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Punkte entlang einer kubischen Bezierkurve finden

In diesem Beispiel wird ein Array mit ungefähr gleichmäßig beabstandeten Punkten entlang einer kubischen Bezier-Kurve gefunden.

Sie zerlegt mit context.bezierCurveTo erstellte context.bezierCurveTo in Punkte entlang dieser Kurve.

// Return: an array of approximately evenly spaced points along a cubic Bezier curve
//
// Attribution: Stackoverflow's @Blindman67
// Cite: http://stackoverflow.com/questions/36637211/drawing-a-curved-line-in-css-or-canvas-and-moving-circle-along-it/36827074#36827074
// As modified from the above citation
// 
// ptCount: sample this many points at interval along the curve
// pxTolerance: approximate spacing allowed between points
// Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Dx,Dy: control points defining the curve
//
function plotCBez(ptCount,pxTolerance,Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Dx,Dy){
    var deltaBAx=Bx-Ax;
    var deltaCBx=Cx-Bx;
    var deltaDCx=Dx-Cx;
    var deltaBAy=By-Ay;
    var deltaCBy=Cy-By;
    var deltaDCy=Dy-Cy;
    var ax,ay,bx,by;
    var lastX=-10000;
    var lastY=-10000;
    var pts=[{x:Ax,y:Ay}];
    for(var i=1;i<ptCount;i++){
        var t=i/ptCount;
        ax=Ax+deltaBAx*t;
        bx=Bx+deltaCBx*t;
        cx=Cx+deltaDCx*t;
        ax+=(bx-ax)*t;
        bx+=(cx-bx)*t;
        //
        ay=Ay+deltaBAy*t;
        by=By+deltaCBy*t;
        cy=Cy+deltaDCy*t;
        ay+=(by-ay)*t;
        by+=(cy-by)*t;
        var x=ax+(bx-ax)*t;
        var y=ay+(by-ay)*t;
        var dx=x-lastX;
        var dy=y-lastY;
        if(dx*dx+dy*dy>pxTolerance){
            pts.push({x:x,y:y});
            lastX=x;
            lastY=y;
        }
    }
    pts.push({x:Dx,y:Dy});
    return(pts);
}

Punkte entlang einer quadratischen Kurve finden

In diesem Beispiel wird ein Array von ungefähr gleichmäßig beabstandeten Punkten entlang einer quadratischen Kurve gefunden.

Sie zerlegt mit context.quadraticCurveTo erstellte context.quadraticCurveTo in Punkte entlang dieser Kurve.

// Return: an array of approximately evenly spaced points along a Quadratic curve
//
// Attribution: Stackoverflow's @Blindman67
// Cite: http://stackoverflow.com/questions/36637211/drawing-a-curved-line-in-css-or-canvas-and-moving-circle-along-it/36827074#36827074
// As modified from the above citation
//
// ptCount: sample this many points at interval along the curve
// pxTolerance: approximate spacing allowed between points
// Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy: control points defining the curve
//
function plotQBez(ptCount,pxTolerance,Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy){
    var deltaBAx=Bx-Ax;
    var deltaCBx=Cx-Bx;
    var deltaBAy=By-Ay;
    var deltaCBy=Cy-By;
    var ax,ay;
    var lastX=-10000;
    var lastY=-10000;
    var pts=[{x:Ax,y:Ay}];
    for(var i=1;i<ptCount;i++){
        var t=i/ptCount;
        ax=Ax+deltaBAx*t;
        ay=Ay+deltaBAy*t;
        var x=ax+((Bx+deltaCBx*t)-ax)*t;
        var y=ay+((By+deltaCBy*t)-ay)*t;
        var dx=x-lastX;
        var dy=y-lastY;
        if(dx*dx+dy*dy>pxTolerance){
            pts.push({x:x,y:y});
            lastX=x;
            lastY=y;
        }
    }
    pts.push({x:Cx,y:Cy});
    return(pts);
}

Punkte entlang einer Linie suchen

In diesem Beispiel wird ein Array mit ungefähr gleichmäßig beabstandeten Punkten entlang einer Linie gefunden.

Sie zerlegt mit context.lineTo erstellte context.lineTo in Punkte entlang dieser Linie.

// Return: an array of approximately evenly spaced points along a line
//
// pxTolerance: approximate spacing allowed between points
// Ax,Ay,Bx,By: end points defining the line
//
function plotLine(pxTolerance,Ax,Ay,Bx,By){
    var dx=Bx-Ax;
    var dy=By-Ay;
    var ptCount=parseInt(Math.sqrt(dx*dx+dy*dy))*3;
    var lastX=-10000;
    var lastY=-10000;
    var pts=[{x:Ax,y:Ay}];
    for(var i=1;i<=ptCount;i++){
        var t=i/ptCount;
        var x=Ax+dx*t;
        var y=Ay+dy*t;
        var dx1=x-lastX;
        var dy1=y-lastY;
        if(dx1*dx1+dy1*dy1>pxTolerance){
            pts.push({x:x,y:y});
            lastX=x;
            lastY=y;
        }
    }
    pts.push({x:Bx,y:By});
    return(pts);
}

Suchen von Punkten entlang eines gesamten Pfads, der Kurven und Linien enthält

In diesem Beispiel wird ein Array von ungefähr gleichmäßig beabstandeten Punkten entlang eines gesamten Pfads gefunden.

Es zerlegt alle context.lineTo , die mit context.lineTo , context.quadraticCurveTo und / oder context.bezierCurveTo in Punkte entlang dieses Pfads.

Verwendungszweck

// Path related variables
var A={x:50,y:100};
var B={x:125,y:25};
var BB={x:150,y:15};
var BB2={x:150,y:185};
var C={x:175,y:200};
var D={x:300,y:150};
var n=1000;
var tolerance=1.5;
var pts;

// canvas related variables
var canvas=document.createElement("canvas");
var ctx=canvas.getContext("2d");
document.body.appendChild(canvas);
canvas.width=378;
canvas.height=256;

// Tell the Context to plot waypoint in addition to 
// drawing the path
plotPathCommands(ctx,n,tolerance);

// Path drawing commands
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(A.x,A.y);
ctx.bezierCurveTo(B.x,B.y,C.x,C.y,D.x,D.y);
ctx.quadraticCurveTo(BB.x,BB.y,A.x,A.y);
ctx.lineTo(D.x,D.y);
ctx.strokeStyle='gray';
ctx.stroke();

// Tell the Context to stop plotting waypoints
ctx.stopPlottingPathCommands();

// Demo: Incrementally draw the path using the plotted points
ptsToRects(ctx.getPathPoints());
function ptsToRects(pts){
    ctx.fillStyle='red';
    var i=0;
    requestAnimationFrame(animate);
    function animate(){
        ctx.fillRect(pts[i].x-0.50,pts[i].y-0.50,tolerance,tolerance);
        i++;
        if(i<pts.length){ requestAnimationFrame(animate); }
    }
}

Ein Plug-In, das automatisch Punkte entlang des Pfads berechnet

Dieser Code ändert die Zeichenbefehle des Canvas-Kontexts, sodass die Befehle nicht nur die Linie oder Kurve zeichnen, sondern auch ein Array von Punkten entlang des gesamten Pfads erstellen:

beginPath,
ziehen nach,
lineTo,
quadratischKurveTo,
bezierCurveTo.

Wichtige Notiz!

Dieser Code ändert die eigentlichen Zeichenfunktionen des Kontexts. Wenn Sie mit dem Zeichnen von Punkten entlang des Pfads fertig sind, sollten Sie die bereitgestellten stopPlottingPathCommands , um die Kontextfunktionen des Kontexts in ihren unveränderten Zustand zurückzusetzen.

Der Zweck dieses modifizierten Kontexts besteht darin, Ihnen zu ermöglichen, die Punkte-Array-Berechnung in Ihren vorhandenen Code einzufügen, ohne die vorhandenen Pfadzeichenbefehle ändern zu müssen. Sie müssen diesen modifizierten Kontext jedoch nicht verwenden. Sie können die einzelnen Funktionen, die eine Linie, eine quadratische Kurve und eine kubische Bezierkurve zerlegen, separat aufrufen und diese einzelnen Punkt-Arrays manuell zu einem einzigen Punkt-Array verketten der gesamte Weg

Sie rufen eine Kopie des resultierenden Punkt-Arrays mithilfe der getPathPoints Funktion getPathPoints .

Wenn Sie mit dem geänderten Kontext mehrere Pfade zeichnen, enthält das Punkt-Array eine einzige verkettete Gruppe von Punkten für alle gezeichneten Pfade.

Wenn Sie stattdessen separate Punkt-Arrays erhalten möchten, können Sie das aktuelle Array mit getPathPoints und diese Punkte dann mit der angegebenen clearPathPoints Funktion aus dem Array clearPathPoints .

// Modify the Canvas' Context to calculate a set of approximately
//     evenly spaced waypoints as it draws path(s).
function plotPathCommands(ctx,sampleCount,pointSpacing){
    ctx.mySampleCount=sampleCount;
    ctx.myPointSpacing=pointSpacing;
    ctx.myTolerance=pointSpacing*pointSpacing;
    ctx.myBeginPath=ctx.beginPath;
    ctx.myMoveTo=ctx.moveTo;
    ctx.myLineTo=ctx.lineTo;
    ctx.myQuadraticCurveTo=ctx.quadraticCurveTo;
    ctx.myBezierCurveTo=ctx.bezierCurveTo;
    // don't use myPathPoints[] directly -- use "ctx.getPathPoints"
    ctx.myPathPoints=[];
    ctx.beginPath=function(){
        this.myLastX=0;
        this.myLastY=0;
        this.myBeginPath();
    }
    ctx.moveTo=function(x,y){
        this.myLastX=x;
        this.myLastY=y;
        this.myMoveTo(x,y);
    }
    ctx.lineTo=function(x,y){
        var pts=plotLine(this.myTolerance,this.myLastX,this.myLastY,x,y);
        Array.prototype.push.apply(this.myPathPoints,pts);
        this.myLastX=x;
        this.myLastY=y;
        this.myLineTo(x,y);
    }
    ctx.quadraticCurveTo=function(x0,y0,x1,y1){
        var pts=plotQBez(this.mySampleCount,this.myTolerance,this.myLastX,this.myLastY,x0,y0,x1,y1);
        Array.prototype.push.apply(this.myPathPoints,pts);
        this.myLastX=x1;
        this.myLastY=y1;
        this.myQuadraticCurveTo(x0,y0,x1,y1);
    }
    ctx.bezierCurveTo=function(x0,y0,x1,y1,x2,y2){
        var pts=plotCBez(this.mySampleCount,this.myTolerance,this.myLastX,this.myLastY,x0,y0,x1,y1,x2,y2);
        Array.prototype.push.apply(this.myPathPoints,pts);
        this.myLastX=x2;
        this.myLastY=y2;
        this.myBezierCurveTo(x0,y0,x1,y1,x2,y2);
    }
    ctx.getPathPoints=function(){
        return(this.myPathPoints.slice());
    }
    ctx.clearPathPoints=function(){
        this.myPathPoints.length=0;
    }
    ctx.stopPlottingPathCommands=function(){
        if(!this.myBeginPath){return;}
        this.beginPath=this.myBeginPath;
        this.moveTo=this.myMoveTo;
        this.lineTo=this.myLineTo;
        this.quadraticCurveto=this.myQuadraticCurveTo;
        this.bezierCurveTo=this.myBezierCurveTo;
        this.myBeginPath=undefined;
    }
}

Eine komplette Demo:

// Path related variables
var A={x:50,y:100};
var B={x:125,y:25};
var BB={x:150,y:15};
var BB2={x:150,y:185};
var C={x:175,y:200};
var D={x:300,y:150};
var n=1000;
var tolerance=1.5;
var pts;

// canvas related variables
var canvas=document.createElement("canvas");
var ctx=canvas.getContext("2d");
document.body.appendChild(canvas);
canvas.width=378;
canvas.height=256;

// Tell the Context to plot waypoint in addition to 
// drawing the path
plotPathCommands(ctx,n,tolerance);

// Path drawing commands
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(A.x,A.y);
ctx.bezierCurveTo(B.x,B.y,C.x,C.y,D.x,D.y);
ctx.quadraticCurveTo(BB.x,BB.y,A.x,A.y);
ctx.lineTo(D.x,D.y);
ctx.strokeStyle='gray';
ctx.stroke();

// Tell the Context to stop plotting waypoints
ctx.stopPlottingPathCommands();

// Incrementally draw the path using the plotted points
ptsToRects(ctx.getPathPoints());
function ptsToRects(pts){
    ctx.fillStyle='red';
    var i=0;
    requestAnimationFrame(animate);
    function animate(){
        ctx.fillRect(pts[i].x-0.50,pts[i].y-0.50,tolerance,tolerance);
        i++;
        if(i<pts.length){ requestAnimationFrame(animate); }
    }
}


////////////////////////////////////////
// A Plug-in
////////////////////////////////////////

// Modify the Canvas' Context to calculate a set of approximately
//     evenly spaced waypoints as it draws path(s).
function plotPathCommands(ctx,sampleCount,pointSpacing){
    ctx.mySampleCount=sampleCount;
    ctx.myPointSpacing=pointSpacing;
    ctx.myTolerance=pointSpacing*pointSpacing;
    ctx.myBeginPath=ctx.beginPath;
    ctx.myMoveTo=ctx.moveTo;
    ctx.myLineTo=ctx.lineTo;
    ctx.myQuadraticCurveTo=ctx.quadraticCurveTo;
    ctx.myBezierCurveTo=ctx.bezierCurveTo;
    // don't use myPathPoints[] directly -- use "ctx.getPathPoints"
    ctx.myPathPoints=[];
    ctx.beginPath=function(){
        this.myLastX=0;
        this.myLastY=0;
        this.myBeginPath();
    }
    ctx.moveTo=function(x,y){
        this.myLastX=x;
        this.myLastY=y;
        this.myMoveTo(x,y);
    }
    ctx.lineTo=function(x,y){
        var pts=plotLine(this.myTolerance,this.myLastX,this.myLastY,x,y);
        Array.prototype.push.apply(this.myPathPoints,pts);
        this.myLastX=x;
        this.myLastY=y;
        this.myLineTo(x,y);
    }
    ctx.quadraticCurveTo=function(x0,y0,x1,y1){
        var pts=plotQBez(this.mySampleCount,this.myTolerance,this.myLastX,this.myLastY,x0,y0,x1,y1);
        Array.prototype.push.apply(this.myPathPoints,pts);
        this.myLastX=x1;
        this.myLastY=y1;
        this.myQuadraticCurveTo(x0,y0,x1,y1);
    }
    ctx.bezierCurveTo=function(x0,y0,x1,y1,x2,y2){
        var pts=plotCBez(this.mySampleCount,this.myTolerance,this.myLastX,this.myLastY,x0,y0,x1,y1,x2,y2);
        Array.prototype.push.apply(this.myPathPoints,pts);
        this.myLastX=x2;
        this.myLastY=y2;
        this.myBezierCurveTo(x0,y0,x1,y1,x2,y2);
    }
    ctx.getPathPoints=function(){
        return(this.myPathPoints.slice());
    }
    ctx.clearPathPoints=function(){
        this.myPathPoints.length=0;
    }
    ctx.stopPlottingPathCommands=function(){
        if(!this.myBeginPath){return;}
        this.beginPath=this.myBeginPath;
        this.moveTo=this.myMoveTo;
        this.lineTo=this.myLineTo;
        this.quadraticCurveto=this.myQuadraticCurveTo;
        this.bezierCurveTo=this.myBezierCurveTo;
        this.myBeginPath=undefined;
    }
}


////////////////////////////////
// Helper functions
////////////////////////////////

// Return: a set of approximately evenly spaced points along a cubic Bezier curve
//
// Attribution: Stackoverflow's @Blindman67
// Cite: http://stackoverflow.com/questions/36637211/drawing-a-curved-line-in-css-or-canvas-and-moving-circle-along-it/36827074#36827074
// As modified from the above citation
// 
// ptCount: sample this many points at interval along the curve
// pxTolerance: approximate spacing allowed between points
// Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Dx,Dy: control points defining the curve
//
function plotCBez(ptCount,pxTolerance,Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Dx,Dy){
    var deltaBAx=Bx-Ax;
    var deltaCBx=Cx-Bx;
    var deltaDCx=Dx-Cx;
    var deltaBAy=By-Ay;
    var deltaCBy=Cy-By;
    var deltaDCy=Dy-Cy;
    var ax,ay,bx,by;
    var lastX=-10000;
    var lastY=-10000;
    var pts=[{x:Ax,y:Ay}];
    for(var i=1;i<ptCount;i++){
        var t=i/ptCount;
        ax=Ax+deltaBAx*t;
        bx=Bx+deltaCBx*t;
        cx=Cx+deltaDCx*t;
        ax+=(bx-ax)*t;
        bx+=(cx-bx)*t;
        //
        ay=Ay+deltaBAy*t;
        by=By+deltaCBy*t;
        cy=Cy+deltaDCy*t;
        ay+=(by-ay)*t;
        by+=(cy-by)*t;
        var x=ax+(bx-ax)*t;
        var y=ay+(by-ay)*t;
        var dx=x-lastX;
        var dy=y-lastY;
        if(dx*dx+dy*dy>pxTolerance){
            pts.push({x:x,y:y});
            lastX=x;
            lastY=y;
        }
    }
    pts.push({x:Dx,y:Dy});
    return(pts);
}

// Return: an array of approximately evenly spaced points along a Quadratic curve
//
// Attribution: Stackoverflow's @Blindman67
// Cite: http://stackoverflow.com/questions/36637211/drawing-a-curved-line-in-css-or-canvas-and-moving-circle-along-it/36827074#36827074
// As modified from the above citation
//
// ptCount: sample this many points at interval along the curve
// pxTolerance: approximate spacing allowed between points
// Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy: control points defining the curve
//
function plotQBez(ptCount,pxTolerance,Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy){
    var deltaBAx=Bx-Ax;
    var deltaCBx=Cx-Bx;
    var deltaBAy=By-Ay;
    var deltaCBy=Cy-By;
    var ax,ay;
    var lastX=-10000;
    var lastY=-10000;
    var pts=[{x:Ax,y:Ay}];
    for(var i=1;i<ptCount;i++){
        var t=i/ptCount;
        ax=Ax+deltaBAx*t;
        ay=Ay+deltaBAy*t;
        var x=ax+((Bx+deltaCBx*t)-ax)*t;
        var y=ay+((By+deltaCBy*t)-ay)*t;
        var dx=x-lastX;
        var dy=y-lastY;
        if(dx*dx+dy*dy>pxTolerance){
            pts.push({x:x,y:y});
            lastX=x;
            lastY=y;
        }
    }
    pts.push({x:Cx,y:Cy});
    return(pts);
}

// Return: an array of approximately evenly spaced points along a line
//
// pxTolerance: approximate spacing allowed between points
// Ax,Ay,Bx,By: end points defining the line
//
function plotLine(pxTolerance,Ax,Ay,Bx,By){
    var dx=Bx-Ax;
    var dy=By-Ay;
    var ptCount=parseInt(Math.sqrt(dx*dx+dy*dy))*3;
    var lastX=-10000;
    var lastY=-10000;
    var pts=[{x:Ax,y:Ay}];
    for(var i=1;i<=ptCount;i++){
        var t=i/ptCount;
        var x=Ax+dx*t;
        var y=Ay+dy*t;
        var dx1=x-lastX;
        var dy1=y-lastY;
        if(dx1*dx1+dy1*dy1>pxTolerance){
            pts.push({x:x,y:y});
            lastX=x;
            lastY=y;
        }
    }
    pts.push({x:Bx,y:By});
    return(pts);
}

Länge einer quadratischen Kurve

In Anbetracht der 3 Punkte einer quadratischen Kurve gibt die folgende Funktion die Länge zurück.

function quadraticBezierLength(x1,y1,x2,y2,x3,y3)
    var a, e, c, d, u, a1, e1, c1, d1, u1, v1x, v1y;

    v1x = x2 * 2;
    v1y = y2 * 2;
    d = x1 - v1x + x3;
    d1 = y1 - v1y + y3;
    e = v1x - 2 * x1;
    e1 = v1y - 2 * y1;
    c1 = (a = 4 * (d * d + d1 * d1));
    c1 += (b = 4 * (d * e + d1 * e1));
    c1 += (c = e * e + e1 * e1);
    c1 = 2 * Math.sqrt(c1);
    a1 = 2 * a * (u = Math.sqrt(a));
    u1 = b / u;
    a = 4 * c * a - b * b;
    c = 2 * Math.sqrt(c);
    return (a1 * c1 + u * b * (c1 - c) + a * Math.log((2 * u + u1 + c1) / (u1 + c))) / (4 * a1);
}

Abgeleitet von der quadratischen Bezierfunktion F (t) = a * (1 - t) ² + 2 * b * (1 - t) * t + c * t ²

Teilen Sie die Bezierkurven an der Position

In diesem Beispiel werden kubische und Bezier-Kurven in zwei Teile aufgeteilt.

Die Funktion splitCurveAt teilt die Kurve an der position an der 0.0 = Start, 0.5 = Mitte und 1 = Ende ist. Es kann quadratische und kubische Kurven aufteilen. Der Kurventyp wird durch das letzte x-Argument x4 . Wenn nicht undefined oder null , wird angenommen, dass die Kurve kubisch ist, andernfalls ist die Kurve quadratisch

Verwendungsbeispiel

Quadratische Bezierkurve in zwei Teile teilen

var p1 = {x : 10 , y : 100};
var p2 = {x : 100, y : 200};
var p3 = {x : 200, y : 0};
var newCurves = splitCurveAt(0.5, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y)

var i = 0;
var p = newCurves
// Draw the 2 new curves
// Assumes ctx is canvas 2d context
ctx.lineWidth = 1;
ctx.strokeStyle = "black";
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(p[i++],p[i++]);
ctx.quadraticCurveTo(p[i++], p[i++], p[i++], p[i++]);
ctx.quadraticCurveTo(p[i++], p[i++], p[i++], p[i++]);
ctx.stroke();

Aufteilen der kubischen Bezierkurve in zwei Teile

var p1 = {x : 10 , y : 100};
var p2 = {x : 100, y : 200};
var p3 = {x : 200, y : 0};
var p4 = {x : 300, y : 100};
var newCurves = splitCurveAt(0.5, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y, p4.x, p4.y)

var i = 0;
var p = newCurves
// Draw the 2 new curves
// Assumes ctx is canvas 2d context
ctx.lineWidth = 1;
ctx.strokeStyle = "black";
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(p[i++],p[i++]);
ctx.bezierCurveTo(p[i++], p[i++], p[i++], p[i++], p[i++], p[i++]);
ctx.bezierCurveTo(p[i++], p[i++], p[i++], p[i++], p[i++], p[i++]);
ctx.stroke();

Die Splitfunktion

splitCurveAt = Funktion (Position, x1, y1, x2, y2, x3, y3, [x4, y4])

Hinweis: Argumente in [x4, y4] sind optional.

Hinweis: Die Funktion verfügt über einen optionalen kommentierten /* */ -Code, der Kantenfälle behandelt, bei denen die resultierenden Kurven eine Länge von null haben können oder außerhalb des Anfangs- oder Endpunkts der ursprünglichen Kurve liegen. Wenn Sie versuchen, eine Kurve außerhalb des gültigen Bereichs für position >= 0 oder position >= 1 zu teilen, wird ein Bereichsfehler ausgelöst. Dies kann entfernt werden und funktioniert einwandfrei, obwohl Sie Kurven mit einer Länge von Null erhalten können.

// With throw RangeError if not 0 < position < 1
// x1, y1, x2, y2, x3, y3 for quadratic curves
// x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4 for cubic curves
// Returns an array of points representing 2 curves. The curves are the same type as the split curve
var splitCurveAt = function(position, x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4){
    var v1, v2, v3, v4, quad, retPoints, i, c;
    
    // =============================================================================================
    // you may remove this as the function will still work and resulting curves will still render
    // but other curve functions may not like curves with 0 length
    // =============================================================================================
    if(position <= 0 || position >= 1){
        throw RangeError("spliteCurveAt requires position > 0 && position < 1");
    }

    // =============================================================================================
    // If you remove the above range error you may use one or both of the following commented sections
    // Splitting curves position < 0 or position > 1 will still create valid curves but they will 
    // extend past the end points
    
    // =============================================================================================
    // Lock the position to split on the curve. 
    /* optional A
    position = position < 0 ? 0 : position > 1 ? 1 : position;
    optional A end */
    
    // =============================================================================================
    // the next commented section will return the original curve if the split results in 0 length curve
    // You may wish to uncomment this If you desire such functionality
    /*  optional B
    if(position <= 0 || position >= 1){
        if(x4 === undefined || x4 === null){
            return [x1, y1, x2, y2, x3, y3];
        }else{
            return [x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4];
        }
    }
    optional B end */
    
    
    retPoints = []; // array of coordinates
    i = 0;
    quad = false;  // presume cubic bezier
    v1 = {};
    v2 = {};
    v4 = {};
    v1.x = x1;
    v1.y = y1;
    v2.x = x2;
    v2.y = y2;
    if(x4 === undefined || x4 === null){
        quad = true;  // this is a quadratic bezier
        v4.x = x3;
        v4.y = y3;
    }else{
        v3 = {};
        v3.x = x3;
        v3.y = y3;
        v4.x = x4;
        v4.y = y4;
    }
    c = position;
    retPoints[i++] = v1.x;  // start point 
    retPoints[i++] = v1.y;

    if(quad){ // split quadratic bezier
        retPoints[i++] = (v1.x += (v2.x - v1.x) * c);  // new control point for first curve
        retPoints[i++] = (v1.y += (v2.y - v1.y) * c);
        v2.x += (v4.x - v2.x) * c;
        v2.y += (v4.y - v2.y) * c;
        retPoints[i++] = v1.x + (v2.x - v1.x) * c;  // new end and start of first and second curves
        retPoints[i++] = v1.y + (v2.y - v1.y) * c;
        retPoints[i++] = v2.x;  // new control point for second curve
        retPoints[i++] = v2.y;
        retPoints[i++] = v4.x;  // new endpoint of second curve
        retPoints[i++] = v4.y;
        //=======================================================
        // return array with 2 curves
        return retPoints;
    }
    retPoints[i++] = (v1.x += (v2.x - v1.x) * c); // first curve first control point                
    retPoints[i++] = (v1.y += (v2.y - v1.y) * c);
    v2.x += (v3.x - v2.x) * c;
    v2.y += (v3.y - v2.y) * c;
    v3.x += (v4.x - v3.x) * c;
    v3.y += (v4.y - v3.y) * c;
    retPoints[i++] = (v1.x += (v2.x - v1.x) * c); // first curve second control point
    retPoints[i++] = (v1.y += (v2.y - v1.y) * c);
    v2.x += (v3.x - v2.x) * c;
    v2.y += (v3.y - v2.y) * c;
    retPoints[i++] = v1.x + (v2.x - v1.x) * c; // end and start point of first second curves
    retPoints[i++] = v1.y + (v2.y - v1.y) * c;
    retPoints[i++] = v2.x;  // second curve first control point
    retPoints[i++] = v2.y;
    retPoints[i++] = v3.x;  // second curve second control point
    retPoints[i++] = v3.y;
    retPoints[i++] = v4.x;  // endpoint of second curve
    retPoints[i++] = v4.y;
    //=======================================================
    // return array with 2 curves
    return retPoints;              
}

Bézier-Kurve trimmen.

Dieses Beispiel zeigt, wie Sie einen Bezier trimmen.

Die Funktion trimBezier trimmt die Enden der Kurve und gibt die Kurve von fromPos toPos . fromPos und toPos liegen im Bereich von 0 bis 1 einschließlich. Sie können quadratische und kubische Kurven trimmen. Der Kurventyp wird durch das letzte x-Argument x4 . Wenn nicht undefined oder null , wird angenommen, dass die Kurve kubisch ist, andernfalls ist die Kurve quadratisch

Die getrimmte Kurve wird als Array von Punkten zurückgegeben. 6 Punkte für quadratische Kurven und 8 für kubische Kurven.

Verwendungsbeispiel

Eine quadratische Kurve beschneiden.

var p1 = {x : 10 , y : 100};
var p2 = {x : 100, y : 200};
var p3 = {x : 200, y : 0};
var newCurve = splitCurveAt(0.25, 0.75, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y)

var i = 0;
var p = newCurve
// Draw the trimmed curve
// Assumes ctx is canvas 2d context
ctx.lineWidth = 1;
ctx.strokeStyle = "black";
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(p[i++],p[i++]);
ctx.quadraticCurveTo(p[i++], p[i++], p[i++], p[i++]);
ctx.stroke();

Schneiden einer kubischen Kurve

var p1 = {x : 10 , y : 100};
var p2 = {x : 100, y : 200};
var p3 = {x : 200, y : 0};
var p4 = {x : 300, y : 100};
var newCurve = splitCurveAt(0.25, 0.75, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y, p4.x, p4.y)

var i = 0;
var p = newCurve
// Draw the trimmed curve
// Assumes ctx is canvas 2d context
ctx.lineWidth = 1;
ctx.strokeStyle = "black";
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(p[i++],p[i++]);
ctx.bezierCurveTo(p[i++], p[i++], p[i++], p[i++], p[i++], p[i++]);
ctx.stroke();

Beispielfunktion

trimBezier = Funktion (vonPos, bisPos, x1, y1, x2, y2, x3, y3, [x4, y4])

Hinweis: Argumente in [x4, y4] sind optional.

Hinweis: Diese Funktion erfordert die Funktion im Beispiel Geteilte Bézierkurven in diesem Abschnitt

var trimBezier = function(fromPos, toPos, x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4){
    var quad, i, s, retBez;
    quad = false;
    if(x4 === undefined || x4 === null){
        quad = true;  // this is a quadratic bezier    
    }
    if(fromPos > toPos){ // swap is from is after to
        i = fromPos;
        fromPos = toPos
        toPos = i;
    }
    // clamp to on the curve
    toPos = toPos <= 0 ? 0 : toPos >= 1 ? 1 : toPos;
    fromPos = fromPos <= 0 ? 0 : fromPos >= 1 ? 1 : fromPos;
    if(toPos === fromPos){
        s = splitBezierAt(toPos, x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4);
        i = quad ? 4 : 6;
        retBez = [s[i], s[i+1], s[i], s[i+1], s[i], s[i+1]];
        if(!quad){
            retBez.push(s[i], s[i+1]);
        }
        return retBez;
    }
    if(toPos === 1 && fromPos === 0){       // no trimming required
        retBez = [x1, y1, x2, y2, x3, y3];  // return original bezier
        if(!quad){
            retBez.push(x4, y4);
        }
        return retBez;
    }
    if(fromPos === 0){
        if(toPos < 1){
            s = splitBezierAt(toPos, x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4);
            i = 0;
            retBez = [s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++]];
            if(!quad){
                retBez.push(s[i++], s[i++]);
            }
        }
        return retBez;
    }
    if(toPos === 1){
        if(fromPos < 1){
            s = splitBezierAt(toPos, x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4);
            i = quad ? 4 : 6;
            retBez = [s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++]];
            if(!quad){
                retBez.push(s[i++], s[i++]);
            }
        }
        return retBez;
    }
    s = splitBezierAt(fromPos, x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4);
    if(quad){
        i = 4;
        toPos = (toPos - fromPos) / (1 - fromPos);
        s = splitBezierAt(toPos, s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++]);
        i = 0;
        retBez = [s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++]];
        return retBez;
        
    }
    i = 6;
    toPos = (toPos - fromPos) / (1 - fromPos);
    s = splitBezierAt(toPos, s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++]);
    i = 0;
    retBez = [s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++], s[i++]];
    return retBez;
}

Länge einer kubischen Bezierkurve (eine Näherung)

In Anbetracht der 4 Punkte einer kubischen Bezierkurve gibt die folgende Funktion ihre Länge zurück.

Methode: Die Länge einer kubischen Bezierkurve hat keine direkte mathematische Berechnung. Diese "rohe Kraft" -Methode findet eine Abtastung von Punkten entlang der Kurve und berechnet die Gesamtentfernung dieser Punkte.

Genauigkeit: Die ungefähre Länge ist 99% genau, wenn die Standard-Stichprobengröße von 40 verwendet wird.

// Return: Close approximation of the length of a Cubic Bezier curve
//
// Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Dx,Dy: the 4 control points of the curve
// sampleCount [optional, default=40]: how many intervals to calculate
// Requires: cubicQxy (included below)
//
function cubicBezierLength(Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Dx,Dy,sampleCount){
    var ptCount=sampleCount||40;
    var totDist=0;
    var lastX=Ax;
    var lastY=Ay;
    var dx,dy;
    for(var i=1;i<ptCount;i++){
        var pt=cubicQxy(i/ptCount,Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Dx,Dy);
        dx=pt.x-lastX;
        dy=pt.y-lastY;
        totDist+=Math.sqrt(dx*dx+dy*dy);
        lastX=pt.x;
        lastY=pt.y;
    }
    dx=Dx-lastX;
    dy=Dy-lastY;
    totDist+=Math.sqrt(dx*dx+dy*dy);
    return(parseInt(totDist));
}


// Return: an [x,y] point along a cubic Bezier curve at interval T
//
// Attribution: Stackoverflow's @Blindman67
// Cite: http://stackoverflow.com/questions/36637211/drawing-a-curved-line-in-css-or-canvas-and-moving-circle-along-it/36827074#36827074
// As modified from the above citation
// 
// t: an interval along the curve (0<=t<=1)
// ax,ay,bx,by,cx,cy,dx,dy: control points defining the curve
//
function cubicQxy(t,ax,ay,bx,by,cx,cy,dx,dy) {
    ax += (bx - ax) * t;
    bx += (cx - bx) * t;
    cx += (dx - cx) * t;
    ax += (bx - ax) * t;
    bx += (cx - bx) * t;
    ay += (by - ay) * t;
    by += (cy - by) * t;
    cy += (dy - cy) * t;
    ay += (by - ay) * t;
    by += (cy - by) * t;
    return({
        x:ax +(bx - ax) * t,
        y:ay +(by - ay) * t     
    });
}

Finden Sie den Punkt auf der Kurve

In diesem Beispiel wird ein Punkt auf einer Bezier- oder Kubikkurve an einer position an der die position Einheitsabstand auf der Kurve 0 <= position <= 1 ist. Die Position wird an den Bereich geklemmt. Wenn also die Werte <0 oder> 1 überschritten werden, werden sie gefunden jeweils 0,1 setzen.

Übergeben Sie die Funktion 6 Koordinaten für quadratische Bezier oder 8 für kubische.

Das letzte optionale Argument ist der zurückgegebene Vektor (Punkt). Wenn nicht angegeben, wird es erstellt.

Verwendungsbeispiel

var p1 = {x : 10 , y : 100};
var p2 = {x : 100, y : 200};
var p3 = {x : 200, y : 0};
var p4 = {x : 300, y : 100};
var point = {x : null, y : null};

// for cubic beziers
point = getPointOnCurve(0.5, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y, p4.x, p4.y, point);
// or No need to set point as it is a referance and will be set
getPointOnCurve(0.5, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y, p4.x, p4.y, point);
// or to create a new point
var point1 = getPointOnCurve(0.5, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y, p4.x, p4.y);

// for quadratic beziers
point = getPointOnCurve(0.5, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y, null, null, point);
// or No need to set point as it is a referance and will be set
getPointOnCurve(0.5, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y, null, null, point);
// or to create a new point
var point1 = getPointOnCurve(0.5, p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y);

Die Funktion

getPointOnCurve = Funktion (Position, x1, y1, x2, y2, x3, y3, [x4, y4], [vec])

Hinweis: Argumente in [x4, y4] sind optional.

Hinweis: x4 , y4 wenn null oder undefined bedeutet, dass die Kurve eine quadratische Bezier ist. vec ist optional und enthält den zurückgegebenen Punkt, sofern angegeben. Wenn nicht, wird es erstellt.

var getPointOnCurve = function(position, x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4, vec){ 
    var vec, quad;
    quad = false;
    if(vec === undefined){        
        vec = {};
    }
    
    if(x4 === undefined || x4 === null){
        quad = true;
        x4 = x3;
        y4 = y3;
    }
        
    if(position <= 0){
        vec.x = x1;
        vec.y = y1;
        return vec;
    }
    if(position >= 1){
        vec.x = x4;
        vec.y = y4;
        return vec;
    }
    c = position;
    if(quad){
        x1 += (x2 - x1) * c;
        y1 += (y2 - y1) * c;
        x2 += (x3 - x2) * c;
        y2 += (y3 - y2) * c;
        vec.x = x1 + (x2 - x1) * c;
        vec.y = y1 + (y2 - y1) * c;
        return vec;
    }
    x1 += (x2 - x1) * c;
    y1 += (y2 - y1) * c;
    x2 += (x3 - x2) * c;
    y2 += (y3 - y2) * c;
    x3 += (x4 - x3) * c;
    y3 += (y4 - y3) * c;
    x1 += (x2 - x1) * c;
    y1 += (y2 - y1) * c;
    x2 += (x3 - x2) * c;
    y2 += (y3 - y2) * c;
    vec.x = x1 + (x2 - x1) * c;
    vec.y = y1 + (y2 - y1) * c;
    return vec;     
}

Ermittlung des Umfangs der Quadratischen Kurve

Wenn Sie das Begrenzungsrechteck einer quadratischen Bezierkurve suchen müssen, können Sie die folgende performante Methode verwenden.

// This method was discovered by Blindman67 and solves by first normalising the control point thereby reducing the algorithm complexity 
// x1,y1, x2,y2, x3,y3 Start, Control, and End coords of bezier
// [extent] is optional and if provided the extent will be added to it allowing you to use the function
//        to get the extent of many beziers.
// returns extent object (if not supplied a new extent is created)
// Extent object properties
// top, left,right,bottom,width,height
function getQuadraticCurevExtent(x1, y1, x2, y2, x3, y3, extent) {
    var brx, bx, x, bry, by, y, px, py;

    // solve quadratic for bounds by BM67 normalizing equation
    brx = x3 - x1; // get x range
    bx = x2 - x1; // get x control point offset
    x = bx / brx; // normalise control point which is used to check if maxima is in range

    // do the same for the y points
    bry = y3 - y1;
    by = y2 - y1;
    y = by / bry;

    px = x1; // set defaults in case maximas outside range
    py = y1;

    // find top/left, top/right, bottom/left, or bottom/right
    if (x < 0 || x > 1) { // check if x maxima is on the curve
        px = bx * bx / (2 * bx - brx) + x1; // get the x maxima
    }
    if (y < 0 || y > 1) { // same as x
        py = by * by / (2 * by - bry) + y1;
    }

    // create extent object and add extent
    if (extent === undefined) {
        extent = {};
        extent.left = Math.min(x1, x3, px);
        extent.top = Math.min(y1, y3, py);
        extent.right = Math.max(x1, x3, px);
        extent.bottom = Math.max(y1, y3, py);
    } else { // use spplied extent and extend it to fit this curve
        extent.left = Math.min(x1, x3, px, extent.left);
        extent.top = Math.min(y1, y3, py, extent.top);
        extent.right = Math.max(x1, x3, px, extent.right);
        extent.bottom = Math.max(y1, y3, py, extent.bottom);
    }

    extent.width = extent.right - extent.left;
    extent.height = extent.bottom - extent.top;
    return extent;
}

Ausführlichere Informationen zum Auflösen des Umfangs finden Sie in der Antwort.

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Länge einer quadratischen Kurve

Teilen Sie die Bezierkurven an der Position

Verwendungsbeispiel

Die Splitfunktion

Bézier-Kurve trimmen.

Verwendungsbeispiel

Beispielfunktion

Länge einer kubischen Bezierkurve (eine Näherung)

Finden Sie den Punkt auf der Kurve

Verwendungsbeispiel

Die Funktion

Ermittlung des Umfangs der Quadratischen Kurve