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JavaScript图片处理与合成总结

2018-03-04 10:54 513 查看

引言

图片处理现在已经成为了我们生活中的刚需，想必大家也经常有这方面的需求。实际前端业务中，也经常会有很多的项目需要用到图片加工和处理。由于过去一段时间公司的业务需求，让我在这方面积累了一些干货，趁着年后这段时间总结成一系列文章与大家分享，希望能对各位努力中的前端童鞋带来启发和帮助

本系列分成以下4个部分:

基础类型图片处理技术之缩放与裁剪；
基础类型图片处理技术之图片合成；
基础类型图片处理技术之文字合成；
算法类型图片处理技术；

文章中，我会提到很多在实际实践中所遇到的坑或者经验，应该算是干货满满~~如果能通读，应该能大大提升对前端图片处理领域的理解，有感兴趣的童鞋可以与我深入讨论，希望本文能达到抛砖引玉的效果，让前端在图像处理方面有更多的可能性，有不足之处望请谅解。

通过这些积累，我封装了几个项目中常用的功能：

图片合成:ExampleGit图片裁剪:ExampleGit人像抠除:ExampleGit

唠叨完这些老套路后，我们开始起飞！

首先，我这里将前端图片处理暂且分成两种类型：基础类型与算法类型；

基础类型的图片处理技术:图片缩放，旋转，添加边框，图片合成，拼图等业务都属于基础类型的图片处理，其区分点在于无需使用像素级别的算法，而是通过计算改变图片的尺寸及位置等来改造图片。例如常用的贴纸功能:

算法类型的图片处理:这类型的图片处理复杂度较高，特点是通过像素级别算法对图片的像素点进行RGBA通道值等进行改造，例如我们使用photshop或者美图秀秀等工具对图片进行的美颜/滤镜/黑白/抠图/模糊等操作，这类型的重点主要在于算法和性能层面。例如常用的妆容功能:

本系列首先从基础类型处理开启我们的旅程。基础类型的图片处理在实际项目中有着大量的使用场景，主要是运用canvas的能力来完成，不存在性能和兼容性问题，能够达到线上运行标准。我这里将基础类型的图片处理大致的分成以下几种类型，这些类型基本能覆盖日常所有业务场景：

图片的缩放；
图片的裁剪；
图片的合成；

图片与图片的合成，例如贴纸，边框，水印等；为图片添加文字；为图片添加基础几何图形；

Tips:我已将该类型的图片处理场景封装成了一个插件，基本上能应付所有这类型图片处理的需求，GIT地址(欢迎探讨);

在介绍具体的功能前，由于图片的绘制完全的依赖于图片的加载，因此先来了解一些前置知识。

1、图片的跨域

首先，图片加载并绘制涉及了图片的跨域问题，因此如果是一张在线的图片，需要在图片服务器上设置跨域头，并且在前端加载图片之前将<img>标签的crossOrigin设置为*，否则绘制到画布的时候会报跨域的错误。

Tips:这里积累了一些小坑，可以跟大家分享下：

crossOrigin需要严格设置，既只有是线上图片时，才设置，而本地路径或者base64时，则一定不能设置，否则在某些系统下会报错，导致图片加载失败；
当项目为本地包环境时，例如内置于App中时，crossOrigin值无效，webview的安全机制会导致无论该值设置与否，都会报跨域的错误。解决办法是：需要将所有图片转换成base64才能正确绘制；
crossOrigin值一定要在图片加载之前设置，即为<img>赋值src之前进行设置，否则无效；

2、图片的加载

由于canvas的绘制需要的是已经加载完成的图片，我们需要确保绘制的素材图片是已经加载完成的，因此我们需要使用<img>的onload事件，可以使用html中已存在的图片，或者用js创建一个图片对象:

functionloadImage(image,loader,error){ //创建image对象加载图片； letimg=newImage(); //当为线上图片时，需要设置crossOrigin属性； if(image.indexOf('http')==0)img.crossOrigin='*'; img.onload=()=>{ loaded(img); //使用完后清空该对象，释放内存； setTimeout(()=>{ img=null; },1000); }; img.onerror=()=>{ error('imgloaderror'); }; img.src=image; }

介绍图片加载的前置知识后，我们先来看最简单的图片处理---缩放与裁剪！

Tips:相信大家阅读本文时，如果对canvas不太了解，可以查询下对应的API文档即可，本文不再对canvas基础API做详细讲解。

一、图片的缩放

图片的缩放最常见的场景是做图片的压缩。在保证图片清晰的前提下通过合理地缩小图片尺寸，能大大的降低图片的大小。在实际应用场景中，有着广泛的用途。例如图片上传时，用户自主上传的图片可能是一张非常大的尺寸，例如现在手机所拍摄的照片尺寸经常能达到1920*2560的尺寸,大小可能超过5M。而在项目中，我们可能并不需要用到这么大的尺寸，此时对图片的压缩能大大的优化加载速度和节省带宽；

1、新建一个canvas画布，将宽高设置为需要压缩到的尺寸;

该画布既为图片缩放后的尺寸，此处有个点是需要保证图片的比例不变,因此需要通过计算得出画布的宽与高：

letimgRatio=img.naturalWidth/img.naturalHeight; //创建一个画布容器； letcvs=document.createElement('canvas'); //获取容器中的画板； letctx=cvs.getContext('2d'); cvs.width=1000; cvs.height=cvs.width/imgRatio;

2、将图片画入后再导出成base64;

这里使用2个最常用的方法:

ctx.drawImage(image,dx,dy,dw,dh):这个方法其实最多可以接收9个参数,实现压缩，只需要使用其中的5个参数即可,其余参数在其它部分使用到时再做详解；

image:需要绘制的图片源，需要接收已经加载完成的HTMLImageElement，HTMLCanvasElement或者HTMLVideoElement；dx/dy:相对于画布左上角的绘制起始点坐标；dw/dh:绘制的宽度和高度，宽高比例并不锁定，可使图片变形；

cvs.toDataURL(type,quality):该方法用于将画布上的内容导出成base64格式的图片，可配置2个参数；

type:图片格式,一般可以使用image/png或者image/jpeg,当图片不包含透明时，建议使用jpeg，可使导出的图片大小减小很多；quality:图片质量，可使用0~1之间的任意值；经过测试，该值设置成0.9时较为合适，可以有效减小图片文件大小且基本不影响图片清晰度，导出后的base64既为压缩后的图片；

Tips:此处有个坑,想导出jpg格式的图片必须用image/jpeg，不能使用image/jpg；

//将原图等比例绘制到缩放后的画布上； ctx.drawImage(image,0,0,cvs.width,cvs.height); //将绘制后的图导出成base64的格式； letb64=cvs.toDataURL('image/jpeg',0.9);

3.多种格式的图片转换成base64;

我们常用的图片上传功能，我们使用的是原生的<inputtype="file">标签，此时获取到的是File格式的图片，图片的格式各异且尺寸很大，我们应该压缩处理后再使用。

使用FileReader:

letfile=e.files[0]; if(window.FileReader){ letfr=newFileReader(); fr.onloadend=e=>{ letb64=e.target.result; //b64即为base64格式的用户上传图; }; fr.readAsDataURL(file); }

对base64的图片使用刚才的canvas方式进行压缩的处理；

Tips:这里有个小坑是，图片的EXIF信息中的方向值会影响图片的展示，在IOS会出现图片的宽高与图片的方向不匹配的问题，因此需要进行特殊处理，矫正图片的方向。方案:

1、可以使用exif.js来获取图片信息中的Orientation属性，利用canvas的旋转绘制来矫正；

2、这里有个canvasResize.js插件，可以解决从File到base64的所有问题。

二、图片的裁剪

在实际项目中，由于图片的宽高比例各式各样，而展示和使用一般需要一个较为固定的比例，此时便需要将图片裁剪成我们需要的宽高比例，使用到的方式其实和图片的缩放基本一致，主要是通过调整drawImage的dx,dy参数来实现。原理其实是，将drawImage的绘制起始点(dx,dy)向上偏移，此时由于canvas已被我们设置成期望裁剪后的尺寸，而超出画布的部分不会绘制，从而达到裁剪的目的；通过灵活的设置值，基本可以完成各种图片裁剪需求，简单示例图(黑色框代表创建的画布的尺寸):

此处以需要将一张600*800的长方形图竖直居中裁剪为600*600的正方形图为例,简单封装成一个功能函数:

//使用方式： letb64=cropImage(img,{ width:600, height:600, }); //居中裁剪 functioncropImage(img,ops){ //图片原始尺寸； letimgOriginWidth=img.naturalWidth, imgOriginHeight=img.naturalHeight; //图片长宽比，保证图片不变形； letimgRatio=imgOriginWidth/imgOriginHeight; //图片裁剪后的宽高，默认值为原图宽高； letimgCropedWidth=ops.width||imgOriginWidth, imgCropedHeight=ops.height||imgOriginHeight; //计算得出起始坐标点的偏移量,由于是居中裁剪，因此等于前后差值/2； letdx=(imgCropedWidth-imgOriginWidth)/2, dy=(imgCropedHeight-imgOriginHeight)/2; //创建画布，并将画布设置为裁剪后的宽高； letcvs=document.createElement('canvas'); letctx=cvs.getContext('2d'); cvs.width=imgCropedWidth; cvs.height=imgCropedHeight; //绘制并导出图片； ctx.drawImage(img,dx,dy,imgCropedWidth,imgCropedWidth/imgRatio); returncvs.toDataURL('image/jpeg',0.9); }

三、图片的旋转

图片的旋转的原理同样也是将图片绘制到画布上进行旋转后再导出。其实使用到的是canvas的rotate方法；

letcvs=document.createElement('canvas'); letctx=cvs.getContext('2d'); //将参照点移动到画板的中心点； ctx.translate(ctx.width/2,ctx.height/2); //旋转画板； ctx.rotate=90; //绘制图片； ctx.drawImage(img); //导出得到旋转后的图片； cvs.toDataURL();

这里有个比较特别的部分，就是这里旋转的是画布的画板部分，并不是整个画布容器，而画布容器外面不会被绘制，因此这里就会出现一个图像四个角被裁剪掉的问题:

解决的方式就是:

将画布容器放大，变成:

上面这个例子中，由于图片是正方形，因此将容器的宽高放大1.5倍便可保证图片不会被裁剪，而现实中的图片由于宽高比例不定，因此这个放大系数是一个动态的值:

Tips:由于我们将画板基点移动到画布中心了，因此在绘制的时候，要相对于基点调整dx与dy;

//创建画布，获取画板； ... //放大系数为 letiw=img.width,ih=img.height; letir=iw>ih?iw/ih:ih/iw; cvs.width=iw*ir*1.5; cvs.height=ih*ir*1.5; //将参照点移动到画板的中心点； ctx.translate(cvs.width/2,cvs.height/2); //旋转画板； ctx.rotate=90; //绘制图片； ctx.drawImage(img,-cvs.width/2,-cvs.height/2); //导出图片； ...

总结

本文主要介绍了一些前端图片处理的前置知识:

图片处理技术分类；

基础类型图片处理技术；算法类型图片处理技术；图片的跨域；图片的加载；

还有讲解了属于基础类型图片处理中最简单的两类:

图片的缩放；图片的裁剪；图片的旋转；

相信大家已经对图片的处理有了个大致的了解了。下篇文章，我们将继续深入研究基础类型中的图片合成，也是各种干货满满，美不胜收。

最后，非常感谢各位童鞋的阅读，有何建议或者疑惑，可以随时与我讨论哈

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标签： JavaScript 图片处理

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