用Javascript和DHTML构建的矢量图形库

http://dev.csdn.net/article/26/26606.shtm

序：在 www.sitepoint.com 上看了 Simon 的一篇 BLOG ，引导我去了一个很棒的 Web 开发站点 http://www.walterzorn.com/ ，并在那里获得了一个仅用 DHTML 和 Javscript 技术开发的一个高性能的矢量图形库 wz_jsgraphics.js （感谢 Walter Zorn 开发了这个图形库），使用它就可以在你的网页上画出漂亮的矢量图形了。进入这个图形库的介绍页面 http://www.walterzorn.com/jsgraphics/jsgraphics_e.htm ，映入眼帘的是折线、多边形、圆等常见的一些几何图形，起初我以为不过是一些图片罢了，当我看到这行小字 These are not image files. Shapes & text have been dynamically drawn with wz_jsgraphics.js 后，并细细阅读了关于它的说明后，才意识到除了VML 和 SVG可以在 网页上绘制显示矢量图形，仅用DHTML 和 Javascript 同样可以做到这一切！是不是觉得很吃惊呢？(双击一下这个文档，看看放大后的矢量图形吧)，ok!废话少说，下面我将详细介绍一下这个图形库。

★ 总览 (overview)

该图形库使用了 DHTML 和 Javascript 技术，它可以画线，圆，椭圆，折线，多边形，矩形。对于一个不太了解 Javascript 的人来说使用这个图形库也是非常容易的，另外，使用这个图形库画出的图形是完全被优化到像素级的！

★ 试着由给定的参数画几个图形 (Try it out)

x1

y1

x2

y2

x

y

w

h

x

y

w

h

x y

x

y

w

h

x

y

w

h

setColor("# ")

setStroke( )

setStroke(Stroke.DOTTED )

Test Canvas

★ 性能（ Performance ）

在 HTML 中并没有提供类似于线、圆、椭圆或其它非矩形的图形表现元素。在工作区中，我们可以利用、并设置具有背景颜色的 Div （或 Layer ）元素，并且把这些 Div 元素缩小到与像素相似的大小，每一个 Div 元素代表了一个像素，然后用 Div 元素在网页上进行绘制。我们在使用这些 Div 模型来画矢量图形的时候，要尽可能避免一些冗余的接连处，看下面的图：

<script type="text/javascript"> &lt;!-- function drwPxOv(hnd, left, top, width, height, fact, bad) { var a = width&gt;&gt;1, b = height&gt;&gt;1, cx = left + a*fact, cy = top + b*fact, x = 0, y = b, ox = 0, oy = b, a2 = (a*a)&lt;&lt;1, b2 = (b*b)&lt;&lt;1, st = (a2&gt;&gt;1)*(1-(b&lt;&lt;1)) + b2, tt = (b2&gt;&gt;1) - a2*((b&lt;&lt;1)-1); if (bad) hnd.drawRect(cx+fact*x, cy-fact*y, fact, fact); do { if (st&lt;0) { st += b2*((x&lt;&lt;1)+3); tt += (b2&lt;&lt;1)*(x+1); x++; } else if (tt&lt;0) { st += b2*((x&lt;&lt;1)+3) - (a2&lt;&lt;1)*(y-1); tt += (b2&lt;&lt;1)*(x+1) - a2*((y&lt;&lt;1)-3); x++; y--; if (!bad) hnd.drawRect(cx+fact*ox, cy-fact*oy, fact*(x-ox), fact*(oy-y)); ox = x; oy = y; } else { st -= (a2&lt;&lt;1)*(y-1); tt -= a2*((y&lt;&lt;1)-3); y--; } if (bad) hnd.drawRect(cx+fact*x, cy-fact*y, fact, fact); } while (y&gt;0); if (!bad) hnd.drawRect(cx+fact*ox, cy-fact*oy, fact*(a-ox+1), fact*(oy+1)); } /////////////// Pixel stairs demo /////////////// var jg = new jsGraphics(); jg.htm += '&lt;table align="left" width="354" cellpadding="0"&gt;&lt;tr&gt;&lt;td height="150" valign="top"&gt;&lt;div id="stairsdemo" style="position:relative;width:350px;height:150px;"&gt;'; jg.setFont("verdana,geneva,sans-serif", "10px", Font.PLAIN); jg.setColor("#ee8800"); jg.drawString("Image dynamically drawn with the Draw Shapes Library", 0, 2); jg.setFont("verdana,geneva,sans-serif", "11px", Font.PLAIN); jg.setColor("#ff0099"); jg.drawString("unfavourable", 10, 129); jg.drawRect(0, 25, 10, 10); jg.drawRect(10, 25, 10, 10); jg.drawRect(20, 25, 10, 10); jg.drawRect(20, 35, 10, 10); jg.drawRect(30, 35, 10, 10); jg.drawRect(40, 35, 10, 10); jg.drawRect(40, 45, 10, 10); jg.drawRect(50, 45, 10, 10); jg.drawRect(60, 45, 10, 10); jg.drawRect(60, 55, 10, 10); jg.drawRect(60, 65, 10, 10); jg.drawRect(70, 65, 10, 10); jg.drawRect(70, 75, 10, 10); jg.drawRect(70, 85, 10, 10); jg.drawRect(80, 85, 10, 10); jg.drawRect(80, 95, 10, 10); jg.drawRect(80, 105, 10, 10); jg.setColor("#008800"); jg.drawString("better", 130, 129); drwPxOv(jg, 30, 25, 16, 16, 10, true); jg.setColor("#0000cc"); jg.drawString("optimal", 260, 129); drwPxOv(jg, 150, 25, 16, 16, 10); jg.htm += '&lt;//div&gt;&lt;//td&gt;&lt;//tr&gt;&lt;//table&gt;'; jg.paint(); //--&gt; </script>

Image dynamically drawn with the Draw Shapes Library

unfavourable

better

optimal

从左至右，最左边的是最不好的画法，仔细看一下会发现阶梯状的每一行的连接处都会有一个 Div 连接，这个 Div 是没有用的，应该被删除；中间的画法已经很不错了，但应该再优化一下，以第一行为例：用三个 Div 表现水平的一行是多余的，应合为一个，同样垂直方向的 Div 也应合并（例如阶梯的末尾）。

按 Walter Zorn 所言，在画矢量图形时为获得更好的性能，并尽可能避免上述的一些冗余，他用了最好、最快速的算法，只用最少、最必要的 Div 元素来绘制图形。

需要说明的是，不要把这个图形库与用 Java 语言或其它语言开发的图形应用程序相比较，要知道，受基本的 HTML 和浏览器约束，采用 Javascript 脚本语言创建 Div 元素是非常慢的，在这里能达到图形绘制的最优化都已经是最好的结果。在使用这个图形库时，所绘制的图形像素最好不要超过 600 － 1000 像素。

是否应该选择 SVG? 目前具有 SVG 能力的浏览器或使用 SVG 插件的浏览器仍然是少数，所以如果你要画一些简单的矢量图形，使用这个矢量图形库还是一个不错的选择。

★ 浏览器的兼容性

Linux 系统 :
Browsers with Gecko-Engine (Mozilla, Netscape 6+, Galeon), Konqueror 3.0.3 ( 非常慢 ), Netscape 4, Opera 5 and 6.

Windows 系统 :
Gecko-Browsers, IE 4, 5 and 6, Netscape 4, Opera 5, 6 and 7.

说明：如果在网页全部加载完成后，使用这个矢量图形库进行绘制，在 Opera 版本 7 以前的浏览器中不会执行， Netscape 版本 4 也不会执行。相反，当 HTML 页面正在被解析时， 使用这个图形库进行绘制是全部浏览器均能做到的。

★ 怎样使用这个矢量图形库？

1 ．包含这个库 插入下面的代码到你的 html 文件的开头部分（在 <head> 和 </head> 之间）：
<script type="text/javascript" src="wz_jsgraphics.js"></script>
2 ．使用层（ div 或 layer ）作为画布（ canvases ） 如果是当页面正被载入时，直接在 html 页面中绘制，那么这个步骤不是必须的。 如果在页面加载完成后绘制，应该设置几个具有绝对坐标的层，作为你的画布，每一个层应该有一个唯一的 id: <div id="myCanvas" style="position:relative;height:250px;width:100%;"></div> ... <div id="anotherCanvas" style="position:relative;height:100px;width:300px;"></div>
3 ．下载并保存这个图形库 到这个地址 http://www.walterzorn.com/scripts/wz_jsgraphics.zip 下载，将解压后的 wz_jagraphics.js 与你的 html 文件放至相同的目录中，如果你的 wz_jagraphics.js 与 html 文件处于不同的目录下，记得在 src=”wz_jsgraphics.js” 中指示 wz_jagraphics.js 的相对路径。

★ 怎样使用这个矢量图形库中的绘制函数？

1 ． 创建一个 jsGraphics 对象

a) 在页面完全载入后绘制： （这种方式不会在 Netscape 版本 4 和 Opera 版本小于 7 的浏览器中执行） 还记得前面用 div 元素创建的画布吗？看下面的示例， 需要为 div 创建相应的 jsGraphics 对象，这些代码必须插入到相关的 div 元素结束标志 </div> 后面， 但必须在 </body> 的前面， div 元素的 id 作为 new jsGraphics(); 的构造参数，像下面这样：
<script type="text/javascript"> <!-- var jg = new jsGraphics("myCanvas"); //--> </script>
如果有多个 div 元素，每一个 div 都需要有它自已的 jsGraphics 对象：
<script type="text/javascript"> <!-- var jg = new jsGraphics("myCanvas"); var jg2 = new jsGraphics("anotherCanvas"); //--> </script>
b ）在页面载入的时候绘制 （在 Netscape 4 和 Opera 5/6 可以执行） 只需要将构造参数设为空：
<script type="text/javascript"> <!-- var jg_doc = new jsGraphics(); //--> </script> 你可以选择 jg,jg2 或 jg_doc 其它的变量名，只要不违反 Javascript 的命名规则就可以。

2. 图形绘制函数

为确保所有浏览器能正确执行， 这里选择页面载入时进行绘制，即上文的 b 方式 一旦产生这些图形对象（在这个示例中 jg, jg2 或 jg_doc ），就可以使用它来调用绘制图形的方法。由图形对象所绘制的图形将会在相关的 div 元素上显示（采用上文 a 方式构造图形对象）：
<script type="text/javascript"> <!-- function myDrawFunction() { jg_doc.setColor("#00ff00"); // 选择绿色 jg_doc.fillEllipse(100, 200, 100, 180); // 坐标点相对于文档 (document) jg_doc.setColor("maroon"); jg_doc.drawPolyline(new Array(50, 10, 120), new Array(10, 50, 70)); jg_doc.paint(); // 注意：直接在文档上绘制，而不与某个 div 关联 , jg.setColor("#ff0000"); // 选择红色 jg.drawLine(10, 113, 220, 55); // 坐标点相对于 div 元素 "myCanvas" jg.setColor("#0000ff"); // 选择蓝色 jg.fillRect(110, 120, 30, 60); jg.paint(); jg2.setColor("#0000ff"); // 选择蓝色 jg2.drawEllipse(10, 50, 30, 100); jg2.drawRect(400, 10, 100, 50); jg2.paint(); } var jg_doc = new jsGraphics(); // 直接在文档上绘制 var jg = new jsGraphics("myCanvas"); var jg2 = new jsGraphics("anotherCanvas"); myDrawFunction(); //--> </script>
开始画时应首先选择画笔颜色，否则，画笔的颜色取默认值－黑色。坐标值作为绘制图形方法的参数，如果采用上文的 a 方式构造图形对象，那么坐标值是相对于 div 元素的左上角的。每一个画布（图形对象），它的 paint 方法必须被显示的调用以产生 html 格式的图形，否则，在你的屏幕上什么都不会发生。

函数名（方法）	示例代码（用 jg 图形对象）
setColor( "#HexColor" ); 指定画笔颜色，一旦设置后，这个颜色会一直保留，直到下一次再重新指定画笔颜色，这个颜色值可以类似于 html 中的 #rrggbb 颜色表示，用名称表示颜色也可以，例如：“ maroon ”	jg.setColor("#ff0000"); or with identical result jg.setColor("red");
setStroke( Number ); 指定画笔采用的线厚度，这个厚度一旦被设置，会一直保留，直到下一次重新指定一，默认厚度是 1px. 要设置点划线型，需要传 Stroke.DOTTED 参数，点划线型同样适用于矩形，多边型，折线和椭圆。	jg.setStroke(3); or jg.setStroke(Stroke.DOTTED);
drawLine( X1, Y1, X2, Y2 ); 画线。从第一个坐标点到第二个坐标点，线的厚度由 setStroke 设置。	jg.drawLine(20,50,453,40);
drawPolyline( Xpoints, Ypoints ); 一条折线是一系列线段的集合， Xpoints 和 Ypoints 是每个点的 x 坐标和 y 坐标的数组集合，必须像下面这样声明： var Xpoints = new Array(x1,x2,x3,x4,x5); var YPoints = new Array(y1,y2,y3,y4,y5);	var Xpoints = new Array(10,85,93,60); var YPoints = new Array(50,10,105,87); jg.drawPolyline(Xpoints,Ypoints);
drawRect( X, Y, width, height ); 一个矩形的外边线。参照左上角的坐标点，并指定矩形的宽度和高度。	jg.drawRect(20,50,70,140);
fillRect( X, Y, width, height ); 填充矩形，参照左上角的坐标点，并指定矩形的宽度和高度。	jg.fillRect(20,50,453,40);
drawPolygon( Xpoints, Ypoints ); 多边形。 Xpoints 和 Ypoints 是每个点的 x 坐标和 y 坐标的数组集合，必须像下面这样声明： var Xpoints = new Array(x1,x2,x3,x4,x5); var YPoints = new Array(y1,y2,y3,y4,y5); 如果始点和终点末被指定，多边线将会自动闭合。	var Xpoints = new Array(10,85,93,60); var Ypoints = new Array(50,10,105,87); jg.drawPolygon(Xpoints, Ypoints); Instead of Xpoints and Ypoints you may use another name provided it follows the rules for variable names.
fillPolygon( Xpoints, Ypoints ); 填充矩形。参数作用见 drawPolygon()	jg.fillPolygon(new Array(10,85,93,60), new Array(50,10,105,87));
drawEllipse( X, Y, width, height ); 画椭圆边线。参照椭圆的外接矩形， x 和 y 是这个外接矩形的左上角坐标	jg.drawEllipse(20,50,70,140); or jg.drawOval(20,50,70,140);
fillEllipse( X, Y, width, height ); 填充椭圆。参数见 drawEllipse()	jg.fillEllipse(20,50,71,141); or jg.fillOval(20,50,71,141);
drawString( "Text", X, Y ); 写文本至由 x 和 y 坐标指定的位置。不同于 Java ，坐标值是第一行文本的左上角坐标值。如果文本中包含有 HTML 标记将被转义，举个例子： "Some Text<br>more Text" 会被转义为两行 setFont( "font-family", "size+unit", Style ); 在 drawString() 之前调用。指定字体，大小，样式，字体和大小可以是与 HTML 中指示的一样，至于样式，可以使用的有： Font.PLAIN 默认样式，非粗体和斜体 Font.BOLD 粗体 Font.ITALIC 斜体 它们可以结合使用	jg.setFont("arial","15px",Font.BOLD); jg.drawString("Some Text",20,50);
drawImage( "src", X, Y, width, height ); 在指定的位置画图像， ”src” 参数指定图像所在路径， width 和 height 参数允许调整图像宽高。	jg.drawImage("friendlyDog.jpg", 20,50,100,150);
paint(); 必须显示调用，才能真正在 html 页面上画图形，不推荐每隔一段（每画一个图形）就调用一次。 像下面这样的调用应该避免 : jg.drawEllipse(0, 0, 100, 100); jg.paint(); jg.drawLine(200, 10, 400, 40); jg.paint(); ... 像下面这样的调用性能会很高 : jg.drawEllipse(0, 0, 100, 100); jg.drawLine(200, 10, 400, 40); /*... 还有其它画的方法 ... */ jg.paint(); // 最后调用 paint()	jg.paint();
clear(); 与图形对象关联的 div 画布中的图形被清除（在 div 中不是由这个图形对象创建的内容是不会被改变的）	jg.clear();
setPrintable( true ); 默认情况下，打印这些图形是不太可行的，因为浏览器的默认打印设置中会关闭打印背景，调用 setPrintable() ，并设置参数为 true ，将重置图形为可打印的（至少在 Mozilla/Netscape 6+ and IE 中）	jg.setPrintable(false);

<script type="text/javascript"> &lt;!-- var no_dhtm = (document.layers || window.opera &amp;&amp; !document.defaultView); function ZOOM() { if (document.body &amp;&amp; document.body.style &amp;&amp; typeof document.body.style.zoom != "undefined") { if (document.body.style.zoom=="400%") document.body.style.zoom = "100%"; else { document.body.style.zoom = "400%"; alert('You/'ve doubleclicked on the document./nDoubleclick again to unzoom.'); } } } document.ondblclick=ZOOM; function DRAW(shape) { if (jg_n4 || window.opera &amp;&amp; !document.defaultView) { alert('In Netscape 4 and Opera &lt; version 7, the functionality/n"Draw into a canvas, even after the page has fully loaded" isn/'t available./nThese browsers can only draw directly into the document/nwhile the page is parsed.'); return; } if (window.event) event.cancelBubble = true; var f=document.forms[1]; var color = ''+f.Color.value; for (var z = 0; z&lt;color.length; z++) if (isNaN(parseInt(color.charAt(z), 16))) color = color.substring(0, z) + '6' + color.substring(z+1); var t0 = (new Date()).getTime(); jg2.setColor("#"+color); jg2.setStroke(f.Dotted.checked? Stroke.DOTTED : parseInt(f.Stroke.value)); if (shape=="drawLine()") jg2.drawLine(parseInt(f.dl_x1.value), parseInt(f.dl_y1.value), parseInt(f.dl_x2.value), parseInt(f.dl_y2.value)); else if (shape=="drawRect()") jg2.drawRect(parseInt(f.dr_x.value), parseInt(f.dr_y.value), parseInt(f.dr_w.value), parseInt(f.dr_h.value)); else if(shape=="fillRect()") jg2.fillRect(parseInt(f.fr_x.value), parseInt(f.fr_y.value), parseInt(f.fr_w.value), parseInt(f.fr_h.value)); else if(shape=="drawEllipse()") jg2.drawEllipse(parseInt(f.do_x.value), parseInt(f.do_y.value), parseInt(f.do_w.value), parseInt(f.do_h.value)); else if(shape=="fillEllipse()") jg2.fillEllipse(parseInt(f.fo_x.value), parseInt(f.fo_y.value), parseInt(f.fo_w.value), parseInt(f.fo_h.value)); else if(shape=="fillPolygon()") { var pgx = f.fp_x.value.split(','); var pgy = f.fp_y.value.split(','); var comm = '/n /nNote:/nValues must be separated with commas from each other.'; if (pgx.length!=pgy.length) alert('The number of x und y values must be equal.'+comm); else { for (var z = 0; z&lt;pgx.length; z++) { if (isNaN(pgx[z] = parseInt(pgx[z])) || isNaN(pgy[z] = parseInt(pgy[z]))) { alert('Invalid x or y value.'+comm); return; } } jg2.fillPolygon(pgx, pgy); } } jg2.paint(); var t1 = (new Date()).getTime() - t0; jg3.clear(); jg3.setColor('#'+color); jg3.setFont('verdana,geneva,sans-serif', '12px', Font.BOLD); jg3.drawString(t1 + ' milliseconds', 0, 10); jg3.paint(); } var jg2=new jsGraphics("test"); var jg3 = new jsGraphics("dt"); //--&gt; </script>