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H5的Canvas绘图——使用fabricjs绘制一个可多选的随机9宫格

nanyue 2025-01-02 18:10:58 技术文章 13 ℃

序言

多年之前，使用过HTML5的原生Canvas进行绘图，还记得当时使用const context = canvas.getContext('2d');时的兴奋劲，为此曾经制作过一份非常详细的Canvas使用指南。只可惜最后没有坚持下去，走向大前端之路，兜兜转转，误入了后端之门，再也没有了当时的愉悦体验。

最近由于兴趣，又一次对H5的Canvas产生了兴趣，突然发现世界已经进化，有个非常易用的封装类库fabric js，这使用起来，简直又是一番全新体验,如果你也有兴趣，不妨一看瞧瞧…

1. Fabricjs 介绍

Fabric.js 是一个强大的 JavaScript 库，专门用于在 HTML5 Canvas 上进行图形和图像处理。它为开发者提供了一个简单而直观的 API，使得创建和操作复杂的图形变得更加容易。Fabric.js 的核心特点包括对象模型、事件系统、以及丰富的图形绘制功能。

??首先，Fabric.js 的对象模型允许开发者将 Canvas 中的每个图形元素视为一个独立的对象。这些对象可以是矩形、圆形、线条、文本等，用户可以通过简单的代码对它们进行创建、修改和删除。每个对象都具有属性，如位置、大小、颜色等，可以通过 API 进行访问和更改，从而实现动态交互。这比直接操作Canvas的原生API省劲太多了。

????其次，Fabric.js 提供了一个强大的事件系统，支持鼠标和触摸事件。这使得用户能够与 Canvas 上的元素进行交互，例如拖动、缩放和旋转图形。通过监听事件，开发者可以为应用程序增加更多的交互性，比如图形的选中、高亮显示等。

??????此外，Fabric.js 支持多种图形转换，如组图形、克隆图形和合并图形等功能，这使得在复杂场景中进行图形处理变得更加灵活。它还支持 SVG 文件的导入和导出，使得在不同平台之间共享和重用图形变得方便。

Fabric.js 还具备优秀的性能，能够高效渲染大量对象，适合用于游戏开发、数据可视化以及在线设计工具等应用场景。

总的来说，Fabric.js 是一个功能全面、易于使用的 Canvas 图形处理库，非常适合希望快速构建富互动图形应用的开发者。无论是初学者还是经验丰富的开发者，都能从中受益，轻松实现复杂的图形效果。

看一个简单的例子：

//生成fabric的canvas对象const canvas = new fabric.Canvas('c');//创建一个指定左上坐标，指定宽高，填充为蓝色的矩形框const rect = new fabric.Rect({ left: 100, top: 100, fill: 'blue', width: 150, height: 100 }); //创建一个指定左上，半径50的圆，并填充为红色 const circle = new fabric.Circle({ left: 150, top: 150, radius: 50, fill: 'red' }); //把上面两个组合成一个组，并指定左上角 const group = new fabric.Group([rect, circle], { left: 50, top: 50 });  canvas.add(group);

上述代码绘制效果如下，默认可选择，可拖动：

2. 目标：多选9宫格

我们的绘制目标，理想的样子是这样的：

??目标：一个随机值的9宫格
??功能：1.值随机出现，每次不一样；2. 用户可以多选；3.选中时，选中的单元格围绕一个红色运动的线路。
??技术线路：作为一个练习，我们这里只选择fabricjs这条技术线路。

3. 解决随机问题

既然是9宫格，那么我们就按9来计算，分配9个数组对象，分别保存9个单元格的坐标，它们就是：

[0,0], [0,1], [0,2]
[1,0], [1,1], [1,2]
[2,0], [2,1], [2,2]

如果我们把给定的值，随机分发给这些格子，那么是不是就实现了随机分布？??
…
当然，为了9宫格好看些，我决定如果在值不够9个时，只在前几个内随机，这样空白的格子可以很好的集中在一起，看起来舒服些！

随机分配有好多方式，最简单的应该是采用Math.random()，在使用后发现它的随机排列是伪随机，就是下一次随机位置不变化，这太尴尬了。??????

好吧，那让我们来个抽牌游戏算法吧：

//洗牌shuffle = function (arr) { for (let i = arr.length - 1; i >= 0; i--) { let temRandom = Math.floor(Math.random() * i); var tmp = arr[i]; arr[i] = arr[temRandom]; arr[temRandom] = tmp; } return arr;};

有了这个算法，那么结合我们的思路，就可以狂敲代码，满地打滚了!

来来来，小兄弟，让我们在键盘上来区礼乐崩坏！??????

//来个坐标游戏类，我们让它完成随机单元格的输出//原谅我，这里是原生js，并非ts!class coordinateGame { size; positions; constructor(values, size) { this.size = size; this.positions = []; this.values = this.shuffle(values || []); console.log(this.values); for (var i = 0; i < 3; i++) { for (var j = 0; j < 3; j++) { var index = 3 * i + j; var val = index >= this.values.length ? '' : this.values[index]; this.positions[index] = { coordinate: [j, i], selected: false, value: val.toString(), index: index, }; } } }
 //洗牌 shuffle = function (arr) { for (let i = arr.length - 1; i >= 0; i--) { let temRandom = Math.floor(Math.random() * i); var tmp = arr[i]; arr[i] = arr[temRandom]; arr[temRandom] = tmp; } return arr; }; findNextPos = function () { var unSelectedPos = this.positions.filter((item) => !item.selected); if (unSelectedPos.length == 0) return ; var rtn = unSelectedPos[0]; rtn.selected = true; return { coordinate: [...rtn.coordinate], value: rtn.value, index: rtn.index, }; };}

4. 画出小格子


分析下小格子，不过是一个矩形框 + 文字 + 选择图标 而已，如果是采用 H5+ CSS，相信难不倒大家的。

使用fabricjs，也是灰常简单的!

让我们直接开撸 ??????

draw() { //这里的canvas是fabricjs的canvas对象 var canvas = this.canvas;  //使用坐标游戏类获取位置 var rndPos = this.#game.findNextPos(); //如果需要给定选中值，那么我们浅浅的克隆下 const tmpAnswer = [...this.answer]; //9宫格绘制开始了，我们循环循环 while (rndPos) { //根据返回的坐标，计算将要防止单元格的x坐标，y坐标 var x = rndPos.coordinate[0] * this.#sw + span * (rndPos.coordinate[0] + 1); var y = rndPos.coordinate[1] * this.#sh + span * (rndPos.coordinate[1] + 1); var selected = false; //如果这个格子被选中，那么把选中集合内该值删除下（因为值可以重复...) tmpAnswer.forEach((item, i) => { if (item && item == rndPos.value) { selected = true; delete tmpAnswer[i]; //set undefined. } }); //颜色配置下，可以配置选中，未选中 var color = selected ? colors[2] : colors[1];
 //绘制矩形框了， 因为按照分组来绘制的，所以坐标按照组的中心点 const rect = new fabric.Rect({ width: this.#sw, height: this.#sh, originX: 'center', originY: 'center', fill: rndPos.value != '' ? colors[1] : colors[0], });
 //绘制值，就在正中间 var text = new fabric.FabricText(rndPos.value, { fontSize: 30, originX: 'center', originY: 'center', fill: textColor, });
 //把矩形框和文字组合到一个组内 var group = new fabric.Group([rect, text], { left: x, top: y, angle: 0, });
 //组的坐标可以进行设置的，我们按有无值配置为手，或者一般光标 group.hoverCursor = rndPos.value != '' ? 'pointer' : 'default'; //默认的选择框不需要，都配置下吧 group.lockMovementX = true; group.lockMovementY = true; group.selectable = false; group.hasControls = false; group.subTargetCheck = false;
 //组可以设置任意属性，给它增加点额外的标签 //这里把上面的矩形都加进去了，因为我没找到可以方便遍历儿子的属性... group.set({ data: rndPos.value, selected: selected, index: rndPos.index, rect: rect, }); //如果是选中，那么重新填充矩形框颜色，并且设定选定的图片 if (selected) { rect.set({ fill: color }); if (this.#images.length > rndPos.index) { var newImg = this.#images[rndPos.index];  newImg.set({ originX: 'left', originY: 'top', left: group.left + this.#sw - 20, top: group.top, angle: 20, }); group.add(newImg);  console.log('group=',group.data, rndPos.Index, newImg,group) } } //组对象增加到画布 canvas.add(group); canvas.selectionColor = 'rgb(0,200,0)'; canvas.selection = false; canvas.multiSelet = false; canvas.defaultCursor = 'pointer';
 //保持循环...  rndPos = this.#game.findNextPos(); } //绘制 canvas.renderAll();}

选择的事件需要单独增加，才有效果！

为了实现效果，我们为组对象定义了几个自定义属性，在fabricjs内，为对象定义属性非常简单，
直接使用set, get即可。

  • selected：标识组是否被用户选中

  • data：组的值（即矩形上的文字）

  • index：组的单元格索引

我们为整个画布增加鼠标按下事件。

this.canvas.on('mouse:down', (options) => { //如果点击是组，那么我们就进行处理 if (options.target && options.target.type == 'group') { var group = options.target; //selected属性是我们自定义属性，不是对象固有的。 group.set({ selected: !group.get('selected') }); var selected = group.get('selected'); var val = group.get('data'); var index = group.get('index'); this.canvas.setActiveObject(group); this.#refreshValue(); if (val != '') { var color = selected ? colors[2] : colors[1]; group.rect.set({ fill: color }); if (this.#images.length > index) { if (selected) { var newImg = this.#images[index]; newImg.set({ originX: 'left', originY: 'top', left: group.left + this.#sw - 20, top: group.top, angle: 20, }); group.add(newImg); this.#animateDashedLine([ group.left + 2.5, group.top - 2, group.width - 1, group.height + 2, ]); } else { group.remove(this.#images[index]); this.#removeFlagLine(); } } } }});
选择图片我们采用了fabricjs内置的载入图片函数，由于是网络操作，因此该操作是个异步函数，加载时也会有延迟。
图片加载完成后，我们复制9份进行保存。这里感觉fabricjs类库怪怪的，为啥不能复用图片对象呢？有大神知道吗？可以来告知下。
fabric.FabricImage.fromURL(this.#loadImage).then((newImg) => { newImg.scale(0.1); //图片进行简单矩阵过滤，使之变红 newImg.filters = [ new fabric.filters.ColorMatrix({ matrix: [ 0, 0, 0, 0, 255, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, ], }), ]; newImg.applyFilters(); this.#img = newImg; for (var i = 0; i < 9; i++) { this.#images[i] = newImg.cloneAsImage(); }}).catch((err) => { console.log(err);});
5. 选中效果

这个纯属挑战自我了，就这么人任性。??????
先说说实现思路， 短线使用矩形框来绘制，然后我们让矩形框的左上坐标发生移动，那么就实现了动画。
fabricjs很轻松帮助我们设定左上的坐标，我们只需要控制四个角的移动方向即可。
有些复杂的是，在矩形到角顶点时，需要进行旋转，然后继续运动。
动画的控制采用fabricjs封装的requestAnimFrame，其应该就是window对象的 requestAnimFrame，其按照显示器刷新率进行调用下一次的函数执行，记住，仅调用一次，特性和setTimeout一样。
来吧，展示：
// 定义动画函数 #animateDashedLine(rect) { var canvas = this.canvas;
 var l = rect[0]; var t = rect[1]; var w = rect[2]; var h = rect[3]; var step = 3;  //清理之前的线段，加了自定义属性 flag var arr = canvas.getObjects(); for (var i = 0; i < arr.length; i++) { if (arr[i].id == 'flag') { canvas.remove(arr[i]); break; } } //这里之前是圆，不好看被替换后未改名称。 var circle = new fabric.Rect({ left: l, top: t, width: 10, height: 2, stroke: 'red', fill: 'red', id: 'flag', }); canvas.add(circle); canvas.bringObjectToFront(circle);
 var currX = circle.left; var currY = circle.top;
 //运动算法实现， var animate = () => { currX = circle.left; currY = circle.top; if (currY <= t) { if (currX >= l + w - circle.width) { circle.set({ left: l + w, top: currY + step, angle: 90, }); } else { circle.set({ left: currX + step, angle: 0, }); } } else if (currX >= l + w) { if (currY >= t + h - circle.width) { circle.set({ left: currX - step, angle: 180, top: t + h, }); } else { circle.set({ top: currY + step, }); } } else if (currY >= t + h) { if (currX <= l + circle.width) { circle.set({ top: t + h - circle.width, left: l, angle: 90, }); } else { circle.set({ left: currX - step, }); } } else { if (currY <= t + circle.width) { circle.set({ left: currX + step, angle: 0, top: t, }); } else { circle.set({ top: currY - step, }); } } // 重新渲染画布 canvas.renderAll(); // 循环调用动画函数 this.#animateId = fabric.util.requestAnimFrame(animate); };
 // 启动动画 animate(); }
移除动画非常重要，要不然清理后会有残留。
//移除动画 #removeFlagLine() { fabric.util.cancelAnimFrame(this.#animateId); var arr = this.canvas.getObjects(); for (var i = 0; i < arr.length; i++) { if (arr[i].id == 'flag') { this.canvas.remove(arr[i]); break; } } }
6. 汇总定义为游戏类
上述零零散散的，不太好调用，我们采用类进行封装。
按照 randomWordGame命名，算作一个随机文字游戏吧，哈哈。
一些私有方法，我们采用#前缀，进行隐藏，避免外部调用。大致结构如下：
const colors = ['#e4e4e4', '#999', '#3a5985'];const textColor = '#fff';const bgColor = '#d5deef';const span = 10;class randomWordGame { #h = 0; #w = 0; #sw = 0; #sh = 0; #images = []; #loadImage = ''; #game = ; #animateId = ;  #img = ; constructor(divId, data, selectedValue, loadImage = '/imgs/selected.png') { this.data = data || []; this.answer = selectedValue || []; this.canvas = new fabric.Canvas(divId, { preserveObjectStacking: true, backgroundColor: bgColor, selectionColor: '#89AFE0', selectionLineWidth: 1, }); this.#h = this.canvas.getHeight() - span * 4; this.#w = this.canvas.getWidth() - span * 4; this.#sh = this.#h / 3.0; this.#sw = this.#w / 3.0; this.#images = []; this.#loadImage = loadImage; this.#game = new coordinateGame(data, 9); this.#animateId = ; this.#img = ; this.canvas.on('mouse:down', (options) => { //...  });
 //load images //fabric.FabricImage.fromURL(this.#loadImage) }
 init() { if (this.#img) { for (var i = 0; i < 9; i++) { this.#images[i] = this.#img.cloneAsImage(); } } this.#game = new coordinateGame(this.data, 9);  this.canvas.remove(...this.canvas.getObjects())  }
 draw() { //... }
 //获取值 #refreshValue() {  } // 定义动画函数 #animateDashedLine(rect) {  } //移除动画 #removeFlagLine() {  }}
7. 应用和效果
我们增加几个按钮，来测试下随机效果，以及点击看看。
调用变得异常简单了：
  1. 声明： game = new randomWordGame('canvas', data, answer, '/imgs/selected.png');
  2. 初始化： game.init();
  3. 绘制: game.draw();
  4. 重新初始化： 设置属性，调用init和draw
import * as fabric from 'fabric';import randomWordGame from './randomWordGame';const data = ['1', 2, 2, '中华', '天', 15];const answer = ['1', '2', '中华'];var game = new randomWordGame('canvas', data, answer, '/imgs/selected.png');game.init();setTimeout(() => { game.draw();}, 1000);//game.draw();document.getElementById ("btn").addEventListener ("click", clickme, false);function clickme() { console.log(game.answer); }document.getElementById("btn2").addEventListener("click", clickme2, false);function clickme2() { game.data = ['我', 20, 2, '神么', '神', 15]; game.answer = ['我']; game.init(); game.draw(); }

总结
确实，很久没有动手前端的东西了，都手生了，如果代码有哪里不规范的地方，希望大家不吝指教，我这里不胜感激！！！
当然也希望这些介绍能帮助到大家，让新手们对Fabricjs有所了解，产生兴趣，想动手，做一个有意思的开发者。
你学废了吗？
??都收藏了，还在乎一个评论吗？


    

        

                        
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