教你做炫酷的碎片式图片切换 (canvas)

Posted 2020-09-30 Daryl

前言

老规矩，先上 DEMO 和 源码。图片区域是可以点击的，动画会从点击的位置开始发生。

本来这个效果是我3年前做的，只是当是是用无数个 div 标签完成的，性能比较成问题，在移动端完全跑不动。最近心血来潮想学习一个做 CSS 效果很厉害的大神用纯 CSS 实现，无奈功力不够只能放弃，最终选择用 canvas 来完成了。

 

 

准备工作

1. 首先准备相同尺寸的图片若干张，本例中图片尺寸均为 1920 * 1080（注意：这里的尺寸是原始图片的尺寸，不是通过 css 显示在页面上的尺寸）。为方便之后的使用，将这些图片加入 html 中一隐藏元素里备用。

<div class=\'hide\'>
    <img class=\'img\' src=\'./images/a.jpg\' />
    <img class=\'img\' src=\'./images/b.jpg\' />
    <img class=\'img\' src=\'./images/c.jpg\' />
    <img class=\'img\' src=\'./images/d.jpg\' />
    <img class=\'img\' src=\'./images/e.jpg\' />
</div>

.hide {
    display: none;
}

2. 在 HTML 中插入 canvas 画布，尺寸自定，但必须保证与图片资源宽高比一致。本例中画布尺寸为 800 * 450。

<canvas id="myCanvas" width="800" height="450">您的浏览器不支持 CANVAS</canvas>

3. 基础代码如下，首先获取画布的 context 对象；其次获取图片对象；最后通过 drawImage 方法将图片绘制出来。

var ctx = document.querySelector(\'#myCanvas\').getContext(\'2d\'),
    img = document.querySelector(\'.img\');

ctx.beginPath();
ctx.drawImage(img, 0, 0);
ctx.closePath();
ctx.stroke();

 

实现

相信很多人看完很快就能明白，这是用若干个小的单元组合在一起，每个单元只负责绘制图片的一小部分，最后拼在一起就成了一张完整的图片。

那么在具体讲解源码之前，先让我们来复习一下 canvas 中 drawImage 函数的用法。由于我们需要用到该函数9个参数的情况，参数较多，需要牢记这些参数的意义和参考的对象。

context.drawImage(img, sx, sy, swidth, sheight, x, y, width, height);

· img：规定要使用的图像、画布或视频

· sx：开始剪切的 x 坐标位置

· sy：开始剪切的 y 坐标位置

· swidth：被剪切图像的宽度

· sheight：被剪切图像的高度

· x：在画布上放置图像的 x 坐标位置

· y：在画布上放置图像的 y 坐标位置

· width：要使用的图像的宽度

· height：要使用的图像的高度

我相信即使将上面这些参数罗列出来，在开发的时候还是很容易晕。这里推荐给大家一个小技巧：除去第一个 img 参数以外还有8个参数，其中前4个参数的尺寸参考的对象是原图，即 1920 * 1080；后4个参数的尺寸参考的对象是画布，即 800 * 450。

记住这个口诀，在实际编写的时候就不容易晕了。

 

分格

分格是要定下在画布中一个单元的尺寸，最重要的是单元尺寸可以被画面的两条边长所整除，即单元尺寸应为画面宽高的公约数。公约数不一定是最大公约数或最小公约数，因为过大效果不够炫，过小性能会有压力。

以本例画板 800 * 450 的尺寸为例，我这里选取 25 * 25 为单元尺寸，即整个画布由 32 * 18 共 576 个单元格组成。分好格之后我们需要先计算一些基本的参数备用。

var imgW = 1920, //图片原始宽/高
    imgH = 1080;

var conW = 800, //画布宽/高
    conH = 450;

var dw = 25, //画布单元格宽/高
    dh = 25;

var I = conH / dh, //单元行/列数
    J = conW / dw;

var DW = imgW / J, //原图单元格宽/高
    DH =imgH / I;

前三组参数是我们之前定下的，需要注意的，在算第四组行/列数时要清楚：行数 = 画布高度 / 单元格高度；列数 = 画面宽度 / 单元格宽度。如果这点搞反了，后面就蒙逼了。最后一组 DW/DH 是放大换算到原图上的单元格尺寸，用于后面裁切图片使用。

 

绘制

循序渐进，我们先绘制最左上角的那个单元格。因为其原图裁切位置与画布摆放位置都是 (0, 0)，所以最简单。

ctx.drawImage(img, 0, 0, DW, DH, 0, 0, dw, dh);

成功了。那现在要绘制第2行，第3列的图片该怎么写呢。

var i = 2,
    j = 3;
ctx.drawImage(img, DW*j, DH*i, DW, DH, dw*j, dh*i, dw, dh);

这里容易搞混的是：裁剪或摆放的横坐标为单元格宽度 * 列号，纵坐标为单元格高度 * 行号。

为了方便，封装一个负责渲染的纯净函数，其不参与逻辑，只会根据传入的图片对象及坐标进行绘制。

function handleDraw(img, i, j) {
    ctx.drawImage(img, DW*j, DH*i, DW, DH, dw*j, dh*i, dw, dh);
}

封装好渲染方法之后，通过行数和列数的双重循环把整张图片渲染出来。

ctx.beginPath();

for (var i = 0; i < I; i ++) {
    for (var j = 0; j < J; j ++) {
        handleDraw(img, i, j);
    }
}

ctx.closePath();
ctx.stroke();

完美~。其实到这一步核心部分就完成了，为什么呢？因为此时这幅图片已经是由几百个单元格拼合而成的，大家可以凭借天马行空的想像赋予其动画效果。

在分享自己的动画算法之前，先给大家看下拼错是什么样的~

还有点炫酷~

 

动画算法

下面分享下我的动画算法。Demo 里的效果是怎么实现的呢？

由于在画布的网格上，每个单元格都有行列号（i，j）。我希望能给出一个坐标（i，j）后，从近到远依次得出坐标周围所有菱形上的点。具体如下图，懒得做图了~

比如坐标为（3，3）

距离为 1 的点有（2，3）、（3，4）、（4，3）、（3，2）共4个；

距离为 2 的点有（1，3）、（2，4）、（3，5）、（4，4）、（5，3）、（4，2）、（3，1）、（2，2）共8个；

........

求出这一系列点的算法也很容易， 因为菱形线上的点与坐标的 行号差值的绝对值 + 列号差值的绝对值 = 距离，具体如下：

function countAround(i, j, dst) {
    var resArr = [];
    for (var m = (i-dst); m <= (i+dst); m++) {
        for (var n = (j-dst); n <= (j+dst); n++) {
            if ((Math.abs(m-i) + Math.abs(n-j) == dst)) {
                resArr.push({x: m, y: n});
            }
        }
    }
    return resArr;
}

该函数用于给定坐标和距离（dst），求出坐标周围该距离上的所有点，以数组的形式返回。但是上面的算法少了边界限制，完整如下：

countAround(i, j, dst) {
    var resArr = [];
    for (var m = (i-dst); m <= (i+dst); m++) {
        for (var n = (j-dst); n <= (j+dst); n++) {
            if ((Math.abs(m-i) + Math.abs(n-j) == dst) && (m >=0 && n >= 0) && (m <= (I-1) && n <= (J-1))) {
                resArr.push({x: m, y: n});
            }
        }
    }
    return resArr;
}

这样我们就有了一个计算周围固定距离上所有点的纯净函数，接下来就开始完成动画渲染了。

首先编写一个用于清除单元格内容的清除函数，只需要传入坐标，就能清除该坐标单元格上的内容，等待之后绘制新的图案。

handleClear(i, j) {
    ctx.clearRect(dw*j, dh*i, dw, dh);
}

anotherImg 为下一张图，最后通过 setInterval 不断向外层绘制新的图片完成碎片式的渐变效果。

var dst = 0,
intervalObj = setInterval(function() {
    var resArr = countAround(i, j, dst);

    resArr.forEach(function(item, index) {
        handleClear(item.x, item.y);
        handleDraw(anotherImg, item.x, item.y);
    });
        
    if (!resArr.length) {
        clearInterval(intervalObj);
    }
    dst ++;
}, 20);

当 countAround 返回的数组长度为0，即到坐标点该距离上的所有点都在边界之外了，就停止定时器循环。至此所有核心代码已经介绍完毕，具体实现请查看源码。

现在给定画布上任意坐标，就能从该点开始向四周扩散完成碎片式的图片切换效果。

在自动轮播时，每次从预设好的8个点（四个角及四条边的中点）开始动画，8个点坐标如下：

var randomPoint = [{
    x: 0,
    y: 0
}, {
    x: I - 1,
    y: 0
}, {
    x: 0,
    y: J - 1
}, {
    x: I - 1,
    y: J - 1
}, {
    x: 0,
    y: Math.ceil(J / 2)
}, {
    x: I - 1,
    y: Math.ceil(J / 2)
}, {
    x: Math.ceil(I / 2),
    y: 0
}, {
    x: Math.ceil(I / 2),
    y: J - 1
}]

点击时，则算出点击所在单元格坐标，从该点开始动画。

function handleClick(e) {
    var offsetX = e.offsetX,
    　　offsetY = e.offsetY,
    　　j = Math.floor(offsetX / dw),
    　　i = Math.floor(offsetY / dh),
    
    //有了i, j，开始动画...    
},

目前该效果只是 Demo 阶段，有空的话会将该效果插件化，方便有兴趣的朋友使用。

 

感谢你的浏览，希望能有所帮助