Canvas HTML - lineTo 和 Bezier 曲线之间的平滑度

Posted 2023-03-05

【中文标题】Canvas HTML - lineTo 和 Bezier 曲线之间的平滑度

【英文标题】：Canvas HTML - Smoothness between lineTo and Bezier curve

【发布时间】：2019-10-11 11:24:52

【问题描述】：

也许这更像是一个数学问题，但让我们看看：

我正在使用 html5 Canvas 绘制折线图。 该图表基本上是位置 X 时间。 每条线表示在给定时间 (X) 内处于位置 (Y) 的车辆。 我只有关于车辆何时通过道路上确定点的信息。因此，如果车辆停在两点之间，我没有它实际停止的信息，但是当它通过下一个点时，我将能够绘制一条几乎水平的线，因为平均速度，即线坡度，会非常小。

在这些场景中，我们定义了如果车辆以低于 10Km/h 的速度行驶，我应该认为它已经停止并应该画一条水平平滑线。

基本上我必须改变这个：

var c = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = c.getContext("2d");

ctx.lineWidth = 5;
ctx.lineJoin = 'round';
ctx.lineCap = 'round';

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, 30);
ctx.lineTo(20, 50);
ctx.lineTo(220, 70);
ctx.lineTo(240, 110);
ctx.stroke();

<canvas id="myCanvas"   style="border:1px solid #d3d3d3;">
Your browser does not support the HTML5 canvas tag.</canvas>

进入这个：

var c = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = c.getContext("2d");

ctx.lineWidth = 5;
ctx.lineJoin = 'round';
ctx.lineCap = 'round';

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, 30);
ctx.lineTo(20, 50);

ctx.bezierCurveTo(
  50, 70,
  210, 50,
  220, 70
)

ctx.lineTo(240, 110);
ctx.stroke();

<canvas id="myCanvas"   style="border:1px solid #d3d3d3;">
Your browser does not support the HTML5 canvas tag.</canvas>

问题是：如何为贝塞尔点选择好的值？ 在上面的示例中，我已经通过实验完成了它。我找不到以编程方式选择好的点值的方法，所以我的线条看起来还不错：

var c = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = c.getContext("2d");

ctx.lineWidth = 5;
ctx.lineJoin = 'round';
ctx.lineCap = 'round';

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, 30);
ctx.lineTo(20, 50);

ctx.bezierCurveTo(
  20, 70,
  180, 50,
  220, 70
)

ctx.lineTo(240, 110);
ctx.stroke();


ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, 80);
ctx.lineTo(20, 100);

ctx.bezierCurveTo(
  20, 120,
  220, 100,
  220, 120
)

ctx.lineTo(280, 150);
ctx.stroke();

<canvas id="myCanvas"   style="border:1px solid #d3d3d3;">
Your browser does not support the HTML5 canvas tag.</canvas>

我正在寻找一种计算简单的解决方案，因为它每次都会用很多线条重绘，所以我不希望这会影响我的表现。

感谢任何提示！

【问题讨论】：

我不知道它是否是曲线拟合中计算最简单的解决方案，但我会使用图形 gems 中的 fitCurve 代码，这里有一个 js 实现：github.com/soswow/fit-curve/blob/master/src/fit-curve.js

真正的问题：当您真的不知道数据应该有多平滑时，为什么要对数据撒谎并让它看起来很平滑？如果您只有快照数据，那么只需显示快照数据。不要让它看起来你知道的比你实际知道的多，只是按原样显示数据？使用连接线已经是有问题的了，这应该是折线图，因为这就是你真正知道的一切。为什么还要坚持用假线连接价值观？无论如何，这不是您的数据可以让您抽象/假设的内容。

@Mike'Pomax'Kamermans 好问题。简单的答案是：客户请求。另外，我不明白您所说的“使用连接线是有问题的，这应该是折线图”是什么意思。会有什么区别？

我只有您在帖子中发布的内容，如果您使用 SO，您可以在这里获得 所有 答案，包括可能对您个人不利的答案，但请记住：你不是在问你，你是在问你，以及将来会发现这个问题的其他所有人，他们也需要首先考虑为什么他们这样做，以及这是否有意义。如果您有客户希望您这样做，那么您应该将其放在您的帖子中，因为它解释了您为什么需要这样做，因此完全删除了“您不应该这样做”的论点。

那么，话虽如此：您能否扩展您的代码，使其成为minimal reproducible example？真正缺少的只是一些数据点的硬编码列表，以及用于将这些数据点转换为图表的函数。现在，您正在显示“裸”画布调用，没有循环任何类型的数据，因此很难就如何使点序列看起来不错给出一个好的答案。

【参考方案1】：

我为我的问题找到了一个很好的解决方案：使用线插值。

拥有以下片段并想象我想在B 和C 之间进行平滑处理，我​​该如何选择一些能够保证平滑曲线而不是断线的贝塞尔点？

首先，我插入线段AB 并找到点B'，这是线AB 将触及C 的Y 坐标的点。然后我用同样的过程找到C'：

B' 和 C' 点为贝塞尔曲线提供了很好的点，以便将事物平滑到一条水平线：

这在计算上也足够简单，因为找到直线方程相当简单。