修饰工具，效果如下

大家可以点击下面的连接，来测试一下它的效果

http://lufylegend.com/html5/lufylegend/ps.html

HTML5高级编程之图形扭曲及其应用三(扩展篇)

下面来看看drawtriangles函数的扩展。利用drawtriangles函数来实现一个旋转的3D地球，效果如下

因为lufylegend1.5.0版的drawtriangles函数有个bug，所以我悄悄的更新了lufylegend1.5.1版，大家可以到官网下载，地址如下

http://lufylegend.com/lufylegend

其实绘制3d球体效果的话，首先就是绘制一个平面，然后将这个平面分成一个一个的小三角形，然后再用这些小三角形拼凑成一个圆球就可以了

现在，我先创建一个空白的LBitmapData对象，然后将这个对象分割成N个小三角形，具体做法看下面代码

earthBitmapData = new LBitmapData("#ffffff", 0, 0, 500, 300);
var i, j;
vertices = new Array();
for(i=0;i<=cols;i++){
	for(j=0;j<=rows;j++){
		vertices.push(i*15,j*15);
	}
}
indices = new Array();
for (i = 0; i < cols; i++) {
	for (j = 0; j < rows; j++) {
		indices.push(i * (rows + 1) + j, (i + 1) * (rows + 1) + j, i * (rows + 1) + j + 1);
		indices.push((i + 1) * (rows + 1) + j, i * (rows + 1) + j + 1, (i + 1) * (rows + 1) + j + 1);
	}
}
uvtData = new Array();
for (i = 0; i <= cols; i++) {
	for (j = 0; j <= rows; j++) {
		uvtData.push(i / cols, j / rows);
	}
}

接着，利用drawtriangles函数将LBitmapData对象绘制到画面上

backLayer = new LSprite();
addChild(backLayer);
backLayer.graphics.clear();
backLayer.graphics.beginBitmapFill(earthBitmapData);
backLayer.graphics.drawTriangles(vertices, indices, uvtData, 2);

得到效果如下图。

要想将这个平面编程一个圆，就需要计算图中每个小三角形的坐标，先来看看y坐标应该如何计算，看下面一张图，是一个球的垂直切面

利用三角函数，计算图中的y坐标，和y坐标所在位置的球的水平切面圆的半径r1

var a = Math.sin(angle);
if((90-180*j/rows)%90==0 && (90-180*j/rows)%180!=0)a=(90-180*j/rows)>0?1:-1;
var y =  -r*a;
var sa = Math.cos(angle);
var r1 =  Math.abs(r*sa);

于是，首先将计算好的y坐标带入到vertices数组中

for(i=0;i<=cols;i++){
	for(j=0;j<=rows;j++){
		var angle = (90-180*j/rows)*Math.PI/180;
		var a = Math.sin(angle);
		if((90-180*j/rows)%90==0 && (90-180*j/rows)%180!=0)a=(90-180*j/rows)>0?1:-1;
		if((90-180*j/rows)%180==0)a=0;
		var sy =  -r*a;
		vertices.push(i*15,sy);
	}
}

因为还没有计算x的坐标，所以得到一个特殊图形，如下

接着，看看x的坐标如何计算，首先将半径为r1的平面切面拿出来，如下图

利用三角函数，计算图中的x坐标

var b = Math.cos(angle*Math.PI/180);
var x =  r1*b;

这时，如果只将计算好的x坐标带入到vertices数组中的话

for(i=0;i<=cols;i++){
	for(j=0;j<=rows;j++){
		var sa = Math.cos(angle);
		if((90-180*j/rows)%180==0)sa=1;
		var sr =  Math.abs(r*sa);
		var angle2 = 360*(i+1)/cols;
		var b = Math.cos(angle2*Math.PI/180);
		if(angle2%360==0)b=1;
		else if(angle2%180==0)b=-1;
		var sx =  sr*b;
		vertices.push(sx,j*15);
	}
}

因为没有计算y的坐标，所以得到一个很有意思的图形，如下

如果将计算好的x坐标和y坐标，同时带入到vertices数组中的话

for(i=0;i<=cols;i++){
	for(j=0;j<=rows;j++){
		var angle = (90-180*j/rows)*Math.PI/180;
		var a = Math.sin(angle);
		if((90-180*j/rows)%90==0 && (90-180*j/rows)%180!=0)a=(90-180*j/rows)>0?1:-1;
		if((90-180*j/rows)%180==0)a=0;
		var sy =  -r*a;
		var sa = Math.cos(angle);
		if((90-180*j/rows)%180==0)sa=1;
		var sr =  Math.abs(r*sa);
		var angle2 = 360*(i+1)/cols;
		var b = Math.cos(angle2*Math.PI/180);
		if(angle2%360==0)b=1;
		else if(angle2%180==0)b=-1;
		var sx =  sr*b;
		vertices.push(sx, sy);
	}
}

得到一个完整的球体图形，如下

接下来就简单了，将空白图片换成地球的平面图，代码如下

earthBitmapData = new LBitmapData(imglist["earth"]);

再次运行代码，就可以得到下面的3D图形了

下面，该让这个地球转动起来了，根据上一篇介绍的内容，传入drawtriangles函数的uvtData数组中的元素是每个小三角形在原图片中的相对位置，它们决定了绘制图片的开始位置，如果将一组位置比如0123，变换其中的位置成为1230，再继续变换成2301，这样不断的进行位置变换，那么从视觉上，其实就已经实现了旋转了，那么在代码中，只需要将分割完的数组的按照每一列进行移动，每次都将第一列的两组三角形移到最后一列，这样第二列的两组三角形就变为了第一列，这样不停的变换就能让一个地球转动起来

for (i = 0; i <= rows; i++) {
	uvtData.push(uvtData.shift());
	uvtData.push(uvtData.shift());
}

如果要改变这个地球的大小的话，就更简单了，改变LSprite对象的scaleX和scaleY属性就可以改变它的大小了，大家可以点击下面的连接，来测试一下它的效果

http://lufy.netne.net/lufylegend-js/3dearth/index.html

备注：

再次说明一下，本篇所介绍的内容需要HTML5开源引擎lufylegend的1.5.1版或以上版本的支持，lufylegend1.5.1版发布地址如下

http://lufylegend.com/lufylegend
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