最近專案上要實現一個類似畫素風格的畫板，可以畫素小格子可以擦除，框選變色，可以擦出各種圖形，這樣一個小專案看似簡單，包含的東西還真不少。

繪製畫素格子

我們先定義畫素格子類

Pixel = function (option) {
    this.x = option.x;
    this.y = option.y;
    this.shape = option.shape;
    this.size = option.size || 8;
}
複製程式碼

x和y表示中心點座標，一開始我是這麼做的，先定義路徑

	createPath: function (ctx) {
			if
 
 (this.shape === 'circle') {
				this.createCircle(ctx);
			} else if (this.shape === 'rect') {
				this.createRect(ctx);
			} else {
				this.createCircle(ctx);
			}
		},

		createCircle: function (ctx) {
			var radius = this.size / 2;
			ctx.arc(this.x,this.y,radius,0,Math.PI*2);
		},

		createRect: function
 
 (ctx) {
			var points = this.getPoints();
            points.forEach(function (point, i) {
                ctx[i == 0 ? 'moveTo' : 'lineTo'](point.x, point.y);
            })
            ctx.lineTo(points[0].x, points[0].y);
		},
複製程式碼

畫素網格支援圓形和矩形，路徑定義好後，然後進行繪製

draw: function (ctx) {
			ctx.save();
			ctx.lineWidth=this
 
.lineWidth;
			ctx.strokeStyle=this.strokeStyle;
			ctx.fillStyle=this.fillStyle;
			ctx.beginPath();
			this.createPath(ctx);
			ctx.stroke();
			if(this.isFill){ctx.fill();}
			ctx.restore();
		}
複製程式碼

然後通過迴圈批量建立畫素網格：

for (var i = stepX + .5; i < canvas.width; i+=stepX) {
		for (var j = stepY + .5; j < canvas.height; j+=stepY) {
			var pixel = new Pixel({
				x: i,
				y: j,
				shape: 'circle'
			})
			box.push(pixel);
			pixel.draw(ctx);
		}
	}
複製程式碼

這樣做看似完美，然而有一個巨大斃命，每畫一個畫素都回繪製到上下文中，每一次都在改變canvas的狀態，這樣做會導致渲染效能太差，因為畫素點很多，如果畫布比較大，效能很是令人堪憂，並且畫板上面還有一些操作，如此頻繁改變canvas的狀態是不合適的。

因此，正確的做法是：我們應該定義好所有的路徑，最好在一次性的批量繪製到canvas中；

//定義畫素的位置
for (var i = stepX + .5; i < canvas.width; i+=stepX) {
		for (var j = stepY + .5; j < canvas.height; j+=stepY) {
			var pixel = new Pixel({
				x: i,
				y: j,
				shape: 'circle'
			})
			box.push(pixel);
		}
	}

//批量繪製
	console.time('time');
	ctx.beginPath();
	for (var c = 0; c < box.length; c++) {
		var circle = box[c];
		ctx.moveTo(circle.x + 3, circle.y);
		circle.createPath(ctx);
	}
	ctx.closePath();
	ctx.stroke();
	
	console.timeEnd('time');
複製程式碼

可以看到這個渲染效率很快，儘可能少的改變canvas的狀態，因為每改變一次上下文的狀態，canvas都會重新繪製，這種狀態是全域性的狀態。

畫素網格互動

專案的需求是，在畫布上滑鼠按下移動，可以擦除畫素點，這裡麵包含兩個知識點，一個是如何獲取滑鼠移動路徑上的畫素網格，二是效能問題，因為我們這個需求的要求是繪製八萬個點，不說別的，光是迴圈都得幾十上百毫秒，何況還要繪製渲染。我們先來看第一個問題：

獲取滑鼠移動路徑下的網格

看到這個問題，我們很容易想到，寫個函式，通過滑鼠的位置獲取下所在的位置包含那個網格，然後每次移動都重新更新位置計算，這樣看是可以完成需求，但是如果滑鼠移動過快，是無法做到，每個點的位置都可以計算到的，效果會不連貫。我們換種思路，滑鼠經過的路徑，我們可以很明確的知道起始和終點，我們把整個繪製路徑想象成一段段的線段，那麼問題就變成，線段與原相交的一個演算法了，線段就是畫筆的粗細，線段經過的路徑就是滑鼠運動的路徑，與之相交的圓就是需要變化樣式的網格。轉換成程式碼就是如下：

function sqr(x) { return x * x }

    function dist2(p1, p2) { return sqr(p1.x - p2.x) + sqr(p1.y - p2.y) }

    function distToSegmentSquared(p, v, w) {
        var l2 = dist2(v, w);
        if (l2 == 0) return dist2(p, v);
        var t = ((p.x - v.x) * (w.x - v.x) + (p.y - v.y) * (w.y - v.y)) / l2;
        if (t < 0) return dist2(p, v);
        if (t > 1) return dist2(p, w);
        return dist2(p, {
            x: v.x + t * (w.x - v.x),
            y: v.y + t * (w.y - v.y)
        });
    }

	/**
	 * @description 計算線段與圓是否相交
	 * @param {x: num, y: num} p 圓心點
	 * @param {x: num, y: num} v 線段起始點
	 * @param {x: num, y: num} w 線段終點
	 */
    function distToSegment(p, v, w) {
        var offset = pathHeight;
        var minX = Math.min(v.x, w.x) - offset;
        var maxX = Math.max(v.x, w.x) + offset;
        var minY = Math.min(v.y, w.y) - offset;
        var maxY = Math.max(v.y, w.y) + offset;

        if ((p.x < minX || p.x > maxX) && (p.y < minY || p.y > maxY)) {
            return Number.MAX_VALUE;
        }

        return Math.sqrt(distToSegmentSquared(p, v, w));
    }
複製程式碼

具體邏輯就不詳述，各位看官可以自行看程式碼。然後通過獲取到的相交網格的，然後刪除box裡面的資料，重新render一遍，就可以看到效果了。

同樣的道理，我們可以做成染色效果，那麼我們就可能實現一個canvas畫素畫板的小demo了。不過做成染色效果就必須使用第一種繪製方法了，每個畫素必須是一個物件，因為每個物件的狀態是獨立的，不過這個不用擔心效能，畫素點不多，基本不會有卡頓感。實現效果大體如下：

最近又有點懶，先這樣了，後面有時間新增一個上傳圖片，圖片畫素畫的功能和匯出功能。