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【Web技术】774- 基于canvas完成图片裁剪工具

pingan8787

发布于 2020-11-19 07:46:19

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代码可运行

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代码可运行

前言

本文是基于canvas去实现图片裁剪工具。因为canvas代码还是比较长的，尽量写思路，完整代码已放在github上。

canvas模糊问题

这个是写canvas必定接触的问题，网上关于这个的答案也到处都是，就不详细介绍了。

因为canvas不是矢量图，在Retina屏下，浏览器用多个像素点去渲染一个像素，导致canvas最后呈现出模糊问题。

解决方案：

获取window.devicePixelRatio设备的物理像素分辨率与CSS像素分辨率的比值。
canvas context有个属性backingStorePixelRatio表示渲染canvas之前会用几个像素来存储画布信息。不过这个只在某些浏览器上有，例如safari
通过设置canvas.width/height和canvas.style.width/height对canvas进行缩放处理，比例为devicePixelRatio/backingStorePixelRatio(ratio)。（canvas.width/height表示画布实际大小，而canvas.style.width/height表示在浏览器上渲染结果大小）
最后再通过context.scale(ratio, ratio)对canvas进行处理，修复他的呈现效果

如果用typescript的话，会报backingStorePixelRatio不存在错误，加上一个类型定义文件解决。

export const getPixelRatio = (context: CanvasRenderingContext2D) => {
  const backingStore =
    context.backingStorePixelRatio ||
    context.webkitBackingStorePixelRatio ||
    context.mozBackingStorePixelRatio ||
    context.msBackingStorePixelRatio ||
    context.oBackingStorePixelRatio || 1;
  return (window.devicePixelRatio || 1) / backingStore;
};
const calcCanvasSize = () => {
    //...dosth.
    canvasRef.current.style.width = `${canvasWidth}px`;
    canvasRef.current.style.height = `${canvasHeight}px`;
    canvasRef.current.width = canvasWidth * ratio;
    canvasRef.current.height = canvasHeight * ratio;
    ctx.scale(ratio, ratio);
};

给canvas画上img

这个其实就是，通过input获取到本地图片文件，通过window.URL.createObjectURL获取到DOMString，将其作为img的src。通过ctx.drawImage将图片绘画到canvas上。

因为对于图片裁剪工具而言，img是应该绘画在最底层，所以需要通过globalCompositeOperation，将其绘画在底层。(globalCompositeOperation表示如何将一个源（新的）图像绘制到目标（已有）的图像上。)

const handleChoiseImg = () => {
    if (createURL) {
      window.URL.revokeObjectURL(createURL);
    };

    createURL = window.URL.createObjectURL(inputRef.current!.files![0]);
    img = new Image();
    img.onload = () => {
      //initImageCanvas(img); 这个函数我是去获取img应该缩小比例和缩小宽高
      // calcCanvasSize(); 这个我是去获取canvas应该呈现的size
      drawImage();  //绘画img
    };
    img.src = createURL;
};

const drawImage = () => {
    // todo sth.
    ctx.save();
    ctx.globalCompositeOperation = 'destination-over';
    // ctx.translate(canvasWidth / 2, canvasHeight / 2);
    // ctx.rotate(Math.PI / 180 * rotate);
    // if (rotate % 180 !== 0) {
    //   [canvasWidth, canvasHeight] = [canvasHeight, canvasWidth];
    // };
    // ctx.translate(-canvasWidth / 2, - canvasHeight / 2);
    ctx.drawImage(
      img,
      (canvasWidth - scaleImgWidth) / 2, (canvasHeight - scaleImgHeight) / 2,
      scaleImgWidth, scaleImgHeight
    );
    // canvasWidth/Height表示canvas的宽高(style)，scaleImgWidth/Height表示图片缩放后的宽高
    ctx.restore();
};

蒙层&选中框

蒙层绘制

还是利用globalCompositeOperation将其绘画在已有图像的上方。

const drawCover = () => {
    ctx.save();
    ctx.fillStyle = 'rgba(0,0,0,0.5)';
    ctx.fillRect(0, 0, canvasSize.width, canvasSize.height);
    ctx.globalCompositeOperation = 'source-atop';
    ctx.restore();
};

选中框绘制

其实选中框，就是通过clearRect清除某个区域的蒙层，然后绘画自己的框框style，最后将img绘画在底层。

canvas的动画都是一帧一帧绘画出来的，选中框的拖动过程，其实就是不断去clearRect整个canvas，然后重新走上面的流程，即重新绘画的过程。

const drawSelect = (x: number, y: number, w: number, h: number) => {
    ctx.clearRect(0, 0, canvasSize.width, canvasSize.height);
    //清空整个canvas
    drawCover();
    //绘画蒙层
    ctx.save();
    ctx.clearRect(x, y, w, h);
    //清空选中区域
    ctx.strokeStyle = '#5696f8';
    ctx.strokeRect(x, y, w, h);
    // 画选中框
    // todo sth. 给选中框加一些style
    ctx.restore();
    drawImage();
    // 绘画图片
};

选中框拖拽拉伸&边界处理

选中框拖拽拉伸就是，对mouse事件的处理，在mouseDown的时候，给其一个标志符，在mouseMove进行选中框不断刷新绘制，在mouseUp取消标志符（这个事件可以给外面容器）。

边界处理，就是对mouseMove处理过的选中框位置进行处理判断，若超出边界，则修复他。就是对offsetX和offsetY进行处理，然后在不同方向上去判断如何修改选中框，由于代码量比较大，完整可去github上看。

效果图：

图片旋转处理

canvas旋转中心是以左上角为中心，如果直接调用rotate，那么结果肯定不是我们想要的结果。那么就利用到了translate去移动canvas到中心点，然后再调用rotate旋转，旋转结束后再利用translate将canvas移回他的位置。

唯一的问题就是，弄清rotate后，你再translate平移canvas这个时候的x、y的值。

我这边对于图片裁剪工具的处理是，旋转后，去修改canvas的width/height&style width/height。这个时候，canvas是旋转了，但是image重新绘画的时候，也要绘画旋转后的图，那么就利用上方讲的方法去旋转绘画。

还有就是别忘记通过save & restore去保存和恢复绘图状态。

const drawImage = () => {
    // todo sth.
    ctx.save();
    ctx.globalCompositeOperation = 'destination-over';
    ctx.translate(canvasWidth / 2, canvasHeight / 2);
    ctx.rotate(Math.PI / 180 * rotate);
    if (rotate % 180 !== 0) {
      [canvasWidth, canvasHeight] = [canvasHeight, canvasWidth];
    };
    ctx.translate(-canvasWidth / 2, - canvasHeight / 2);
    ctx.drawImage(
      img,
      (canvasWidth - scaleImgWidth) / 2, (canvasHeight - scaleImgHeight) / 2,
      scaleImgWidth, scaleImgHeight
    );
    ctx.restore();
};

效果图：

图片缩放处理

scale也是以左上角为缩放中心，然后如果缩放的话也需要save & restore，不然会对后续操作进行影响。

不过，我这里没有采用scale，而是手动修改图片缩放比例，然后重新得到scaleImgWidth和scaleImgHeight，在去调用drawImage。因为代码上是将其显示在中心，所以就可以直接修改后调用。

// 修改 scaleImg 得到scaleImgWidth & scaleImgHeight
ctx.drawImage(
  img,
  (canvasWidth - scaleImgWidth) / 2, (canvasHeight - scaleImgHeight) / 2,
  scaleImgWidth, scaleImgHeight
);

效果图：

图片灰度处理

灰度处理就是通过getImageData获取canvas的ImageData即像素数据，可以对像素数据进行处理。然后再将这个处理后的像素数据，重新通过putImageData放回到canvas上。

像素数据，对于每个像素都有四个方面的信息，分别是Red，Green，Blue，Alpha。

灰度处理公式还是挺多的，我这边就采用(R + 2G + B) >> 2。

const imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvasSize.width * ratio, canvasSize.height * ratio);
getGrayscaleData(imgData);
ctx.putImageData(imgData, 0, 0);

除此之外，还可以做很多类似的处理，比如，对比色处理，颜色选择器等等。

效果图：

实时显示截选的图片

如果仅仅是去截选canvas目前显示的部分，是不太友好的。应该是对应到原始图片的相应位置，去截选这个位置的图片才是比较友好的。

处理思路：

新创建一个canvas，将img完整绘画在上面，并且完成旋转问题
通过选中框的x y w h的值，还有img width/height和canvas width/height的值，得到对应原始图片的截选部分的x y
通过getImageData得到ImageData，并判断是否需要灰度处理
然后重新修改上面创建的canvas的width/height为选中图片部分的putW putH
将ImageData通过putImageData放入canvas中通过toBlob获取到blob
最后通过window.URL.createObjectURL获取到DOMString

export const getPhotoData = () => {
    const canvas = document.createElement('canvas');
    const ctx = canvas.getContext('2d') as CanvasRenderingContext2D;
    // todo canvas处理

    ctx.drawImage(img, 0, 0, imgWidth, imgHeight);
    // 处理获得putX putY putW putH
    const imgData = ctx.getImageData(putX, putY, putW, putH);
    if (grayscale) {    //灰度处理
        getGrayscaleData(imgData);
    };
    canvas.width = putW;
    canvas.height = putH;

    ctx.putImageData(imgData, 0, 0);
    return new Promise(res => {
        canvas.toBlob(e => res(e));
    });
};

const cancelChangeSelect = async () => {
    // todo sth.
    dataUrl && (window.URL.revokeObjectURL(dataUrl));
    const blob = await getPhotoData() as Blob;
    const newDataUrl = window.URL.createObjectURL(blob);
    setDataUrl(newDataUrl);
    // todo sth.
};
// 省去不关键代码