基于Vue的移动端图片裁剪组件

　　最近项目上要做一个车牌识别的功能。本来以为很简单，只需要将图片扔给后台就可以了，但是经测试后识别率只有20-40%。因此产品建议拍摄图片后，可以对图片进行拖拽和缩放，然后裁剪车牌部分上传给后台来提高识别率。刚开始的话还是百度了一下看看有没有现成的组件，但是找来找去都没有找到一个合适的，还好这个功能不是很着急，因此自己周末就在家里研究一下。

　　Demo地址：https://vivialex.github.io/demo/imageClipper/index.html

　　下载地址：https://github.com/vivialex/vue-imageClipper

　　因为移动端是用vue，所以就写成了一个vue组件，下面就说说自己的一些实现思路（本人技术有限，各位大神请体谅。另外展示的代码不一定是某个功能的完整代码），先看看效果：

　　   

 

　　一、组件的初始化参数

　　1、图片img（url或者base64 data-url）

　　2、截图的宽clipperImgWidth

　　3、截图的高clipperImgHeight

props: {
    img: String, //url或dataUrl
    clipperImgWidth: {
        type: Number,
        default: 500
    },
    clipperImgHeight: {
        type: Number,
        default: 200
    }
}

　　二、布局

　　在Z轴方向看主要是由4层组成。第1层是一个占满整个容器的canvas（称cCanvas）；第2层是一个有透明度的遮罩层；第3层是裁剪的区域（示例图中的白色方框），里面包含一个与裁剪区域大小相等的canvas（称pCanvas）；第4层是一个透明层gesture-mask，用作绑定touchstart，touchmove，touchend事件。其中两个canvas都会加载同一张图片，只是起始坐标不一样。为什么需要两个canvas？因为想做出当手指离开屏幕时，裁剪区域外的部分表面会有一个遮罩层的效果，这样能突出裁剪区域的内容。

<div class="cut-container" ref="cut">
    <canvas ref="canvas"></canvas>

    <!-- 裁剪部分 -->
    <div class="cut-part">
        <div class="pCanvas-container">
            <canvas ref="pCanvas"></canvas>
        </div>
    </div>

    <!-- 底部操作栏 -->
    <div class="action-bar">
        <button class="btn-cancel" @click="_cancel">取消</button>
        <button class="btn-ok" @click="_cut">确认</button>
    </div>

    <!-- 背景遮罩 -->
    <div class="mask" :class="{opacity: maskShow}"></div>

    <!-- 手势操作层 -->
    <div class="gesture-mask" ref="gesture"></div>
</div>

　　三、初始化canvas

　　canvas绘制的图片在hdpi显示屏上会出现模糊，具体原因这里不作分析，可以参考下这里。我这里的做法是让canvas的width与height为其css width/height的devicePixelRatio倍，以及调用canvas api时所传入的参数都要乘以window.devicePixelRatio。最后还要记录一下两个canvas坐标原点的x, y差值（originXDiff与originYDiff）。如下

_ratio(size) {
    return parseInt(window.devicePixelRatio * size);
},
_initCanvas() {
    let $canvas = this.$refs.canvas,
        $pCanvas = this.$refs.pCanvas,
        clipperClientRect = this.$refs.clipper.getBoundingClientRect(),
        clipperWidth = parseInt(this.clipperImgWidth / window.devicePixelRatio),
        clipperHeight = parseInt(this.clipperImgHeight / window.devicePixelRatio);

    this.ctx = $canvas.getContext('2d');
    this.pCtx = $pCanvas.getContext('2d');

    //判断clipperWidth与clipperHeight有没有超过容器值
    if (clipperWidth < 0 || clipperWidth > clipperClientRect.width) {
        clipperWidth = 250
    }

    if (clipperHeight < 0 || clipperHeight > clipperClientRect.height) {
        clipperHeight = 100
    }

    //因为canvas在手机上会被放大，因此里面的内容会模糊，这里根据手机的devicePixelRatio来放大canvas，然后再通过设置css来收缩，因此关于canvas的所有值或坐标都要乘以devicePixelRatio
    $canvas.style.width = clipperClientRect.width + 'px';
    $canvas.style.height = clipperClientRect.height + 'px';
    $canvas.width = this._ratio(clipperClientRect.width);
    $canvas.height = this._ratio(clipperClientRect.height);

    $pCanvas.style.width = clipperWidth + 'px';
    $pCanvas.style.height = clipperHeight + 'px';
    $pCanvas.width = this._ratio(clipperWidth);
    $pCanvas.height = this._ratio(clipperHeight);

    //计算两个canvas原点的x y差值
    let cClientRect = $canvas.getBoundingClientRect(),
        pClientRect = $pCanvas.getBoundingClientRect();

    this.originXDiff = pClientRect.left - cClientRect.left;
    this.originYDiff = pClientRect.top - cClientRect.top;
    this.cWidth = cClientRect.width;
    this.cHeight = cClientRect.height;
}

 　　四、加载图片

　　加载图片比较简单，首先是创建一个Image对象并监听器onload事件（因为加载的图片有可能是跨域的，因此要设置其crossOrigin属性为Anonymous，然后服务器上要设置Access-Control-Allow-Origin响应头）。加载的图片如果宽高大于容器的宽高，要对其进行缩小处理。最后垂直水平居中显示()（这里注意的是要保存图片绘制前的宽高值，因为日后缩放图片是以该值为基础再乘以缩放倍率，这里取imgStartWidth，imgStartHeight）如下

_loadImg() {
    if (this.imgLoading || this.loadImgQueue.length === 0) {
        return;
    }

    let img = this.loadImgQueue.shift();

    if (!img) {
        return;
    }

    let $img = new Image(),
        onLoad = e => {
            $img.removeEventListener('load', onLoad, false);
            this.$img = $img;
            this.imgLoaded = true;
            this.imgLoading = false;

            this._initImg($img.width, $img.height);
            this.$emit('loadSuccess', e);
            this.$emit('loadComplete', e);
            this._loadImg();
        },
        onError = e => {
            $img.removeEventListener('error', onError, false);
            this.$img = $img = null;
            this.imgLoading = false;

            this.$emit('loadError', e);
            this.$emit('loadComplete', e);
            this._loadImg();
        };

    this.$emit('beforeLoad');
    this.imgLoading = true;
    this.imgLoaded = false;
    $img.src = this.img;
    $img.crossOrigin = 'Anonymous'; //因为canvas toDataUrl不能操作未经允许的跨域图片，这需要服务器设置Access-Control-Allow-Origin头
    $img.addEventListener('load', onLoad, false);
    $img.addEventListener('error', onError, false);
}
_initImg(w, h) {
    let eW = null,
        eH = null,
        maxW = this.cWidth,
        maxH = this.cHeight - this.actionBarHeight;

    //如果图片的宽高都少于容器的宽高，则不做处理
    if (w <= maxW && h <= maxH) {
        eW = w;
        eH = h;
    } else if (w > maxW && h <= maxH) {
        eW = maxW;
        eH = parseInt(h / w * maxW);
    } else if (w <= maxW && h > maxH) {
        eW = parseInt(w / h * maxH);
        eH = maxH;
    } else {
        //判断是横图还是竖图
        if (h > w) {
            eW = parseInt(w / h * maxH);
            eH = maxH;
        } else {
            eW = maxW;
            eH = parseInt(h / w * maxW);
        }
    }

    if (eW <= maxW && eH <= maxH) {
        //记录其初始化的宽高，日后的缩放功能以此值为基础
        this.imgStartWidth = eW;
        this.imgStartHeight = eH;
        this._drawImage((maxW - eW) / 2, (maxH - eH) / 2, eW, eH);
    } else {
        this._initImg(eW, eH);
    }
}

　　 五、绘制图片

　　下面的_drawImage有四个参数，分别是图片对应cCanvas的x，y坐标以及图片目前的宽高w，h。函数首先会清空两个canvas的内容，方法是重新设置canvas的宽高。然后更新组件实例中对应的值，最后再调用两个canvas的drawImage去绘制图片。对于pCanvas来说，其绘制的图片坐标值为x，y减去对应的originXDiff与originYDiff（其实相当于切换坐标系显示而已，因此只需要减去两个坐标系原点的x，y差值即可）。看看代码

_drawImage(x, y, w, h) {
    this._clearCanvas();
    this.imgX = parseInt(x);
    this.imgY = parseInt(y);
    this.imgCurrentWidth = parseInt(w);
    this.imgCurrentHeight = parseInt(h);

    //更新canvas
    this.ctx.drawImage(this.$img, this._ratio(x), this._ratio(y), this._ratio(w), this._ratio(h));

    //更新pCanvas，只需要减去两个canvas坐标原点对应的差值即可
    this.pCtx.drawImage(this.$img, this._ratio(x - this.originXDiff), this._ratio(y - this.originYDiff), this._ratio(w), this._ratio(h));
},
_clearCanvas() {
    let $canvas = this.$refs.canvas,
        $pCanvas = this.$refs.pCanvas;

    $canvas.width = $canvas.width;
    $canvas.height = $canvas.height;
    $pCanvas.width = $pCanvas.width;
    $pCanvas.height = $pCanvas.height;
}

　　 六、移动图片

　　移动图片实现非常简单，首先给gesture-mask绑定touchstart，touchmove，touchend事件，下面分别介绍这三个事件的内容

　　首先定义四个变量scx, scy（手指的起始坐标），iX，iY（图片目前的坐标，相对于cCanvas）。

　　1、touchstart

　　　　方法很简单，就是获取touches[0]的pageX，pageY来更新scx与scy以及更新iX与iY

　　2、touchmove

　　　　获取touches[0]的pageX，声明变量f1x存放，移动后的x坐标等于iX + f1x - scx，y坐标同理，最后调用_drawImage来更新图片。

　　看看代码吧

_initEvent() {
    let $gesture = this.$refs.gesture,
        scx = 0,
        scy = 0;

    let iX = this.imgX,
        iY = this.imgY;

    $gesture.addEventListener('touchstart', e => {
        if (!this.imgLoaded) {
            return;
        }

        let finger = e.touches[0];
            scx = finger.pageX;
            scy = finger.pageY;
            iX = this.imgX;
            iY = this.imgY;    
    }, false);
    $gesture.addEventListener('touchmove', e => {
        e.preventDefault();

        if (!this.imgLoaded) {
            return;
        }

        let f1x = e.touches[0].pageX,
            f1y = e.touches[0].pageY;
            this._drawImage(iX + f1x - scx, iY + f1y - scy, this.imgCurrentWidth, this.imgCurrentHeight);
    }, false);
}            

　　 七、缩放图片（这里不作特别说明的坐标都是相对于cCanvas坐标系）

　　绘制缩放后的图片无非需要4个参数，缩放后图片左上角的坐标以及宽高。求宽高相对好办，宽高等于imgStartWidth * 缩放比率与imgstartHeight * 缩放倍率（imgStartWidth ，imgstartHeight 上文第四节有提到）。接下来就是求缩放倍率的问题了，首先在touchstart事件上求取两手指间的距离d1；然后在touchmove事件上继续求取两手指间的距离d2，当前缩放倍率= 初始缩放倍率 + (d2-d1) / 步长（例如每60px算0.1），touchend事件上让初始缩放倍率=当前缩放倍率。

　　至于如何求取缩放后图片左上角的坐标值，在草稿纸上画来画去，画了很久......终于有点眉目。首先要找到一个缩放中心（这里做法是取双指的中点坐标，但是这个坐标必须要位于图片上，如果不在图片上，则取图片上离该中点坐标最近的点），然后存在下面这个等式

　　（缩放中心x坐标 - 缩放后图片左上角x坐标）/ 缩放后图片的宽度 = （缩放中心x坐标 - 缩放前图片左上角x坐标）/ 缩放前图片的宽度；（y坐标同理）

　　接下来看看下面这个例子（在visio找了很久都没有画坐标系的功能，所以只能手工画了）

　　

　　绿色框是一张10*5的图片，蓝色框是宽高放大两倍后的图片20*10，根据上面的公式推算的x2 = sx - w2(sx - x1) / w1，y2 = sy - h2(sy - y1) / h1。

　　坚持...继续看看代码吧

_initEvent() {
    let $gesture = this.$refs.gesture,
        cClientRect = this.$refs.canvas.getBoundingClientRect(),
        scx = 0, //对于单手操作是移动的起点坐标，对于缩放是图片距离两手指的中点最近的图标。
        scy = 0,
        fingers = {}; //记录当前有多少只手指在触控屏幕

    //one finger
    let iX = this.imgX,
        iY = this.imgY;

    //two finger
    let figureDistance = 0,
        pinchScale = this.imgScale;

    $gesture.addEventListener('touchstart', e => {
        if (!this.imgLoaded) {
            return;
        }

        if (e.touches.length === 1) {
            let finger = e.touches[0];

            scx = finger.pageX;
            scy = finger.pageY;
            iX = this.imgX;
            iY = this.imgY;
            fingers[finger.identifier] = finger;
        } else if (e.touches.length === 2) {
            let finger1 = e.touches[0],
                finger2 = e.touches[1],
                f1x = finger1.pageX - cClientRect.left,
                f1y = finger1.pageY - cClientRect.top,
                f2x = finger2.pageX - cClientRect.left,
                f2y = finger2.pageY - cClientRect.top;

            scx = parseInt((f1x + f2x) / 2);
            scy = parseInt((f1y + f2y) / 2);
            figureDistance = this._pointDistance(f1x, f1y, f2x, f2y);
            fingers[finger1.identifier] = finger1;
            fingers[finger2.identifier] = finger2;

            //判断变换中点是否在图片中，如果不是则去离图片最近的点
            if (scx < this.imgX) {
                scx = this.imgX;
            }
            if (scx > this.imgX + this.imgCurrentWidth) {
                scx = this.imgX + this.imgCurrentHeight;
            }
            if (scy < this.imgY) {
                scy = this.imgY;
            }
            if (scy > this.imgY + this.imgCurrentHeight) {
                scy = this.imgY + this.imgCurrentHeight;
            }
        }
    }, false);
    $gesture.addEventListener('touchmove', e => {
        e.preventDefault();

        if (!this.imgLoaded) {
            return;
        }

        this.maskShowTimer && clearTimeout(this.maskShowTimer);
        this.maskShow = false;

        if (e.touches.length === 1) {
            let f1x = e.touches[0].pageX,
                f1y = e.touches[0].pageY;
            this._drawImage(iX + f1x - scx, iY + f1y - scy, this.imgCurrentWidth, this.imgCurrentHeight);
        } else if (e.touches.length === 2) {
            let finger1 = e.touches[0],
                finger2 = e.touches[1],
                f1x = finger1.pageX - cClientRect.left,
                f1y = finger1.pageY - cClientRect.top,
                f2x = finger2.pageX - cClientRect.left,
                f2y = finger2.pageY - cClientRect.top,
                newFigureDistance = this._pointDistance(f1x, f1y, f2x, f2y),
                scale = this.imgScale + parseFloat(((newFigureDistance - figureDistance) / this.imgScaleStep).toFixed(1));

            fingers[finger1.identifier] = finger1;
            fingers[finger2.identifier] = finger2;

            if (scale !== pinchScale) {
                //目前缩放的最小比例是1，最大是5
                if (scale < this.imgMinScale) {
                    scale = this.imgMinScale;
                } else if (scale > this.imgMaxScale) {
                    scale = this.imgMaxScale;
                }

                pinchScale = scale;
                this._scale(scx, scy, scale);
            }
        }
    }, false);
    $gesture.addEventListener('touchend', e => {
        if (!this.imgLoaded) {
            return;
        }

        this.imgScale = pinchScale;

        //从finger删除已经离开的手指
        let touches = Array.prototype.slice.call(e.changedTouches, 0);

        touches.forEach(item => {
            delete fingers[item.identifier];
        });

        //迭代fingers，如果存在finger则更新scx,scy,iX,iY，因为可能缩放后立即单指拖动
        let i,
            fingerArr = [];

        for(i in fingers) {
            if (fingers.hasOwnProperty(i)) {
                fingerArr.push(fingers[i]);
            }
        }

        if (fingerArr.length > 0) {
            scx = fingerArr[0].pageX;
            scy = fingerArr[0].pageY;
            iX = this.imgX;
            iY = this.imgY;
        } else {
            this.maskShowTimer = setTimeout(() => {
                this.maskShow = true;
            }, 300);
        }

        //做边界值检测
        let x = this.imgX,
            y = this.imgY,
            pClientRect = this.$refs.pCanvas.getBoundingClientRect();

        if (x > pClientRect.left + pClientRect.width) {
            x = pClientRect.left
        } else if (x + this.imgCurrentWidth < pClientRect.left) {
            x = pClientRect.left + pClientRect.width - this.imgCurrentWidth;
        }

        if (y > pClientRect.top + pClientRect.height) {
            y = pClientRect.top;
        } else if (y + this.imgCurrentHeight < pClientRect.top) {
            y = pClientRect.top + pClientRect.height - this.imgCurrentHeight;
        }

        if (this.imgX !== x || this.imgY !== y) {
            this._drawImage(x, y, this.imgCurrentWidth, this.imgCurrentHeight);
        }
    });
},
_scale(x, y, scale) {
    let newPicWidth = parseInt(this.imgStartWidth * scale),
        newPicHeight = parseInt(this.imgStartHeight * scale),
        newIX = parseInt(x - newPicWidth * (x - this.imgX) / this.imgCurrentWidth),
        newIY = parseInt(y - newPicHeight * (y - this.imgY) / this.imgCurrentHeight);

    this._drawImage(newIX, newIY, newPicWidth, newPicHeight);
},
_pointDistance(x1, y1, x2, y2) {
    return parseInt(Math.sqrt((x1 - x2) * (x1 - x2) + (y1 - y2) * (y1 - y2)));
}

缩放图片

　　说明一下fingers是干嘛的，是用来记录当前有多少只手指在屏幕上触摸。可能会出现这种情况，双指缩放后，其中一只手指移出显示屏，而另外一个手指在显示屏上移动。针对这种情况，要在touchend事件上根据e.changedTouches来移除fingers里已经离开显示屏的finger，如果此时fingers里只剩下一个finger，则更新scx，scy，iX，iY为移动图片做初始化准备。

　　八、裁剪图片

　　这里很简单，就调用pCanvas的toDataURL方法就可以了

_clipper() {
    let imgData = null;

    try {
        imgData = this.$refs.pCanvas.toDataURL();
    } catch (e) {
        console.error('请在response header加上Access-Control-Allow-Origin，否则canvas无法裁剪未经许可的跨域图片');
    }
    this.$emit('sure', imgData);
}

　  总结

　 上面只是列出了一些自己认为比较关键的点， 如果有兴趣的，可以到我的github上下载源码看看。

　 本人前端菜鸟一枚，欢迎各位大神的建议与指导，交流可用QQ：594580652或发邮件到此QQ邮箱。