封装canvas选择区域的组件

大家好，我是南宫，最近我刚完成了一个canvas相关组件的封装。我个人其实很怕canvas和地图，就感觉这里有很复杂的操作，搞不懂，所以这次封装完了以后，决定写一篇博客来记录。

首先我先简单介绍一下这个组件的功能，然后分布介绍思路并列出代码，最后如果有需要的小伙伴，可以联系我获取完整代码。

一、背景和组件的功能

背景：这一次我在做一个新的项目，里面有一个新增编辑的弹窗，弹窗里面有一个字段需要选择区域，我当场就蒙了，然后去找了组长，主要是想问这个项目里面有没有已经写好的现成的组件能直接用的，结果得到了否定的答案，只能我来封装一个了。

然后又经过核对需求，我明白了，我的这个组件不需要支持用鼠标在canvas里面选点画框，而是通过传入的坐标把框渲染上去就好了，但是还需要实现点击选择其中一个区域的功能，也就是点击图片上的一个点，判断是否在框里面，是的话就认为是选中了这个框。

我做的效果如下：（图片是什么不重要，框的位置在哪里不重要，这些都是使用组件的时候传进去的）

如图所示，里面现在有两个区域，我当前选择的是区域2。区域2的标记是高亮状态。

二、思路拆解

首先是初始化，初始化canvas，getContext得到上下文对象（废话）。然后drawImage画出图片到画布上，然后则是根据点的坐标画出多个框。（这一步我直接用了组长发给我的画框代码，我没写这个，我只是阅读了以后知道了要传什么参数，然后补充了填充颜色）

（这里我意识到一个问题，我的画面大小是根据父组件实际上的空间来决定的，但是要绘制的图片并不是只有这么大，说明看起来的坐标和实际坐标不一致，坐标发生了缩放。）

第二步是标记出每个区域的名字。这一步是我自己做的。就是找到区域里最高的一个点，在上面绘制一个矩形，矩形里面写上“区域X”。有了这个标记，才能选择区域。

第三步，实现点击选择区域。思路是点击canvas以后，就去获取当前点击位置相对于canvas的坐标（注意缩放），然后挨个判断这个坐标是否在每一个区域里面。（判断点是否在区域里面的方法我是用了这个博客里面的代码，非常感谢原作者 https://www.cnblogs.com/tracyjfly/p/15891591.html ）

第四步，获取到所在区域以后的操作。如果当前没有选择过区域，那么直接再绘制一个高亮的区域标记就可以了。如果当前已经选择过区域了，而且现在选的不是之前的那个区域，那就不能直接再绘制高亮了，而是要去掉其他标识的高亮才可以。

三、每一步的具体实现

① 初始化：

第一步的代码我看过了，大概意思是接收一个data对象，然后获取指定属性的值来作为图片地址，drawImage绘制到canvas中。然后获取data中准备好的坐标数组（每一个元素表示一个框），遍历每一个框的每一个点的坐标，用moveTo和lineTo绘制框。

开始新区域的前后记得用beginPath和closePath关闭区域，最后stroke和fill这个区域。

（这一步简单说说，具体看代码就好，下面这个是关键代码，省略了初始化canvas的部分）

if (data.monitorAnalysisRuleList && data.monitorAnalysisRuleList.length > 0) {
  // 多框 布控框
  data.monitorAnalysisRuleList.forEach((e, index) => {
    ctx.strokeStyle = '#f00' //线条颜色
    ctx.fillStyle = 'rgba(255, 0, 0, 0.2)' // 填充颜色
    ctx.lineWidth = 5 //线条粗细
    ctx.beginPath() //绘图开始
    let point = ''
    point = JSON.parse(e.polygon)
    for (let i in point) {
      if (i == 0) {
        ctx.moveTo(point[i][0], point[i][1]) //设置路径起点坐标
      } else {
        ctx.lineTo(point[i][0], point[i][1])
      }
    }
    ctx.closePath()
    ctx.stroke()
    // 补充填充
    ctx.fill()
  })
}

效果是这样的（这里的坐标是我乱写的，画出来成这样了）

② 标记出区域的名字：

为了标记的位置比较正常，所以我让标记出现在区域最高的点的上方，所以是选择y值最小的点。

找到这个点以后，稍微移动一下就是绘制标记的地方了。

区域的名字出现在矩形的上方，所以要先画矩形，而矩形的宽度则是比文字更高。这里就需要先设置文字的内容和字体样式，然后测量文字宽度了。

然后给文字宽度稍微加一点，作为矩形的宽度，然后微调位置，绘制矩形。（stroke和fill）然后再绘制文字fillText。

/**
  * 绘制区域标签的方法
  * @param {*} ctx 画框的上下文对象
  * @param {*} point 一个框的点坐标集合
  * @param {*} index 当前画的是第几个框
  * @param {*} isActive 是否高亮
  */
drawAreaTag(ctx, point, index, isActive) {
  // 找到最高点，也就是y值最小的点，在这个点的上方写区域的名字
  let minY = point[0][1]
  let minYIndex = 0
  for (let i in point) {
    if (point[i][1] < minY) {
      minY = point[i][1]
      minYIndex = i
    }
  }
  const text = `区域${index + 1}`
  // 设置字体样式和大小
  ctx.font = '20px Arial'
  // 测量文字的宽度
  const textWidth = ctx.measureText(text).width
  const textHeight = 28 // 文字大小为16px，上下留出8px的间距
  const rectWidth = textWidth + 16 // 比文字所占区域稍微宽一些
  const rectHeight = textHeight + 12 // 比文字所占区域稍微宽一些
  // 绘制一个白色矩形，高亮状态为蓝色
  if (isActive) {
    ctx.fillStyle = '#0C84FF'
    ctx.strokeStyle = '#0C84FF'
  } else {
    ctx.fillStyle = 'white'
    ctx.strokeStyle = 'black'
  }
  ctx.lineWidth = 2
  ctx.fillRect(point[minYIndex][0] - 8, point[minYIndex][1] - 55, rectWidth, rectHeight) // 位置可以根据需要调整
  ctx.strokeRect(point[minYIndex][0] - 8, point[minYIndex][1] - 55, rectWidth, rectHeight) // 位置可以根据需要调整
  // 设置文本颜色，高亮状态为白色
  if (isActive) {
    ctx.fillStyle = 'white'
  } else {
    ctx.fillStyle = 'black'
  }
  ctx.fillText(text, point[minYIndex][0], point[minYIndex][1] - 28)
},

我画的矩形默认状态是白底黑边黑字，高亮状态是蓝底蓝边白字。可以根据你的需求修改颜色。

效果如下图：

③ 点击选择区域

这一步算是主流程了吧。

点击选择区域，然后获取到当前点击的位置在canvas中的坐标。

具体方法比较绕（知道意思的话可跳过）——点击以后获取点击位置相对于窗口左上角的距离，然后得到canvas左上角相对于窗口左上角的距离，相减得到点击位置相对于canvas的像素位置；计算canvas外观的宽高除以图片具体的宽高，得到一个缩放的比例；最后用相对于canvas的像素位置除以缩放比例，得到相对于canvas当前坐标的坐标。

然后遍历框的数组，用这个坐标来判断是否在每一个框里面，匹配到第一个框就停止，并且得到当前框的下标，匹配不到则是返回-1。

// 点击canvas,获取坐标，转成相对于canvas实际大小的坐标，判断在哪个区域里面，并且进行处理
chooseArea(e) {
  console.log('你好，点击canvas', e.clientX, e.clientY)
  // 点击屏幕的坐标
  const point = { x: e.clientX, y: e.clientY }
  // 获取canvas左上角的坐标
  const canvas = this.$refs.canvas
  const rect = canvas.getBoundingClientRect()
  // console.log('你好，canvas左上角的坐标', rect.left, rect.top)
  const x = point.x - rect.left
  const y = point.y - rect.top
  // console.log('你好，点击的位置相对于canvas', x, y)
  // 计算缩放比例
  const scaleX = this.width / canvas.width
  const scaleY = this.height / canvas.height
  // 得到当前的点相对于canvas实际大小的坐标
  const canvasX = x / scaleX
  const canvasY = y / scaleY
  const pointObj = { x: canvasX, y: canvasY }
  // 比对每一个区域，看看是否在里面
  const area = this.findArea(pointObj)
  console.log('我点击的位置在哪个区域里呢', area)
},

// 把点的坐标转换成对象的格式
convertArray(arr) {
  let result = []
  for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
    result.push({ x: arr[i][0], y: arr[i][1] })
  }
  return result
},
//判断点是否在多边形范围内（点坐标，多边形的点坐标集合）
queryPtInPolygon(point, polygon) {
  var p1, p2, p3, p4

  p1 = point
  p2 = { x: 1000000000000, y: point.y }

  var count = 0
  //对每条边都和射线作对比
  for (var i = 0; i < polygon.length - 1; i++) {
    p3 = polygon[i]

    p4 = polygon[i + 1]
    if (checkCross(p1, p2, p3, p4) == true) {
      count++
    }
  }
  p3 = polygon[polygon.length - 1]

  p4 = polygon[0]
  if (checkCross(p1, p2, p3, p4) == true) {
    count++
  }

  return count % 2 == 0 ? false : true

  //判断两条线段是否相交
  function checkCross(p1, p2, p3, p4) {
    var v1 = { x: p1.x - p3.x, y: p1.y - p3.y },
      v2 = { x: p2.x - p3.x, y: p2.y - p3.y },
      v3 = { x: p4.x - p3.x, y: p4.y - p3.y },
      v = crossMul(v1, v3) * crossMul(v2, v3)

    v1 = { x: p3.x - p1.x, y: p3.y - p1.y }
    v2 = { x: p4.x - p1.x, y: p4.y - p1.y }

    v3 = { x: p2.x - p1.x, y: p2.y - p1.y }
    return v <= 0 && crossMul(v1, v3) * crossMul(v2, v3) <= 0 ? true : false
  }

  //计算向量叉乘
  function crossMul(v1, v2) {
    return v1.x * v2.y - v1.y * v2.x
  }
},
// 判断当前的点是否在任意一个区域内（
findArea(pointObj) {
  let flag = -1
  for (let index = 0; index < this.data.monitorAnalysisRuleList.length; index++) {
    const polygon = this.convertArray(JSON.parse(this.data.monitorAnalysisRuleList[index].polygon))
    // console.log(`区域${index + 1}的坐标`, polygon)
    var pts = this.queryPtInPolygon(pointObj, polygon)
    // console.log(`请问当前的点击位置是否在区域${index + 1}里面`, pts)
    if (pts == true) {
      flag = index
      break
    }
  }
  return flag
},

④ 获取到区域以后的操作

这一步属于主流程的一部分，但是为了避免主流程太多内容，我把这一部分写到另一个方法里面了。

先判断是否已经选择过区域了，如果否就直接绘制一个高亮的区域标记，覆盖在原来的地方即可。

如果是，那就初始化canvas，重新画过（绘制图片，绘制框，绘制区域标记这些）。

// 找到区域后的处理(area是比对到的点击位置所在的区域下标)
handleDrawArea(area) {
  // 大于-1就认为有在区域里面，记录一下当前选择了区域几
  if (area > -1) {
    // 如果是第一次选择，直接记录
    if (this.currentAreaIndex == -1) {
      this.currentAreaIndex = area
      const pointList = JSON.parse(this.data.monitorAnalysisRuleList[this.currentAreaIndex].polygon)
      this.drawAreaTag(this.ctx, pointList, this.currentAreaIndex, true)
    } else {
      // 判断是否跟当前选择的area相同，是就不做处理
      if (this.currentAreaIndex == area) {
        // console.log('你好，当前的选择的区域是第几个', this.currentAreaIndex)
        return
      } else {
        // 否就赋值，并且重新画过
        this.currentAreaIndex = area
        // console.log('你好，当前的选择的区域是第几个', this.currentAreaIndex)
        // 需要重新画过（控制高亮的逻辑写到初始化canvas方法里了）
        this.setDrawImage(this.data, 0, 'canvas', false, 'sceneUrl')
      }
    }
  }
},

这个时候就可以实现点击单选区域了。

四、优化

到这里还没完，为了让这个成为一个可以使用的组件，我明确了这个组件的输入和输出（输入包括data对象（坐标和图片地址等信息），输出则是当前选择的框的坐标集合（根据当前选择的是第几个，就返回第几个的坐标集合给父组件））

这个时候还有一个地方要优化的——初始化canvas的时候有一个clearRect的步骤，会清空整个画布，然后再绘制，所以点击选择区域的时候会有白光一闪的效果。

我查了资料以后，决定用一个临时canvas优化掉这个问题。

经过一番纠结和思考以后，我的想法如下：

准备一个临时canvas，不显示出来，仅仅是用来存放内容。

临时canvas不需要每一步都跟着画，只需要初始化的时候绘制图片和不带高亮的区域标记即可。

当主要的canvas点击以后需要重新绘制的时候，就不需要清空画布了，直接覆盖一层临时canvas的内容，然后再绘制一个高亮标记就可以了。

（以下是处理部分的修改，另外要写一个初始化临时canvas的函数，初始化的时候也调用一下）

// 找到区域后的处理(area是比对到的点击位置所在的区域下标)
handleDrawArea(area) {
  // 大于-1就认为有在区域里面，记录一下当前选择了区域几
  if (area > -1) {
    // 如果是第一次选择，直接记录
    if (this.currentAreaIndex == -1) {
      this.currentAreaIndex = area
      const pointList = JSON.parse(this.data.monitorAnalysisRuleList[this.currentAreaIndex].polygon)
      this.drawAreaTag(this.ctx, pointList, this.currentAreaIndex, true)
    } else {
      // 判断是否跟当前选择的area相同，是就不做处理
      if (this.currentAreaIndex == area) {
        // console.log('你好，当前的选择的区域是第几个', this.currentAreaIndex)
        return
      } else {
        // 否就赋值，并且重新画过
        this.currentAreaIndex = area
        // console.log('你好，当前的选择的区域是第几个', this.currentAreaIndex)
        // 需要重新画过（控制高亮的逻辑写到初始化canvas方法里了）
        // 如果有临时canvas
        if (this.tempUrl) {
          // 用临时canvas的的结果初始化canvas
          this.ctx.drawImage(this.tempCanvas, 0, 0)
          // 计算是要在哪里绘制标记
          const pointList = JSON.parse(this.data.monitorAnalysisRuleList[this.currentAreaIndex].polygon)
          // 绘制高亮的标记
          this.drawAreaTag(this.ctx, pointList, this.currentAreaIndex, true)
        } else {
          this.setDrawImage(this.data, 0, 'canvas', false, 'sceneUrl')
        }
      }
    }
  }
},

这样操作下来，就没有白光的问题了，效果丝滑，本人亲测。

如果需要完整代码，联系本人QQ：807026100领取。