简单聊聊 fabric.js Canvas 的 viewportTransform

本文节选自正在编写的 fabritor 手册


viewportTransform 是 Canvas 的一个属性,用于进行空间变换,将一个点从一个坐标系转换到另一个坐标系,形式是一个6个值的数组:

js 复制代码
[
 a, c, e,
 b, d, f
]

a 和 d 控制了缩放,b 和 c 控制了倾斜,e 和 f 控制了平移。

写成上述类似矩阵的形式,感官上更好理解一些,我们逐个来看:

缩放

变换公式如下:
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"> [ x ′ y ′ ] = [ a 0 0 d ] [ x y ] \begin{bmatrix} x'\\y' \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a&0 \\ 0&d \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x\\y \end{bmatrix} </math>[x′y′]=[a00d][xy]

不知道你们还记不记得矩阵的乘法, x 和 y 分别乘以一个系数,显然可以达到缩放的效果。这就是数组中 a 和 d 两个参数为何可以控制缩放的原因。

比如,我们要实现对象按照 y 轴对称,其实就是就 x 的值乘以 -1,y 值保持不变:
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"> [ x ′ y ′ ] = [ − 1 0 0 1 ] [ x y ] \begin{bmatrix} x'\\y' \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -1&0 \\ 0&1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x\\y \end{bmatrix} </math>[x′y′]=[−1001][xy]

倾斜

我们看到上述缩放矩阵还空着两个值,那两个值就是控制倾斜的,也就是 b 和 c:

想象一个位于[0,0]点,宽高为1的矩形,四个点分别为:[0,0] [0,1] [1,0] 和 [1,1], 此时我们将 c 的值置为 0.5,那么四个点变换为: [0,0] [1.5,1] [1,0] [1.5,1]。可以在图上画一下,你得到了一个倾斜的矩形!
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"> [ x ′ y ′ ] = [ 1 c b 1 ] [ x y ] \begin{bmatrix} x'\\y' \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1&c \\ b&1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x\\y \end{bmatrix} </math>[x′y′]=[1bc1][xy]

平移

也就是数组内 e 和 f,当 x 和 y 分别加上一个值时,就是平移的效果。
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block"> [ x ′ y ′ ] = [ 1 0 0 1 ] [ x y ] + [ e f ] \begin{bmatrix} x'\\y' \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1&0 \\ 0&1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x\\y \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} e\\f \end{bmatrix} </math>[x′y′]=[1001][xy]+[ef]


关于更多 fabric.js 变换的内容可以参考官方文档Using transformations, Introduction to Fabric.js Part 6

另外,要详细了解线性变换的内容,可以参考 B 站视频GAMES101-现代计算机图形学入门-闫令琪,讲的深入浅出,一门优秀的计算机图形学入门教程。

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