使用原生JavaScript的Canvas实现拖拽式图形绘制，支持画笔、线条、箭头、三角形、矩形、平行四边形、梯形以及多边形和圆形，不依赖任何库和插件，有演示demo

前言

需要用到图形绘制，没有找到完整的图形绘制实现，所以自己实现了一个 - -

一、实现的功能

1、基于oop思想构建，支持坐标点、线条（由坐标点组成，包含方向）、多边形（由多个坐标点组成）、圆形（包含圆心坐标点和半径）等实体

2、原生JavaScript实现，不依赖任何第三方js库和插件

3、多图形绘制（支持画笔、线条、箭头、三角形、矩形、平行四边形、梯形以及多边形和圆形绘制）

4、拖拽式绘制（鼠标移动过程中不断进行canvas重绘）

5、图片绘制（作为背景图片时重绘会发生闪烁现象，暂时有点问题，后面继续完善）

5、清空绘制功能

6、新版本优化绘制性能（使用共享坐标变量数组，减少了大量的对象创建操作）

7、新版本支持箭头绘制功能

二、完整实现代码

DrawingTools =(function(){
//公共方法
var getDom=function(id){return document.getElementById(id)};
var isNull=function(s){return s==undefined||typeof(s)=='undefined'||s==null||s=='null'||s==''||s.length<1};
var hideDefRM=function(){document.oncontextmenu=function(){return false}};//屏蔽浏览器默认鼠标事件
/**绘图容器*/
var cbtCanvas;
/**绘图对象*/
var cxt;
/**绘制的图形列表*/
var shapes=new Array();
var graphkind={'cursor':0,'pen':1,'line':2,'trian':3,'rect':4,'poly':5,'circle':6,'arrow':21,'parallel':41,'trapezoid':42};
//背景图片绘制配置
var bgPictureConfig={
pic:null,//背景图片地址或路径
repaint:true,//是否作为永久背景图，每次清除时会进行重绘
};
//加载并绘制图片(src:图片路径或地址),默认重绘背景图
var loadPicture=function(src){
if(isNull(bgPictureConfig.repaint)||bgPictureConfig.repaint){bgPictureConfig.pic=src}
var img = new Image();
img.onload = function(){cxt.drawImage(img,0,0)}
img.src =src;
}
//绘图基础配置
var paintConfig={lineWidth:1,//线条宽度，默认1
strokeStyle:'red',//画笔颜色，默认红色
fillStyle:'red',//填充色
lineJoin:"round",//线条交角样式，默认圆角
lineCap:"round",//线条结束样式，默认圆角
};
//重新载入绘制样式
var resetStyle=function(){
cxt.strokeStyle=paintConfig.strokeStyle;
cxt.lineWidth=paintConfig.lineWidth;
cxt.lineJoin=paintConfig.lineJoin;
cxt.lineCap=paintConfig.lineCap;
cxt.fillStyle=paintConfig.fillStyle;
}
//鼠标图形
var cursors=['crosshair','pointer'];
/** 切换鼠标样式*/
var switchCorser=function(b){
cbtCanvas.style.cursor=((isNull(b)?isDrawing():b)?cursors[0]:cursors[1]);
}
//操作控制变量组
var ctrlConfig={
kind:0,//当前绘画分类
isPainting:false,//是否开始绘制
startPoint:null,//起始点
cuGraph:null,//当前绘制的图像
cuPoint:null,//当前临时坐标点，确定一个坐标点后重新构建
cuAngle:null,//当前箭头角度
vertex:[],//坐标点
}
/**获取当前坐标点*/
var getCuPoint=function(i){
return ctrlConfig.cuPoint[i];
}
/**设置当前坐标点*/
var setCuPoint=function(p,i){
return ctrlConfig.cuPoint[i]=p;
}
/**设置当前临时坐标点值*/
var setCuPointXY=function(x,y,i){
if(isNull(ctrlConfig.cuPoint)){
var arr=new Array();
arr[i]=new Point(x,y);
ctrlConfig.cuPoint=arr;
}else if(isNull(ctrlConfig.cuPoint[i])){
setCuPoint(new Point(x,y),i);
}else{
ctrlConfig.cuPoint[i].setXY(x,y);
}
return getCuPoint(i);
}
/**是否正在绘制*/
var isDrawing=function (){
return ctrlConfig.isPainting;
}
/**开始绘制状态*/
var beginDrawing=function(){
ctrlConfig.isPainting=true;
}
/**结束绘制状态*/
var stopDrawing=function(){
ctrlConfig.isPainting=false;
}
/**是否有开始坐标点*/
var hasStartPoint=function(){
return !isNull(ctrlConfig.startPoint);
}
/**设置当前绘制的图形*/
var setCuGraph=function(g){
ctrlConfig.cuGraph=g;
}
/**获取当前绘制的图形*/
var getCuGraph=function(){
return ctrlConfig.cuGraph;
}
/**设置开始坐标点（线条的起始点，三角形的顶点，圆形的圆心，四边形的左上角或右下角，多边形的起始点）*/
var setStartPoint=function(p){
ctrlConfig.startPoint=p;
}
/**获取开始坐标点*/
var getStartPoint=function(){
return ctrlConfig.startPoint;
}
/**清空全部*/
var clearAll=function(){
cxt.clearRect(0,0,cbtCanvas.width,cbtCanvas.height);
}
/**重绘*/
var repaint=function(){
clearAll();
/*
if(bgPictureConfig.repaint){
loadPicture(bgPictureConfig.pic);
}*/
}
/**点（坐标,绘图的基本要素,包含x,y坐标）*/
var Point=(function(x1,y1){
var x=x1,y=y1;
return{
set:function(p){
x=p.x,y=p.y;
},
setXY:function(x2,y2){
x=x2;y=y2;
},
setX:function(x3){
x=x3;
},
setY:function(y3){
y=y3;
},
getX:function(){
return x;
},
getY:function(){
return y;
}
}
});
/**多角形（三角形、矩形、多边形），由多个点组成*/
var Poly=(function(ps1){
var ps=isNull(ps1)?new Array():ps1;
var size=ps.length;
return{
set:function(ps2){
ps=ps2;
},
getSize:function(){
return size;
},
setPoint:function(p,i){
if(isNull(p)&&isNaN(i)){
return;
}
ps[i]=p;
},
setStart:function(p1){
if(isNull(ps)){
ps=new Array();
return ps.push(p1);
}else{
ps[0]=p1;
}
},
add:function(p){
if(isNull(ps)){
ps=new Array();
}
return ps.push(p);
},
pop:function(){
if(isNull(ps)){
return;
}
return ps.pop();
},
shift:function(){
if(isNull(ps)){
return;
}
return ps.shift;
},
get:function(){
if(isNull(ps)){
return null;
}
return ps;
},
draw:function(){
cxt.beginPath();
for(i in ps){
if(i==0){
cxt.moveTo(ps[i].getX(),ps[i].getY());
}else{
cxt.lineTo(ps[i].getX(),ps[i].getY());
}
}
cxt.closePath();
cxt.stroke();
}
}
});
/*线条(由两个点组成，包含方向)*/
var Line=(function(p1,p2,al){
var start=p1,end=p2,angle=al;
var drawLine=function(){
cxt.beginPath();
cxt.moveTo(p1.getX(),p1.getY());
cxt.lineTo(p2.getX(),p2.getY());
cxt.stroke();
}
//画箭头
var drawArrow=function() {
var vertex =ctrlConfig.vertex;
var x1=p1.getX(),y1=p1.getY(),x2=p2.getX(),y2=p2.getY();
var el=50,al=15;
//计算箭头底边两个点（开始点，结束点，两边角度，箭头角度）
vertex[0] = x1,vertex[1] = y1, vertex[6] = x2,vertex[7] = y2;
//计算起点坐标与X轴之间的夹角角度值
var angle = Math.atan2(y2 - y1, x2 - x1) / Math.PI * 180;
var x = x2 - x1,y = y2 - y1,length = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
if (length < 250) {
el/=2,al/2;
}else if(length<500){
el*=length/500,al*=length/500;
}
vertex[8] = x2 - el * Math.cos(Math.PI / 180 * (angle + al));
vertex[9] = y2- el * Math.sin(Math.PI / 180 * (angle + al));
vertex[4] = x2- el* Math.cos(Math.PI / 180 * (angle - al));
vertex[5] = y2 - el * Math.sin(Math.PI / 180 * (angle - al));
//获取另外两个顶点坐标
x=(vertex[4]+vertex[8])/2,y=(vertex[5]+vertex[9])/2;
vertex[2] = (vertex[4] + x) / 2;
vertex[3] = (vertex[5] + y) / 2;
vertex[10] = (vertex[8] +x) / 2;
vertex[11] = (vertex[9] +y) / 2;
//计算完成,开始绘制
cxt.beginPath();
cxt.moveTo(vertex[0], vertex[1]);
cxt.lineTo(vertex[2], vertex[3]);
cxt.lineTo(vertex[4], vertex[5]);
cxt.lineTo(vertex[6], vertex[7]);
cxt.lineTo(vertex[8], vertex[9]);
cxt.lineTo(vertex[10], vertex[11]);
cxt.closePath();
cxt.fill();
cxt.stroke();
}
return{
setStart:function(s){
start=s;
},
setEnd:function(e){
end=e;
},
getStart:function(){
return start;
},
getEnd:function(){
return end;
},
draw:function(){
if(angle){
drawArrow();
}else{
drawLine();
}
}
}
});
/**圆形(包含圆心点和半径)*/
var Circle=(function(arr){
//包含起始点（圆心）和结束点,以及圆半径
var startPoint=arr.start,endPoint=arr.end,radius=arr.radius;
/*绘制圆*/
var drawCircle=function(){
cxt.beginPath();
var x=startPoint.getX();
var y=startPoint.getY();
if(isNull(radius)){
radius=calculateRadius(startPoint,endPoint);
}
//x,y,半径,开始点,结束点,顺时针/逆时针
cxt.arc(x,y,radius,0,Math.PI*2,false); // 绘制圆
cxt.stroke();
}
//计算圆半径
var calculateRadius=function(p1,p2){
var width=p2.getX()-p1.getX();
var height=p2.getY()-p1.getY();
//如果是负数
if(width<0||height<0){
width=Math.abs(width);
}
//计算两点距离=平方根(width^2+height^2)
c=Math.sqrt(Math.pow(width,2)+Math.pow(height,2));
return c;
}
return{
set:function(params){
startPoint=params.start;
endPoint=params.end;
radius=params.radius;
},
setPoint:function(p1){
p=p1;
},
getPoint:function(){
return p;
},
setRadius:function(r1){
radius=r1;
},
getRadius:function(){
return radius;
},
calcRadius:calculateRadius,
//绘制
draw:drawCircle,
}
});
/**绘制线条工具方法*/
var drawLine=function(p){
cxt.beginPath();
cxt.moveTo(startPosition.getX(),startPosition.getY());
cxt.lineTo(p.getX(),p.getY());
cxt.stroke();
}
/**绘制三角形工具方法*/
var drawTrian=function(ps){
cxt.beginPath();
var a=ps.get();
cxt.moveTo(a[0].getX(),a[0].getY());
cxt.lineTo(a[1].getX(),a[1].getY());
cxt.lineTo(a[2].getX(),a[2].getY());
cxt.closePath();
cxt.stroke();
}
/**绘制矩形工具方法*/
var drawRect=function(p2){
var p=getStartPoint();
var width=p.getX()-p2.getX();
var height=p.getY()-p2.getY();
cxt.beginPath();
cxt.strokeRect(x,y,width,height);//绘制矩形
}
/*绘制多边形工具方法*/
var drawpolygon=function(ps){
if(ps.length>1){//保证只有两个坐标点才是矩形
cxt.beginPath();
var p=ctrlConfig.startPoint;
var x=p.getX();
var y=p.getY();
cxt.moveTo(x,y);
for(p1 in ps){
cxt.lineTo(p1.getX(),p1.getY());
}
cxt.stroke();
}
}
/*绘制圆角矩形工具方法*/
var drawRoundedRect=function(x,y,width,height,radius){
cxt.beginPath();
cxt.moveTo(x,y+radius);
cxt.lineTo(x,y+height-radius);
cxt.quadraticCurveTo(x,y+height,x+radius,y+height);
cxt.lineTo(x+width-radius,y+height);
cxt.quadraticCurveTo(x+width,y+height,x+width,y+height-radius);
cxt.lineTo(x+width,y+radius);
cxt.quadraticCurveTo(x+width,y,x+width-radius,y);
cxt.lineTo(x+radius,y);
cxt.quadraticCurveTo(x,y,x,y+radius);
cxt.stroke();
}
/*绘制圆工具方法*/
var drawCircle=function(c){
var p=c.getPoint();//坐标点
var x=p.getX();
var y=p.getY();
var r=c.getRadius();
cxt.beginPath();
//x,y,半径,开始点,结束点,顺时针/逆时针
cxt.arc(x,y,r,0,Math.PI*2,false); // 绘制圆
cxt.stroke();
}
//计算圆半径工具方法
var calculateRadius=function(p1,p2){
var width=p2.getX()-p1.getX();
var height=p2.getY()-p1.getY();
//如果是负数
if(width<0||height<0){
width=Math.abs(width);
}
//计算两点距离=平方根(width^2+height^2)
c=Math.sqrt(Math.pow(width,2)+Math.pow(height,2));
return c;
}
//鼠标按键点击（首次点击确定开始坐标点，拖动鼠标不断进行图形重绘）
var mouseDown = function(e){
var btnNum = e.button;
if(btnNum==0){
console.log("选择："+ctrlConfig.kind);
//设置起始点
switch(ctrlConfig.kind){
case graphkind.pen://画笔(不松开鼠标按键一直画)
beginDrawing();//开始绘制
cxt.beginPath();
cxt.moveTo(e.offsetX,e.offsetY);
break;
case graphkind.poly://多边形
var p=new Point(e.offsetX,e.offsetY);
if(isDrawing()){
getCuGraph().add(p);//添加到
}else{//第一次确定开始坐标
beginDrawing();//开始绘制
setStartPoint(p);
var poly=new Poly();
poly.add(p);
setCuGraph(poly);//设置当前绘制图形
}
break;
case graphkind.line://线条
case graphkind.arrow://方向
case graphkind.trian://三角形
case graphkind.rect://矩形
case graphkind.parallel://平行四边形
case graphkind.trapezoid://梯形
beginDrawing();//开始绘制
var p=new Point(e.offsetX,e.offsetY);
setStartPoint(p);
var poly=new Poly();
poly.add(p);
setCuGraph(poly);//设置当前绘制图形
break;
case graphkind.circle://圆
console.log("确定图形绘制开始坐标点："+e.offsetX+","+e.offsetY);//点击确定图形的开始坐标点
beginDrawing();//开始绘制
var p=new Point(e.offsetX,e.offsetY);
setStartPoint(p);
var circle= new Circle({'start':p});
setCuGraph(circle);
break;
case ctrlConfig.cursor: //手型鼠标
default://默认是手型鼠标，不允许绘制
}
}else if(btnNum==2){
console.log("右键由于结束多边形绘制");
if(isDrawing()){
if(ctrlConfig.kind==graphkind.poly){
repaint();
getCuGraph().draw();
stopDrawing();//结束绘制
}
}
}
hideDefRM();//屏蔽浏览器默认事件
}
//鼠标移动（拖动，根据鼠标移动的位置不断重绘图形）
var mouseMove = function(e){
if(isDrawing()&&hasStartPoint()){//检查是否开始绘制，检查是否有开始坐标点
//画笔不需要重绘
if(ctrlConfig.kind>1){
repaint();//重绘
}
var p=setCuPointXY(e.offsetX,e.offsetY,0);//设置共享的临时坐标点，用于防止重复创建对象
switch(ctrlConfig.kind){
case graphkind.pen://画笔(一直画)
cxt.lineTo(e.offsetX,e.offsetY);
cxt.stroke();
break;
case graphkind.poly://多边形
var poly=getCuGraph(poly);
var size=poly.getSize();
poly.setPoint(p,(size-1));
poly.draw();
break;
case graphkind.line://线条
var line=new Line(getStartPoint(),p,false);
ctrlConfig.cuGraph=line;
line.draw();
break;
case graphkind.arrow://方向
var line=new Line(getStartPoint(),p,true);
ctrlConfig.cuGraph=line;
line.draw();
break;
case graphkind.trian://三角形
var lu=getStartPoint();
var x2=p.getX();
var x1=lu.getX();
//三角形左边的点坐标计算方法:(x1-(x2-x1),y2)
var x3=x1-(x2-x1);
var l=setCuPointXY(x3,p.getY(),1);//设置共享的临时坐标点，用于防止重复创建对象
var poly=getCuGraph();//获取当前图形
poly.set([lu,p,l]);
poly.draw();//即时绘制
break;
case graphkind.parallel://平行四边形
var lu=getStartPoint();
var x3=p.getX();
var x1=lu.getX();
//平行四边形两个未知坐标点计算方法:(x1-(x3-x1),y3),(x1+(x3-x1),y1)
var x2=x3+(x3-x1);
var x4=x1-(x3-x1);
var ld=setCuPointXY(x2,lu.getY(),1);//设置共享的临时坐标点，用于防止重复创建对象
var ru=setCuPointXY(x4,p.getY(),2);//设置共享的临时坐标点，用于防止重复创建对象
var poly=getCuGraph();//获取当前图形
poly.set([lu,ru,p,ld]);
poly.draw();//即时绘制
break;
case graphkind.trapezoid://梯形
var lu=getStartPoint();
var x3=p.getX();
var x1=lu.getX();
//梯形两个未知坐标点计算方法:(x3-(x3-x1)/2,y1),(x1-(x3-x1)/2,y3)
var x2=x3-(x3-x1)/2;
var x4=x1-(x3-x1)/2;
var ld=setCuPointXY(x2,lu.getY(),1);
var ru=setCuPointXY(x4,p.getY(),2);
var poly=getCuGraph();
poly.set([lu,ru,p,ld]);
poly.draw();
break;
case graphkind.rect://矩形
var lu=getStartPoint();
//矩形右上角和左上角坐标计算方法
var ld=setCuPointXY(lu.getX(),p.getY(),1);
var ru=setCuPointXY(p.getX(),lu.getY(),2);
var poly=getCuGraph();
poly.set([lu,ru,p,ld]);
poly.draw();
break;
case graphkind.circle://圆
var circle=getCuGraph();//获取当前图形
circle.set({'start':getStartPoint(),'end':p});
circle.draw();//即时绘制
break;
}
}
}
//鼠标按键松开
var mouseUp = function(e){
if(isDrawing()){
//console.log("松开鼠标按键:"+e.offsetX+","+e.offsetY);
//画笔不需要重绘
if(ctrlConfig.kind>1){
repaint();
getCuGraph().draw();
}
if(ctrlConfig.kind!=graphkind.poly){//多边形绘制鼠标按键松开不结束绘制，多边形只有右键点击才能结束绘制
stopDrawing();//结束绘制
}
}
}
//鼠标移出
var mouseOut = function(e){
console.log("鼠标移出绘制区域"+e.offsetX+","+e.offsetY);
if(isDrawing()){
console.log("停止绘制");
if(ctrlConfig.kind>1){
repaint();
getCuGraph().draw();
}
stopDrawing();//停止绘制
}
}
return{
isNull:isNull,
getDom:getDom,
clear:function(){
stopDrawing();//停止绘制
repaint();
},
/**初始化*/
init:function(params){
cbtCanvas=getDom(params.id);
//浏览器是否支持Canvas
if (cbtCanvas.getContext){
/**绘图对象*/
cxt=cbtCanvas.getContext("2d");
cbtCanvas.onmousedown = mouseDown;
cbtCanvas.onmouseup = mouseUp;
cbtCanvas.onmousemove = mouseMove;
cbtCanvas.onmouseout = mouseOut;
resetStyle();//载入样式
return true;
}else{
return false;
}
},
/**设置背景图片*/
setBgPic:loadPicture,
/**选择图形类型*/
begin:function(k){
console.log("选择绘制图形："+k);
if(isNaN(k)){//如果不是数字，先转换为对应字符
ctrlConfig.kind=kind[k];
}else{
ctrlConfig.kind=k;
}
switchCorser(true);//切换鼠标样式
},
/*手型，并停止绘图*/
hand:function(){
ctrlConfig.kind=0;
stopDrawing();//停止绘制
switchCorser(false);//切换鼠标样式
}
}
})

三、使用方式

1、图形类型

0:鼠标，1:画笔，2:线条，3:三角形，4:矩形，5:多边形，6:圆形，21:箭头，41:平行四边形，42:梯形
var graphkind={'cursor':0,'pen':1,'line':2,'trian':3,'rect':4,'poly':5,'circle':6,'arrow':21,'parallel':41,'trapezoid':42};

2、初始化以及使用背景图片和画笔选择

var drawUtil=new DrawingTools();
//初始化，(如果浏览器不支持H5，会初始化失败，返回false)
if(drawUtil.init({'id':'calibrationCanvas'})){
//加载图片
var imgsrc='图片地址';
if(!drawUtil.isNull(imgsrc)){
drawUtil.setBgPic(imgsrc,true);//设置背景图片（异步加载图片）
}
}
drawUtil.begin(1);//选择画笔

2、绘制箭头

drawUtil.begin(21);

四、演示demo

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