基于HTML5 Canvas 實現矢量工控風機葉輪旋轉

之前在拓撲上的應用都是些靜態的圖元，今天我們將在拓撲上設計一個會動的圖元——葉輪旋轉。

先看看最后我們實現的效果：http://www.hightopo.com/demo/fan/index.html

我們先來看下這個葉輪模型長什么樣

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從模型上看，這個葉輪模型有三個葉片，每一個葉片都是不規則圖形，顯然無法用上我們HT for Web的基礎圖形來拼接，那么我們該怎么做呢？很簡單，在HT for Web中提供了自定義圖形的方案，我們可以通過自定義圖形來繪制像葉片這種不規則圖形。

在繪制葉片之前，我們得先來了解下HT for Web的自定義圖形繪制的基本知識：

繪制自定義圖形需要制定矢量類型為shape，并通過points的Array數組指定每個點信息， points以[x1, y1, x2, y2, x3, y3, ...]的方式存儲點坐標。曲線的多邊形可通過segments的Array數組來描述， segment以[1, 2, 1, 3 ...]的方式描述每個線段：

1: moveTo，占用1個點信息，代表一個新路徑的起點

2: lineTo，占用1個點信息，代表從上次最后點連接到該點

3: quadraticCurveTo，占用2個點信息，第一個點作為曲線控制點，第二個點作為曲線結束點

4: bezierCurveTo，占用3個點信息，第一和第二個點作為曲線控制點，第三個點作為曲線結束點

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5: closePath，不占用點信息，代表本次路徑繪制結束，并閉合到路徑的起始點

對比閉合多邊形除了設置segments參數外，還可以設置closePath屬性： * closePath獲取和設置多邊形是否閉合，默認為false，對閉合直線采用這種方式，無需設置segments參數。

好了，那么接下來我們開始設計葉片了

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ht.Default.setImage('vane', {width: 97,height: 106,comps: [{type: 'shape',points: [92, 67,62, 7,0, 70,60, 98],segments: [1, 2, 2, 2],background : 'red'}]
});

我們在矢量中定義了4個頂點，并且將這4個頂點通過直線勾勒出葉片的大致形狀，雖然有些抽象，但是，接下來將會通過增加控制點和改變segment參數來讓這個葉片發生蛻變。

首先我們通過bezierCurveTo方式向第一個和第二個頂點之間的線段添加兩個控制點，從而繪制出曲線，以下是points及segments屬性：

points: [92, 67,93, 35, 78, 0, 62, 7,0, 70,60, 98
],
segments: [1, 4, 2, 2
]

這時候與上一個圖相比較，有一條邊一件有些弧度了，那么接下來就來處理第二條邊和第三條邊

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points: [92, 67,93, 35, 78, 0, 62, 7,29, 13, 4, 46, 0, 70,28, 53, 68, 60, 60, 98
],
segments: [1, 4, 4, 4
]

看吧，現在是不是有模有樣了，現在葉片已經有了，那么接下來要做的就是使用三個這樣的葉片拼接成一個葉輪。

將已有的資源拼接在一起需要用到矢量中的image類型類定義新的矢量，具體的使用方法如下：

ht.Default.setImage('impeller', {width: 166,height: 180.666,comps : [{type: 'image',name: 'vane',rect: [0, 0, 97, 106]},{type: 'image',name: 'vane',rect: [87.45, 26.95, 97, 106],rotation: 2 * Math.PI / 3},{type: 'image',name: 'vane',rect: [20.45, 89.2, 97, 106],rotation: 2 * Math.PI / 3 * 2}]
});

在代碼中，我們定義了三個葉片，并且對第二個和第三個葉片做了旋轉和定位的處理，讓這三個葉片排布組合成一個葉輪來，但是怎么能讓葉輪中間空出一個三角形呢，這個問題解決起來不難，我們只需要在葉片的points屬性上再多加一個頂點，就可以填充這個三角形了，代碼如下：

points: [92, 67,93, 35, 78, 0, 62, 7,29, 13, 4, 46, 0, 70,28, 53, 68, 60, 60, 98,97, 106
],
segments: [1, 4, 4, 4, 2
]

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在points屬性上添加了一個頂點后，別忘了在segments數組的最后面添加一個描述，再來看看最終的效果：

到這個葉輪的資源就做好了，那么接下來就是要讓這個葉輪旋轉起來了，我們先來分析下：

要讓葉輪旋轉起來，其實原理很簡單，我們只需要設置rotation屬性就可以實現了，但是這個rotation屬性只有在不斷的變化中，才會讓葉輪旋轉起來，所以這個時候就需要用到定時器了，通過定時器來不斷地設置rotation屬性，讓葉輪動起來。

恩，好像就是這樣子的，那么我們來實現一下：

首先是創建一個節點，并設置其引用的image為impeller，再將其添加到DataModel，令節點在拓撲中顯示出來：

var node = new ht.Node();
node.setSize(166, 181);
node.setPosition(400, 400);
node.setImage('impeller');
dataModel.add(node);

接下來就是添加一個定時器了：

window.setInterval(function() {var rotation = node.getRotation() + Math.PI / 10;if (rotation > Math.PI * 2) {rotation -= Math.PI * 2;}node.setRotation(rotation);
}, 40);

OK了，好像就是這個效果，但是當你選中這個節點的時候，你會發現這個節點的邊框在不停的閃動，看起來并不是那么的舒服，為什么會出現這種情況呢？原因很簡單，當設置了節點的rotation屬性后，節點的顯示區域就會發生變化，這個時候節點的寬高自然就發生的變化，其邊框也自然跟著改變。

還有，在很多情況下，節點的rotation屬性及寬高屬性會被當成業務屬性來處理，不太適合被實時改變，那么我們該如何處理，才能在不不改變節點的rotation屬性的前提下令葉輪轉動起來呢？

在矢量中，好像有數據綁定的功能，在手冊中是這么介紹的：

綁定的格式很簡單，只需將以前的參數值用一個帶func屬性的對象替換即可，func的內容有以下幾種類型：

1. function類型，直接調用該函數，并傳入相關Data和view對象，由函數返回值決定參數值，即func(data, view);調用。

2. string類型：

? ? 2.1 style@***開頭，則返回data.getStyle(***)值，其中***代表style的屬性名。

? ? 2.2 attr@***開頭，則返回data.getAttr(***)值，其中***代表attr的屬性名。

? ? 2.3 field@***開頭，則返回data.***值，其中***代表data的屬性名。

? ? 2.4 如果不匹配以上情況，則直接將string類型作為data對象的函數名調用data.***(view)，返回值作為參數值。

除了func屬性外，還可設置value屬性作為默認值，如果對應的func取得的值為undefined或null時，則會采用value屬性定義的默認值。 例如以下代碼，如果對應的Data對象的attr屬性stateColor為undefined或null時，則會采用yellow顏色：

color: {func: 'attr@stateColor',value: 'yellow'
}

數據綁定的用法已經介紹得很清楚了，我們不妨先試試綁定葉片的背景色吧，看下好不好使。在矢量vane中的background屬性設置成數據綁定的形式，代碼如下：

background : {value : 'red',func : 'attr@vane_background'
}

在沒有設置vane_background屬性的時候，令其去red為默認值，那么接下來我們來定義下vane_background屬性為blue，看看葉輪會不會變成藍色：

node.setAttr('vane_background', ‘blue');

看下效果：

果然生效了，這下好了，我們就可以讓葉輪旋轉變得更加完美了，來看看具體該這么做。

首先，我們先在節點上定義一個自定義屬性，名字為：impeller_rotation

node.setAttr('impeller_rotation', 0);

然后再定義一個名字為rotate_impeller的矢量，并將rotation屬性綁定到節點的impeller_rotation上：

ht.Default.setImage('rotate_impeller', {width : 220,height : 220,comps : [{type : 'image',name : 'impeller',rect : [27, 20, 166, 180.666],rotation : {func : function(data) { return data.getAttr('impeller_rotation'); }}}]
});

這時候我們在定時器中修改節點的rotation屬性改成修改自定義屬性impeller_rotation就可以讓節點中的葉輪旋轉起來，并且不會影響到節點自身的屬性，這就是我們想要的效果。

在2D上可以實現，在3D上一樣可以實現，下一章我們就來講講葉輪旋轉在3D上的應用，今天就先到這里，下面附上今天Demo的源碼，有什么問題歡迎大家咨詢。

http://www.hightopo.com/demo/fan/index.html

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ht.Default.setImage('vane', {width : 97,height : 106,comps : [{type : 'shape',points : [92, 67,93, 35, 78, 0, 62, 7,29, 13, 4, 46, 0, 70,28, 53, 68, 60, 60, 98,97, 106],segments : [1, 4, 4, 4, 2],background : {value : 'red',func : 'attr@vane_background'}}]
});ht.Default.setImage('impeller', {width : 166,height : 180.666,comps : [{type : 'image',name : 'vane',rect : [0, 0, 97, 106]},{type : 'image',name : 'vane',rect : [87.45, 26.95, 97, 106],rotation : 2 * Math.PI / 3},{type : 'image',name : 'vane',rect : [20.45, 89.2, 97, 106],rotation : 2 * Math.PI / 3 * 2}]
});ht.Default.setImage('rotate_impeller', {width : 220,height : 220,comps : [{type : 'image',name : 'impeller',rect : [27, 20, 166, 180.666],rotation : {func : function(data) {return data.getAttr('impeller_rotation');}}}]
});function init() {var dataModel = new ht.DataModel();var graphView = new ht.graph.GraphView(dataModel);var view = graphView.getView();view.className = "view";document.body.appendChild(view);var node = new ht.Node();node.setSize(220, 220);node.setPosition(200, 400);node.setImage('rotate_impeller');node.setAttr('impeller_rotation', 0);node.setAttr('vane_background', 'blue');dataModel.add(node);var node1 = new ht.Node();node1.setSize(166, 181);node1.setPosition(500, 400);node1.setImage('impeller');dataModel.add(node1);window.setInterval(function() {var rotation = node.a('impeller_rotation') + Math.PI / 10;if (rotation > Math.PI * 2) {rotation -= Math.PI * 2;}node.a('impeller_rotation', rotation);node1.setRotation(rotation);}, 40);
}

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