html5-canvas => Navigera längs en väg

Hitta punkter längs en kubisk Bezier-kurva

Detta exempel hittar en matris med ungefär jämnt fördelade punkter längs en kubisk Bezier-kurva.

Den sönderdelas sökvägsegment skapade med context.bezierCurveTo till punkter längs den kurvan.

// 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);
}

Hitta punkter längs en kvadratisk kurva

Detta exempel hittar en matris med ungefär jämnt fördelade punkter längs en kvadratisk kurva.

Den sönderdelas sökvägsegment som skapats med context.quadraticCurveTo till punkter längs den kurvan.

// 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);
}

Hitta poäng längs en rad

Detta exempel hittar en matris med ungefär jämnt fördelade punkter längs en linje.

Det sönderdelas sökvägsegment skapade med context.lineTo till punkter längs den raden.

// 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);
}

Hitta punkter längs en hel väg som innehåller kurvor och linjer

Detta exempel hittar en matris med ungefär jämnt fördelade punkter längs en hel väg.

Den sönderdelas alla sökvägsegment som skapats med context.lineTo , context.quadraticCurveTo och / eller context.bezierCurveTo till punkter längs denna väg.

Användande

// 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); }
    }
}

En plug-in som automatiskt beräknar poäng längs banan

Denna kod ändrar dessa Canvas Contexts ritningskommandon så att kommandona inte bara drar linjen eller kurvan, utan skapar också en rad punkter längs hela banan:

beginPath,
flytta till,
lineTo,
quadraticCurveTo,
bezierCurveTo.

Viktig notering!

Den här koden modifierar de faktiska ritfunktionerna för kontexten, så när du är klar med att plotta punkter längs vägen, bör du ringa de medföljande stopPlottingPathCommands att återställa kontextritningsfunktionerna till sitt omodifierade tillstånd.

Syftet med detta modifierade sammanhang är att låta dig "plug-in" poäng-arrayberäkningen i din befintliga kod utan att behöva ändra dina befintliga Path ritningskommandon. Men du behöver inte använda detta modifierade sammanhang - du kan separat anropa de enskilda funktionerna som sönderdelar en linje, en kvadratisk kurva och en kubisk Bezier-kurva och sedan manuellt sammanfoga de enskilda punkt-arrayerna i en enda punkt-array för hela vägen.

Du hämtar en kopia av den resulterande poänggruppen med den medföljande getPathPoints funktionen.

Om du ritar flera sökvägar med det modifierade sammanhanget kommer punktsuppsättningen att innehålla en enda sammanlänkad uppsättning punkter för alla ritade flera sökvägar.

Om du istället vill få separata poäng-arrayer kan du hämta den aktuella matrisen med getPathPoints och sedan rensa dessa punkter från matrisen med den medföljande clearPathPoints funktionen.

// 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;
    }
}

En komplett demonstration:

// 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);
}

Längd på en kvadratisk kurva

Med tanke på de tre punkterna i en kvadratisk kurva returnerar följande funktion längden.

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);
}

Härledd från den kvadratiska bezierfunktionen F (t) = a * (1 - t) ² + 2 * b * (1 - t) * t + c * t ²

Dela bezierkurvorna på plats

Detta exempel delar kubik- och bezierkurvor i två.

Funktionen splitCurveAt delar kurvan i position där 0.0 = start, 0.5 = mitten och 1 = slut. Det kan dela kvadratiska och kubiska kurvor. Kurvtypen bestäms av det sista x-argumentet x4 . Om det inte är undefined eller null antar det att kurvan är kubisk, annars är kurvan en kvadratisk

Exempel på användning

Dela upp kvadratisk bezierkurva i två

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();

Dela kubisk bezierkurva i två

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();

Den delade funktionen

splitCurveAt = funktion (position, x1, y1, x2, y2, x3, y3, [x4, y4])

Obs: Argument inuti [x4, y4] är valfria.

Obs: Funktionen har några valfria kommenterade /* */ koder som hanterar kantfall där de resulterande kurvorna kan ha noll längd, eller falla utanför början eller ändarna av den ursprungliga kurvan. Som försöker dela en kurva utanför det giltiga intervallet för position >= 0 eller position >= 1 kommer att kasta ett intervallfel. Detta kan tas bort och fungerar bra, men du kan ha resulterande kurvor som har noll längd.

// 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;              
}

Trimma bezierkurvan.

Det här exemplet visar hur du klipper en bezier.

Funktionen trimBezier trimmar ändarna av kurvan och returnerar kurvan från fromPos till toPos . fromPos och toPos är i intervallet 0 till 1 inklusive. Det kan trimma kvadratiska och kubiska kurvor. Kurvtypen bestäms av det sista x-argumentet x4 . Om det inte är undefined eller null antar det att kurvan är kubisk, annars är kurvan en kvadratisk

Den trimmade kurvan returneras som en rad punkter. 6 poäng för kvadratiska kurvor och 8 för kubiska kurvor.

Exempel på användning

Klipp en kvadratisk kurva.

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();

Trimma en kubisk kurva.

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();

Exempel Funktion

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

Obs: Argument inuti [x4, y4] är valfria.

Obs: Denna funktion kräver funktionen i exemplet Split Bezier Curves At i det här avsnittet

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;
}

Längd på en kubisk Bezier-kurva (en nära approximation)

Med tanke på de fyra punkterna på en kubisk Bezier-kurva ger följande funktion sin längd.

Metod: Längden på en kubisk Bezier-kurva har inte en direkt matematisk beräkning. Denna "brute force" -metod hittar ett sampling av punkter längs kurvan och beräknar det totala avståndet som spänns av dessa punkter.

Noggrannhet: Den ungefärliga längden är 99 +% korrekt med standardprovstorleken 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     
    });
}

Hitta punkt på kurvan

Detta exempel hittar en punkt på en bezier eller kubisk kurva i position där position är han enhetsavstånd på kurvan 0 <= position <= 1. Positionen är fastklämd till området så att om värden <0 eller> 1 passeras kommer de att vara ställ in 0,1 respektive.

Passera funktionen 6 koordinater för kvadratisk bezier eller 8 för kubik.

Det sista valfria argumentet är den returnerade vektorn (punkten). Om det inte ges kommer det att skapas.

Exempel på användning

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);

Funktionen

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

Obs: Argument inuti [x4, y4] är valfria.

Obs: x4 , y4 om null , eller undefined innebär att kurvan är en kvadratisk bezier. vec är valfritt och kommer att hålla den returnerade punkten om den levereras. Om inte kommer det att skapas.

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;     
}

Hitta omfattningen av kvadratisk kurva

När du behöver hitta avgränsande rektangel på en kvadratisk bezierkurva kan du använda följande performantmetod.

// 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;
}

För en mer detaljerad titt på lösning för utsträckning se svar För att få omfattning av en kvadratisk bezier som inkluderar körbara demonstrationer.

Modified text is an extract of the original Stack Overflow Documentation

Licensierat under CC BY-SA 3.0

Inte anslutet till Stack Overflow

html5-canvas
Navigera längs en väg

Sök…

Hitta punkter längs en kubisk Bezier-kurva

Hitta punkter längs en kvadratisk kurva

Hitta poäng längs en rad

Hitta punkter längs en hel väg som innehåller kurvor och linjer

Längd på en kvadratisk kurva

Dela bezierkurvorna på plats

Exempel på användning

Den delade funktionen

Trimma bezierkurvan.

Exempel på användning

Exempel Funktion

Längd på en kubisk Bezier-kurva (en nära approximation)

Hitta punkt på kurvan

Exempel på användning

Funktionen

Hitta omfattningen av kvadratisk kurva