如何使用JavaScript旋转图像

有时我们需要旋转网页上的图像，比如显示正在加载中的动画。在文档扫描Web应用中，我们需要旋转倾斜的或扫描方向错误的文档图像。

在本文中，我们将讨论使用JavaScript旋转图像的三种方法：

CSS的Transform属性
HTML5的Canvas
Dynamic Web TWAIN，一个文档扫描SDK

编写一个HTML5页面以旋转图像

让我们编写一个HTML5页面来旋转图像。

新建HTML文件

创建一个包含以下模板的新HTML文件。

html 复制代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Rotate an Image with JavaScript</title>
  <style>
  .home {
    display: flex;
    align-items: center;
    flex-direction: column;
  }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="home">
    <h2>Rotate an Image</h2>
  </div>
  <script></script>
</body>
</html>

加载图片

添加用于选择文件的input元素，并使用按钮触发它。图片将被加载到两个img元素中，一个用于显示旋转的结果，另一个用于存储原始图像。

HTML：

html 复制代码

<button id="loadFileButton">Load a File</button>
<input style="display:none;" type="file" id="file" onchange="loadImageFromFile();" accept=".jpg,.jpeg,.png,.bmp" />
<div class="imageContainer">
  <img id="image"/>
  <img id="imageHidden"/>
</div>
<style>
  .imageContainer {
    max-width: 50%;
  }

  #image {
    max-width: 100%;
  }

  #imageHidden {
    display: none;
  }
</style>

JavaScript：

js 复制代码

function loadImageFromFile(){
  let fileInput = document.getElementById("file");
  let files = fileInput.files;
  if (files.length == 0) {
    return;
  }
  let file = files[0];
  fileReader = new FileReader();
  fileReader.onload = function(e){
    document.getElementById("image").src = e.target.result;
    document.getElementById("imageHidden").src = e.target.result;
  };
  fileReader.onerror = function () {
    console.warn('oops, something went wrong.');
  };
  fileReader.readAsDataURL(file);
}

使用CSS旋转图像

我们可以使用CSS属性transform来旋转HTML元素，用法如下：

js 复制代码

element.style.transform = 'rotate(45deg)';

我们还可以指定transform-origin这个属性来设置旋转变换的原点。默认情况下，变换的原点是图像中心。

下面是页面中的具体实现。

添加用于指定旋转角度的input元素。

HTML：

html 复制代码

<label for="degree">Degree (0-360):</label>
<input type="number" id="degree" name="degree" min="0" max="360" value="0"/>

监听input元素的change事件，用CSS旋转图像。

js 复制代码

document.getElementById("degree").addEventListener("change",function(e){
  const degree = e.target.value;
  rotateImage(degree);
})

function rotateImage(degree){
  const image = document.getElementById("image");
  const imageHidden = document.getElementById("imageHidden");
  if (!image.src) {
    return; //no image selected
  }
  image.src = imageHidden.src;
  image.style.transform = 'rotate(' + degree + 'deg)';
}

使用CSS不会实际上改变图像数据，因此处理速度很快。但是它可能存在overflow的问题，会遮盖住其他元素。我们可以将其容器的overflow CSS属性设置为auto，以避免遮住其他元素，但图像将被剪切。

使用Canvas旋转图像

HTML5提供了一个canvas标签，我们可以用它操作图像数据。我们可以使用它来获得实际旋转后的图像。

向页面添加一个隐藏的canvas元素。

html 复制代码

<canvas id="canvasHidden"></canvas>
<style>
  #canvasHidden {
    display: none;
  }
</style>

添加一个select元素以选择要使用的旋转方法。

html 复制代码

<label>
  Method:
  <select id="methodSelect">
    <option>CSS</option>
    <option>Canvas</option>
  </select>
</label>

当所选方法为"Canvas"时，使用canvas旋转图像。

js 复制代码

if (method == 0) {
  image.src = imageHidden.src;
  image.style.transform = 'rotate(' + degree + 'deg)';
}else if (method == 1){
  image.style.transform = '';
  rotateImageWithCanvas(degree);
}

下面我们讨论具体如何使用canvas旋转图像。

获取新的旋转图像的大小。

旋转后，图像将具有新的大小。我们需要设置canvas的大小以匹配新的图像的大小。假设我们需要围绕图像的中心旋转图像，我们可以使用以下函数来计算新的大小。

首先，得到四个角点，并计算它们在旋转后的位置。然后，基于这些点获得正外接矩形。

js 复制代码

function getBoundingRect(width,height,degree) {
  let rad = Degree2Rad(degree);
  let points = [{x:0,y:0},{x:width,y:0},{x:width,y:height},{x:0,y:height}];
  let minX = undefined;
  let minY = undefined;
  let maxX = 0;
  let maxY = 0;
  for (let index = 0; index < points.length; index++) {
    const point = points[index];
    const rotatedPoint = getRotatedPoint(point.x,point.y,width/2,height/2,rad);
    if (minX == undefined) {
      minX = rotatedPoint.x;
    }else{
      minX = Math.min(rotatedPoint.x,minX);
    }
    if (minY == undefined) {
      minY = rotatedPoint.y;
    }else{
      minY = Math.min(rotatedPoint.y,minY);
    }
    maxX = Math.max(rotatedPoint.x,maxX);
    maxY = Math.max(rotatedPoint.y,maxY);
  }
  let rectWidth = maxX - minX;
  let rectHeight = maxY - minY;
  let rect = {
    x: minX,
    y: minY,
    width: rectWidth,
    height: rectHeight
  }
  return rect;
}

function Degree2Rad(degree){
  return degree*Math.PI/180
}

//https://gamedev.stackexchange.com/questions/86755/how-to-calculate-corner-positions-marks-of-a-rotated-tilted-rectangle
function getRotatedPoint(x,y,cx,cy,theta){
  let tempX = x - cx;
  let tempY = y - cy;

  // now apply rotation
  let rotatedX = tempX*Math.cos(theta) - tempY*Math.sin(theta);
  let rotatedY = tempX*Math.sin(theta) + tempY*Math.cos(theta);

  // translate back
  x = rotatedX + cx;
  y = rotatedY + cy;
  let point = {x:x,y:y};
  return point;
}

将canvas的大小设置为旋转图像的大小。

js 复制代码

const canvas = document.getElementById("canvasHidden");
const imgWidth = imageHidden.naturalWidth;
const imgHeight = imageHidden.naturalHeight;
const rect = getBoundingRect(imgWidth,imgHeight,degree);
canvas.width = rect.width;
canvas.height = rect.height;

获取canvas的context以执行操作。
js 复制代码
```
const ctx = canvas.getContext("2d");
```
使用translate将新的(0,0)原点位置设置为canvas的中心。
js 复制代码
```
ctx.translate(canvas.width/2,canvas.height/2);
```
使用rotate设置变换矩阵。
js 复制代码
```
ctx.rotate(Degree2Rad(degree));
```
使用drawImage绘制图像内容。
js 复制代码
```
ctx.drawImage(imageHidden, -imgWidth/2, -imgHeight/2);
```
我们需要指定在目标canvas中放置源图像左上角的x轴和y轴坐标。在这里，由于新原点是canvas的中心，我们需要使用-imgWidth/2和-imgHeight/2。
显示旋转后的图像。
js 复制代码
```
image.src = canvas.toDataURL();
```

使用Dynamic Web TWAIN旋转图像

Dynamic Web TWAIN是一个文档扫描SDK，可以在浏览器中扫描文档。它提供了各种图像处理方法。我们可以使用其RotateEx方法旋转图像。

使用它的优点是，它可以用于批量处理大量图像，因为处理是使用本地进程完成的。

以下是使用它的步骤：

在页面中引入Dynamic Web TWAIN。

html 复制代码

<script src="https://unpkg.com/dwt@18.4.2/dist/dynamsoft.webtwain.min.js"></script>

添加Dynamic Web TWAIN作为新的旋转方法。

html 复制代码

<label>
  Method:
  <select id="methodSelect">
    <option>CSS</option>
    <option>Canvas</option>
    <option>Dynamic Web TWAIN</option>
  </select>
</label>

当选择它作为旋转方法时，初始化一个Web TWAIN的实例并使用它来旋转图像。可以在此处申请其许可证。

js 复制代码

let DWObject;
Dynamsoft.DWT.AutoLoad = false;
Dynamsoft.DWT.ProductKey = "DLS2eyJoYW5kc2hha2VDb2RlIjoiMjAwMDAxLTE2NDk4Mjk3OTI2MzUiLCJvcmdhbml6YXRpb25JRCI6IjIwMDAwMSIsInNlc3Npb25QYXNzd29yZCI6IndTcGR6Vm05WDJrcEQ5YUoifQ=="; //one-day trial
Dynamsoft.DWT.ResourcesPath = "https://unpkg.com/dwt@18.4.2/dist";
async function rotateImage(degree){
  const method = document.getElementById("methodSelect").selectedIndex;
  const image = document.getElementById("image");
  const imageHidden = document.getElementById("imageHidden");
  if (!image.src) {
    return;
  }
  if (method == 0) {
    image.src = imageHidden.src;
    image.style.transform = 'rotate(' + degree + 'deg)';
  }else if (method == 1){
    image.style.transform = '';
    rotateImageWithCanvas(degree);
  }else if (method == 2){
    image.style.transform = '';
    if (!DWObject) {
      await init();
    }
    rotateImageWithDWT(degree);
  }
}
function init(){
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const title = document.querySelector("h2").innerText;
    document.querySelector("h2").innerText = "Loading Dynamic Web TWAIN...";
    Dynamsoft.DWT.CreateDWTObjectEx(
    {
      WebTwainId: 'dwtcontrol'
    },
    function(obj) {
      DWObject = obj;
      document.querySelector("h2").innerText = title;
      resolve();
    },
    function(err) {
      console.log(err);
      document.querySelector("h2").innerText = "Failed to load Dynamic Web TWAIN";
      reject(err);
    }
  );
  })
}

function rotateImageWithDWT(degree){
  return new Promise(async (resolve, reject) => {
    if (DWObject) {
      DWObject.RemoveAllImages();
      let file = document.getElementById("file").files[0];
      let buffer = await file.arrayBuffer();
      DWObject.LoadImageFromBinary(buffer,
      function(){
        const method = document.getElementById("interpolationMethodSelect").selectedOptions[0].value;
        DWObject.RotateEx(0,degree,false,method,
        function(){
          document.getElementById("image").src = DWObject.GetImageURL(0);
        },
        function(errorCode, errorString){
          reject(errorString);
        });
      },
      function(errorCode, errorString){
        reject(errorString);
      })

    }else{
      reject();
    }
  })
}

在旋转过程中需要添加新的像素，称为插值。Dynamic Web TWAIN为此提供了几种算法。

可以添加一个select元素用于选择使用哪种算法。

html 复制代码

<div class="dwtcontrols">
  <label>
    Interpolation Method:
    <select id="interpolationMethodSelect">
      <option value="1">Nearest Neighbour</option>
      <option value="2">Bilinear</option>
      <option value="3">Bicubic</option>
      <option value="5" selected>Best Quality</option>
    </select>
  </label>
</div>

Web TWAIN还具有检测文档图像倾斜角度的功能。我们可以用它来确定需要的旋转角度。

js 复制代码

DWObject.GetSkewAngle(
  0,
  function(angle) {
    document.getElementById("degree").value = 360+angle;
    rotateImage(360+angle);
  },
  function(errorCode, errorString) {
    console.log(errorString);
  }
);

源代码

可以在以下仓库中找到所有代码：

github.com/tony-xlh/Ro...