html5-canvas => Poruszanie się po ścieżce

Znajdowanie punktów wzdłuż sześciennej krzywej Beziera

W tym przykładzie znajduje się tablica w przybliżeniu równomiernie rozmieszczonych punktów wzdłuż sześciennej krzywej Beziera.

Rozkłada segmenty ścieżki utworzone za pomocą context.bezierCurveTo na punkty wzdłuż tej krzywej.

// 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);
}

Znajdowanie punktów wzdłuż krzywej kwadratowej

W tym przykładzie znajduje się tablica w przybliżeniu równomiernie rozmieszczonych punktów wzdłuż krzywej kwadratowej.

Rozkłada segmenty ścieżki utworzone za pomocą context.quadraticCurveTo na punkty wzdłuż tej krzywej.

// 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);
}

Znajdowanie punktów wzdłuż linii

W tym przykładzie znajduje się tablica w przybliżeniu równomiernie rozmieszczonych punktów wzdłuż linii.

Rozkłada segmenty ścieżki utworzone za pomocą context.lineTo na punkty wzdłuż tej linii.

// 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);
}

Znajdowanie punktów wzdłuż całej ścieżki zawierającej krzywe i linie

W tym przykładzie znajduje się tablica w przybliżeniu równomiernie rozmieszczonych punktów wzdłuż całej ścieżki.

Rozkłada wszystkie segmenty ścieżki utworzone za pomocą context.lineTo , context.quadraticCurveTo i / lub context.bezierCurveTo na punkty wzdłuż tej ścieżki.

Stosowanie

// 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); }
    }
}

Wtyczka, która automatycznie oblicza punkty na ścieżce

Ten kod modyfikuje polecenia rysowania kontekstu płótna, dzięki czemu polecenia nie tylko rysują linię lub krzywą, ale także tworzą tablicę punktów wzdłuż całej ścieżki:

beginPath,
moveTo,
lineTo,
quadraticCurveTo,
bezierCurveTo.

Ważna uwaga!

Ten kod modyfikuje rzeczywiste funkcje rysowania kontekstu, dlatego po zakończeniu drukowania punktów wzdłuż ścieżki należy wywołać dostarczone polecenie stopPlottingPathCommands aby przywrócić funkcje rysowania kontekstu do niezmodyfikowanego stanu.

Celem tego zmodyfikowanego kontekstu jest umożliwienie „podłączenia” obliczeń tablicy punktów do istniejącego kodu bez konieczności modyfikowania istniejących poleceń rysowania ścieżki. Ale nie musisz używać tego zmodyfikowanego kontekstu - możesz osobno wywoływać poszczególne funkcje rozkładające linię, krzywą kwadratową i sześcienną krzywą Beziera, a następnie ręcznie łączyć te pojedyncze tablice punktowe w jedną tablicę punktową dla cała ścieżka.

getPathPoints kopię wynikowej tablicy punktów za pomocą dostarczonej funkcji getPathPoints .

Jeśli narysujesz wiele Ścieżek ze zmodyfikowanym Kontekstem, tablica punktów będzie zawierać pojedynczy połączony zestaw punktów dla wszystkich narysowanych Ścieżek.

Jeśli zamiast tego chcesz uzyskać osobne tablice punktów, możesz pobrać bieżącą tablicę za pomocą getPathPoints a następnie usunąć te punkty z tablicy za pomocą dostarczonej funkcji 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;
    }
}

Pełna wersja demonstracyjna:

// 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);
}

Długość krzywej kwadratowej

Biorąc pod uwagę 3 punkty krzywej kwadratowej, następująca funkcja zwraca długość.

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);
}

Pochodzi z kwadratowej funkcji Bézera F (t) = a * (1 - t) ² + 2 * b * (1 - t) * t + c * t ²

Podziel krzywe Beziera w pozycji

W tym przykładzie krzywe sześcienne i Beziera są podzielone na dwie części.

Funkcja splitCurveAt dzieli krzywą w position której 0.0 = początek, 0.5 = środek, a 1 = koniec. Może dzielić krzywe kwadratowe i sześcienne. Typ krzywej jest określany przez ostatni x argument x4 . Jeśli nie jest undefined lub null to zakłada, że krzywa jest sześcienna, w przeciwnym razie krzywa jest kwadratowa

Przykładowe użycie

Dzielenie kwadratowej krzywej Beziera na dwie części

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();

Dzielenie sześciennej krzywej Beziera na dwie części

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();

Funkcja podziału

splitCurveAt = funkcja (pozycja, x1, y1, x2, y2, x3, y3, [x4, y4])

Uwaga: Argumenty w [x4, y4] są opcjonalne.

Uwaga: Funkcja ma opcjonalny kod z komentarzem /* */ który zajmuje się przypadkami krawędzi, w których wynikowe krzywe mogą mieć zerową długość lub wypadać poza początkiem lub końcem oryginalnej krzywej. Podobnie jak próba podzielenia krzywej poza prawidłowym zakresem dla position >= 0 lub position >= 1 spowoduje zgłoszenie błędu zakresu. Można to usunąć i będzie działać dobrze, chociaż mogą występować krzywe o zerowej długości.

// 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;              
}

Przytnij krzywą Beziera.

Ten przykład pokazuje, jak przyciąć ramkę.

Funkcja trimBezier przycina końce krzywej, zwracając krzywą fromPos na toPos . fromPos i toPos są w zakresie od 0 do 1 włącznie, Może przycinać krzywe kwadratowe i sześcienne. Typ krzywej jest określany przez ostatni x argument x4 . Jeśli nie jest undefined lub null to zakłada, że krzywa jest sześcienna, w przeciwnym razie krzywa jest kwadratowa

Przycięta krzywa jest zwracana jako tablica punktów. 6 punktów dla krzywych kwadratowych i 8 punktów dla krzywych sześciennych.

Przykładowe użycie

Przycinanie krzywej kwadratowej.

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();

Przycinanie krzywej sześciennej.

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();

Przykładowa funkcja

trimBezier = funkcja (odPos, toPos, x1, y1, x2, y2, x3, y3, [x4, y4])

Uwaga: Argumenty w [x4, y4] są opcjonalne.

Uwaga: Ta funkcja wymaga funkcji z przykładu Podziel krzywe Beziera w tej sekcji

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;
}

Długość sześciennej krzywej Beziera (przybliżone przybliżenie)

Biorąc pod uwagę 4 punkty sześciennej krzywej Beziera, następująca funkcja zwraca jej długość.

Metoda: Długość sześciennej krzywej Beziera nie ma bezpośredniego obliczenia matematycznego. Ta metoda „brutalnej siły” wyszukuje próbki punktów wzdłuż krzywej i oblicza całkowitą odległość rozpiętą przez te punkty.

Dokładność: Przybliżona długość wynosi 99 +% dokładności przy domyślnym rozmiarze próbkowania 40.

// 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     
    });
}

Znajdź punkt na krzywej

W tym przykładzie znajduje się punkt na krzywej Béziera lub sześciennej w position którym position jest odległością jednostkową na krzywej 0 <= position <= 1. Pozycja jest ograniczona do zakresu, więc jeśli wartości <0 lub> 1 zostaną przekroczone, będą ustaw odpowiednio 0,1.

Przekaż funkcję 6 współrzędnych dla kwadratu beziera lub 8 dla sześciennych.

Ostatnim opcjonalnym argumentem jest zwrócony wektor (punkt). Jeśli nie zostanie podany, zostanie utworzony.

Przykładowe użycie

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);

Funkcja

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

Uwaga: Argumenty w [x4, y4] są opcjonalne.

Uwaga: x4 , y4 jeśli null lub undefined oznacza, że krzywa jest kwadratową krzywą Bézera. vec jest opcjonalny i zachowa zwrócony punkt, jeśli zostanie dostarczony. Jeśli nie, zostanie utworzony.

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;     
}

Znalezienie zasięgu krzywej kwadratowej

Aby znaleźć prostokąt ograniczający kwadratowej krzywej Beziera, można zastosować następującą metodę wydajną.

// 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;
}

Aby uzyskać bardziej szczegółowe spojrzenie na rozwiązywanie problemu, zapoznaj się z odpowiedzią Aby uzyskać zasięg kwadratowego beziera, który obejmuje uruchamialne wersje demo.

Modified text is an extract of the original Stack Overflow Documentation

Licencjonowany na podstawie CC BY-SA 3.0

Nie związany z Stack Overflow

html5-canvas
Poruszanie się po ścieżce

Szukaj…

Znajdowanie punktów wzdłuż sześciennej krzywej Beziera

Znajdowanie punktów wzdłuż krzywej kwadratowej

Znajdowanie punktów wzdłuż linii

Znajdowanie punktów wzdłuż całej ścieżki zawierającej krzywe i linie

Długość krzywej kwadratowej

Podziel krzywe Beziera w pozycji

Przykładowe użycie

Funkcja podziału

Przytnij krzywą Beziera.

Przykładowe użycie

Przykładowa funkcja

Długość sześciennej krzywej Beziera (przybliżone przybliżenie)

Znajdź punkt na krzywej

Przykładowe użycie

Funkcja

Znalezienie zasięgu krzywej kwadratowej