JS图形编辑器场景坐标视口坐标的相互转换
目录
- 图形编辑器坐标系
- 视口坐标转换为场景坐标
- 场景坐标转换为视口坐标
图形编辑器坐标系
图形编辑器的坐标系有两种。
一个是场景(scene)坐标系,一个是 视口(viewport)坐标系。视口就是场景的一个子区域。
假设我们的视口的原点,离场景原点的坐标水平和垂直距离分别为 scrollX 和 scrollY。
先 不考虑缩放,假设我们在视口坐标上的某个地方点击了一下,这个坐标是 (x, y)
。这个坐标在场景坐标系中,就是:
const sceneX = scrollX + x; const sceneY = scrollY + y;
挺简单。
视口坐标转换为场景坐标
下面我们引入画布缩放,即画布可以缩小和放大,对应的一个比例值 zoom。
视口中的某个坐标 (x, y)
在场景坐标系,则是 :
function viewportCoordsToSceneCoords(x, y, scrollX, scrollY, zoom) { return { x: scrollX + x / zoom, y: scrollY + y / zoom } }
之所以要用 x 除以 zoom,是因为此时视口中展示的是缩放后的图形,里面的坐标都是缩放后的值。所以需要先转换为 zoom 值为 1 对应的真实值。
场景坐标转换为视口坐标
然后我们反过来,如何从场景坐标 (x, y)
转换为视口坐标?将前面的公式做等式变换即可:
function sceneCoordsToViewportCoords(x, y, scrollX, scrollY, zoom) { return { x: (x - scrollX) * zoom, y: (y - scrollY) * zoom }; }
我们通常是使用按键加滚轮的方式让画布以光标为中心进行缩放,或按按钮进行缩放,
为了让缩放后的场景还能对上缩放前光标的位置,我们需要计算缩放后的 scrollX 和 scrollY,进行校准。
核心思路是 保持缩放前点到视口左上角距离(视口坐标系)相同。
function calScrollVal(cx, cy, prevZoom, zoom, scrollX, scrollY) { // 先计算目标点的场景坐标(这里 cx 和 cy 是基于视口坐标系的) const { x: sceneX, y: sceneY } = viewportCoordsToSceneCoords(cx, cy, prevZoom, scrollX, scrollY); // 缩放后画布缩放比变成了 zoom,距离视口左上角的距离变成了 cx / zoom // 减去这个距离,就是新的 scrollX 了。 const newScrollX = sceneX - cx / zoom; const newScrollY = sceneY - cy / zoom; return { x: newScrollX, y: newScrollY }; }
再说点别的。
可能会有这么一种情况,就是实际的视口区域的原点坐标有一些偏移,偏移了 offsetX 和 offsetY,见下图。
我们只需要将前面代码中的 scrollX 变成 (scrollX + offsetX),scrollY 变成 (scrollY + offsetY),其他不变。
就这些了。
总结一下,视口坐标是场景坐标平移并缩放后的结果,所以视口转场景,需要除以 zoom 再加上偏移值。在图形编辑器中,会有相当多的坐标系转换逻辑,这两个坐标系的关系需要好好消化理解,更多关于JS场景视口坐标转换的资料请关注我们其它相关文章!
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