图形编辑器：修改图形X、Y、Width、Height、Rotation

2023-02-28

math cos sin

大家好，我是前端西瓜哥。图形编辑器的一个需求，就是可以通过属性面板的输入框设置选中元素的属性值。项目地址，欢迎star：https://github.com/F-star/suika线上体验：https://blog.fstars.wang/app/suika/最终效果如下：元素对象的结构：复制in

大家好，我是前端西瓜哥。图形编辑器的一个需求，就是可以通过属性面板的输入框设置选中元素的属性值。

项目地址，欢迎 star：
https://github.com/F-star/suika
线上体验：
https://blog.fstars.wang/app/suika/

最终效果如下：

元素对象的结构：

interface IGraph {
  x: number;
  y: number;
  width: number;
  height: number;
  rotation: number; // 旋转角度，单位为弧度
}1.
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设置 x / y

UI 界面显示上说的 x / y，指的是旋转后的 x（即 rotatedX / rotatedY）。

为什么不是对应真正的 x 和 y 呢？因为需要对应用户的视角。

开发者理解底层，理解一个图形是先有基本的物理信息（x、y、width、height），然后再做变换（旋转、缩放等）后得到新的坐标再进行绘制。

而用户看到的则是直观的绘制出来的图形，并希望图形的左上角坐标能够对上他设置的坐标。旋转前的 x 和 y 是无法直观体现在画布上的，用户也不会在意。

OK，先看看怎么修改 rotatedX。图形对象上没有 rotatedX 属性，本质还是要修改 x 值。

先看看 rotatedX 和 rotatedY 是怎么计算出来的，其实就是计算 x 和 y 基于图形的中点旋转后的结果：

// 对坐标做旋转
function transformRotate(x, y, radian, cx ,cy) {
  if (!radian) {
    return [x, y];
  }
  const cos = Math.cos(radian);
  const sin = Math.sin(radian);
  return [
    (x - cx) * cos - (y - cy) * sin + cx,
    (x - cx) * sin + (y - cy) * cos + cy,
  ];
}

// 计算旋转后的 x 和 y
const [rotatedX, rotatedY] = transformRotate(x, y, rotation, cx, cy);1.
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计算一个元素 rotatedX / rotatedY 的方法实现：

// 计算中点
function getRectCenterPoint({x, y, width, height}) {
  return [x + width / 2, y + height / 2];
}

// 计算 rotatedX / rotatedY
export function getElementRotatedXY(element) {
  const [cx, cy] = getRectCenterPoint(element);
  return transformRotate(element.x, element.y, element.rotation || 0, cx, cy);
}1.
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所以，设置新的 rotatedX，其实就是加上一个移动前后 rotatedX 的偏移值，将其加到 x 上就行了。

class Graph {
 // ...
  setRotatedX(rotatedX) {
    const [prevRotatedX] = getElementRotatedXY(this);
    const dx = rotatedX - prevRotatedX;
    this.x += dx;
  }
}1.
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rotatedY 同理：

class Graph {
 // ...
  setRotatedY(rotatedY: number) {
    const [, prevRotatedY] = getElementRotatedXY(this);
    const dy = rotatedY - prevRotatedY;
    this.y += dy;
  }
}1.
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设置 width / height

首先修改width 和 height。

但是这样会导致 rotatedX 和 rotatedY 发生偏移，我们需要修正一下。

修正方式有两种思路：

思路 1：计算修改 width 前后的 rotatedX / rotatedY 之间的差值，给元素进行修正。

const [preRotatedX, preRotatedY] = getElementRotatedXY(el); // 修改 width 前的
el.width = width;
const [rotatedX, rotatedY] = getElementRotatedXY(el); // 修改 width 后的
const dx = rotatedX - preRotatedX;
const dy = rotatedY - preRotatedY;
el.x -= dx; // "-" 是因为要复原状态
el.y -= dy;1.
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思路 2：确定后最终的 rotatedX / rotatedY，然后对之前的 transformRotate 方法中的等式，进行逆推导，通过 rotatedX、rotatedY、radian、width、height 计算出对应的 x 和 y。这个思路比上一个思路有点复杂。

const [rotatedX, rotatedY] = getElementRotatedXY(el);
el.width = width;
const [x, y] = getOriginXY(
  rotatedX,
  rotatedY,
  el.rotation || 0,
  width,
  el.height
);
el.x = x;
el.y = y;

/**
 * 计算旋转前的 x、y
 * transformRotate 的反推
 */
function getOriginXY(rotatedX, rotatedY, radian, width, height) {
  if (!radian) {
    return [rotatedX, rotatedY];
  }
  const cos = Math.cos(radian);
  const sin = Math.sin(radian);
  const halfWidth = width / 2;
  const halfHeight = height / 2;
  return [
    rotatedX - halfWidth - halfHeight * sin + halfWidth * cos,
    rotatedY - halfHeight + halfHeight * cos + halfWidth * sin,
  ];
}1.
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我一开始用的思路 2 实现的，后面写这篇文章梳理时，相处了思路 1 的解法，因为更简单更好理解，就换成思路 1 的实现了。

修改 rotation

修改 rotation 就很简单了，直接改就好了。

但需要注意将度数转成弧度，以及通过取余来限定弧度范围。

// 角度转弧度
function degree2Radian(degree: number) {
  return (degree * Math.PI) / 180;
}

/**
 * 标准化角度
 */
const PI_DOUBLE = 2 * Math.PI;
export const normalizeAngle = (angle) => {
  return angle % PI_DOUBLE;
};


element.rotation = normalizeAngle(degree2Radian(rotation));1.
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