JS图形编辑器场景坐标视口坐标的相互转换

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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>

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,> 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易采站长站其它相关文章!

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