JavaScript圖片處理與合成總結，javascript圖片合成

JavaScript圖片處理與合成總結，javascript圖片合成
引言

圖片處理現在已經成為了我們生活中的剛需，想必大家也經常有這方面的需求。實際前端業務中，也經常會有很多的項目需要用到圖片加工和處理。由於過去一段時間公司的業務需求，讓我在這方面積累了一些乾貨，趁著年後這段時間總結成一系列文章與大家分享，希望能對各位努力中的前端童鞋帶來啟發和協助

本系列分成以下4個部分:

1. 基礎類型圖片處理技術之縮放與裁剪；
2. 基礎類型圖片處理技術之圖片合成；
3. 基礎類型圖片處理技術之文字合成；
4. 演算法類型圖片處理技術；

文章中，我會提到很多在實際實踐中所遇到的坑或者經驗，應該算是乾貨滿滿~~如果能通讀，應該能大大提升對前端圖片處理領域的理解，有感興趣的童鞋可以與我深入討論，希望本文能達到拋磚引玉的效果，讓前端在影像處理方面有更多的可能性，有不足之處望請諒解。

通過這些積累，我封裝了幾個項目中常用的功能：

圖片合成: Example Git 圖片裁剪: Example Git 人像摳除: Example Git

嘮叨完這些老套路後，我們開始起飛！

首先，我這裡將前端圖片處理暫且分成兩種類型：基礎類型 與 演算法類型；

基礎類型的圖片處理技術: 圖片縮放，旋轉，添加邊框，圖片合成，拼圖等業務都屬於基礎類型的圖片處理，其區分點在於無需使用像素層級的演算法，而是通過計算改變圖片的尺寸及位置等來改造圖片。例如常用的貼紙功能:

演算法類型的圖片處理: 這類型的圖片處理複雜度較高，特點是通過像素層級演算法對圖片的像素點進行RGBA通道值等進行改造，例如我們使用photshop或者美圖秀秀等工具對圖片進行的 美顏 / 濾鏡 / 黑白 / 摳圖 / 模糊等操作，這類型的重點主要在於演算法和效能層面。例如常用的妝容功能:

本系列首先從基礎類型處理開啟我們的旅程。基礎類型的圖片處理在實際項目中有著大量的使用情境，主要是運用canvas的能力來完成，不存在效能和相容性問題，能夠達到線上運行標準。我這裡將基礎類型的圖片處理大致的分成以下幾種類型，這些類型基本能覆蓋日常所有業務情境：

• 圖片的縮放；
• 圖片的裁剪；
• 圖片的合成；

圖片與圖片的合成，例如貼紙，邊框，浮水印等；為圖片添加文字；為圖片添加基礎幾何圖形；

Tips: 我已將該類型的圖片處理情境封裝成了一個外掛程式，基本上能應付所有這類型圖片處理的需求，GIT地址 (歡迎探討);

在介紹具體的功能前，由於圖片的繪製完全的依賴於圖片的載入，因此先來瞭解一些前置知識。

1、圖片的跨域

首先，圖片載入並繪製涉及了圖片的跨域問題，因此如果是一張線上的圖片，需要在圖片伺服器上設定跨域頭，並且在前端載入圖片之前將<img>標籤的crossOrigin設定為*，否則繪製到畫布的時候會報跨域的錯誤。

Tips: 這裡積累了一些小坑，可以跟大家分享下：

1. crossOrigin需要嚴格設定，既只有是線片時，才設定，而本地路徑或者base64時，則一定不能設定，否則在某些系統下會報錯，導致圖片載入失敗；
2. 當項目為當地套件環境時，例如內建於 App中時，crossOrigin值無效，webview的安全機制會導致無論該值設定與否，都會報跨域的錯誤。解決辦法是：需要將所有圖片轉換成base64才能正確繪製；
3. crossOrigin值一定要在圖片載入之前設定，即為<img>賦值src之前進行設定，否則無效；

2、圖片的載入

由於canvas的繪製需要的是已經載入完成的圖片，我們需要確保繪製的素材圖片是已經載入完成的，因此我們需要使用<img>的onload事件，可以使用html中已存在的圖片，或者用js建立一個圖片對象:

function loadImage(image, loader, error){ // 建立 image 對象載入圖片； let img = new Image();  // 當為線片時，需要設定 crossOrigin 屬性； if(image.indexOf('http') == 0)img.crossOrigin = '*'; img.onload = () => { loaded(img);  // 使用完後清空該對象，釋放記憶體； setTimeout(()=>{  img = null; },1000); }; img.onerror = () => { error('img load error'); }; img.src = image;}

介紹圖片載入的前置知識後，我們先來看最簡單的圖片處理---縮放與裁剪！

Tips: 相信大家閱讀本文時，如果對 canvas不太瞭解，可以查詢下對應的 API文檔即可，本文不再對 canvas基礎 API做詳細講解。

一、圖片的縮放

圖片的縮放最常見的情境是做圖片的壓縮。在保證圖片清晰的前提下通過合理地縮小圖片尺寸，能大大的降低圖片的大小。在實際應用情境中，有著廣泛的用途。例片上傳時，使用者自主上傳的圖片可能是一張非常大的尺寸，例如現在手機所拍攝的照片尺寸經常能達到1920*2560的尺寸,大小可能超過5M。而在項目中，我們可能並不需要用到這麼大的尺寸，此時對圖片的壓縮能大大的最佳化載入速度和節省頻寬；

1、建立一個canvas畫布，將寬高設定為需要壓縮到的尺寸;

該畫布既為圖片縮放後的尺寸，此處有個點是需要保證圖片的比例不變, 因此需要通過計算得出畫布的寬與高：

let imgRatio = img.naturalWidth / img.naturalHeight;// 建立一個畫布容器；let cvs = document.createElement('canvas');// 擷取容器中的畫板；let ctx = cvs.getContext('2d');cvs.width = 1000;cvs.height = cvs.width / imgRatio;

2、將圖片畫入後再匯出成base64;

這裡使用2個最常用的方法:

ctx.drawImage(image, dx, dy, dw, dh): 這個方法其實最多可以接收9個參數, 實現壓縮，只需要使用其中的5個參數即可, 其餘參數在其它部分使用到時再做詳解；

image : 需要繪製的圖片源，需要接收已經 載入完成 的HTMLImageElement，HTMLCanvasElement或者HTMLVideoElement； dx / dy : 相對於畫布左上方的繪製起始點座標； dw / dh : 繪製的寬度和高度，寬高比例並不鎖定，可使圖片變形；

cvs.toDataURL(type, quality): 該方法用於將畫布上的內容匯出成 base64 格式的圖片，可配置2個參數；

type: 圖片格式, 一般可以使用 image/png 或者 image/jpeg, 當圖片不包含透明時，建議使用jpeg，可使匯出的圖片大小減小很多； quality: 圖片品質，可使用0~1之間的任意值；經過測試，該值設定成0.9時較為合適，可以有效減小圖片檔案大小且基本不影響圖片清晰度，匯出後的 base64 既為壓縮後的圖片；

Tips: 此處有個坑, 想匯出 jpg格式的圖片必須用 image/jpeg，不能使用 image/jpg；

// 將原圖等比例繪製到縮放後的畫布上；ctx.drawImage(image, 0, 0, cvs.width, cvs.height);// 將繪製後的圖匯出成 base64 的格式；let b64 = cvs.toDataURL('image/jpeg', 0.9);

3.多種格式的圖片轉換成base64;

我們常用的圖片上傳功能，我們使用的是原生的<input type="file">標籤，此時擷取到的是File格式的圖片，圖片的格式各異且尺寸很大，我們應該壓縮處理後再使用。

使用FileReader:

let file = e.files[0]; if(window.FileReader) {  let fr = new FileReader();  fr.onloadend = e => { let b64 = e.target.result;  // b64即為base64格式的使用者上傳圖; };  fr.readAsDataURL(file);}

對base64的圖片使用剛才的canvas方式進行壓縮的處理；

Tips: 這裡有個小坑是，圖片的EXIF資訊中的方向值會影響圖片的展示，在IOS會出現圖片的寬高與圖片的方向不匹配的問題，因此需要進行特殊處理，矯正圖片的方向。方案:

1、可以使用 exif.js 來擷取圖片資訊中的Orientation屬性，利用canvas的旋轉繪製來矯正；

2、這裡有個 canvasResize.js 外掛程式，可以解決從 File 到 base64 的所有問題。

二、圖片的裁剪

在實際項目中，由於圖片的寬高比例各式各樣，而展示和使用一般需要一個較為固定的比例，此時便需要將圖片裁剪成我們需要的寬高比例，使用到的方式其實和圖片的縮放基本一致，主要是通過調整 drawImage 的dx, dy參數來實現。原理其實是，將drawImage的繪製起始點(dx, dy)向上位移，此時由於canvas已被我們設定成期望裁剪後的尺寸，而超出畫布的部分不會繪製，從而達到裁剪的目的；通過靈活的設定值，基本可以完成各種圖片裁剪需求，簡單樣本圖(黑色框代表建立的畫布的尺寸):

此處以需要將一張600*800的長方形圖豎直置中裁剪為600*600的正方形圖為例, 簡單封裝成一個功能函數:

// 使用方式：let b64 = cropImage(img, { width : 600, height : 600,});// 置中裁剪function cropImage(img, ops){ // 圖片原始大小； let imgOriginWidth = img.naturalWidth, imgOriginHeight = img.naturalHeight;  // 圖片長寬比，保證圖片不變形； let imgRatio = imgOriginWidth / imgOriginHeight;  // 圖片裁剪後的寬高， 預設值為原圖寬高； let imgCropedWidth = ops.width || imgOriginWidth, imgCropedHeight = ops.height || imgOriginHeight;  // 計算得出起始座標點的位移量, 由於是置中裁剪，因此等於 前後差值 / 2； let dx = (imgCropedWidth - imgOriginWidth) / 2, dy = (imgCropedHeight - imgOriginHeight) / 2; // 建立畫布，並將畫布設定為裁剪後的寬高； let cvs = document.createElement('canvas'); let ctx = cvs.getContext('2d'); cvs.width = imgCropedWidth; cvs.height = imgCropedHeight;  // 繪製並匯出圖片； ctx.drawImage(img, dx, dy, imgCropedWidth, imgCropedWidth / imgRatio); return cvs.toDataURL('image/jpeg', 0.9);}

三、圖片的旋轉

圖片的旋轉的原理同樣也是將圖片繪製到畫布上進行旋轉後再匯出。其實使用到的是canvas的rotate方法；

let cvs = document.createElement('canvas');let ctx = cvs.getContext('2d');// 將參照點移動到畫板的中心點；ctx.translate(ctx.width/2, ctx.height/2);// 旋轉畫板；ctx.rotate = 90;// 繪製圖片；ctx.drawImage(img);// 匯出得到旋轉後的圖片；cvs.toDataURL();

這裡有個比較特別的部分，就是這裡旋轉的是畫布的畫板部分，並不是整個畫布容器，而畫布容器外面不會被繪製，因此這裡就會出現一個映像四個角被裁剪掉的問題:

解決的方式就是:

將畫布容器放大，變成:

上面這個例子中，由於圖片是正方形，因此將容器的寬高放大1.5倍便可保證圖片不會被裁剪，而現實中的圖片由於寬高比例不定，因此這個放大係數是一個動態值:

Tips: 由於我們將畫板基點移動到畫布中心了，因此在繪製的時候，要相對於基點調整 dx 與 dy;

// 建立畫布，擷取畫板；...// 放大係數為let iw = img.width, ih = img.height;let ir = iw > ih ? iw / ih : ih / iw;cvs.width = iw * ir * 1.5;cvs.height = ih * ir * 1.5;// 將參照點移動到畫板的中心點；ctx.translate(cvs.width/2, cvs.height/2);// 旋轉畫板；ctx.rotate = 90;// 繪製圖片；ctx.drawImage(img, -cvs.width/2, -cvs.height/2);// 匯出圖片；...

總結

本文主要介紹了一些前端圖片處理的前置知識:

圖片處理技術分類；

基礎類型圖片處理技術；演算法類型圖片處理技術； 圖片的跨域；圖片的載入；

還有講解了屬於基礎類型圖片處理中最簡單的兩類:

圖片的縮放；圖片的裁剪；圖片的旋轉；

相信大家已經對圖片的處理有了個大致的瞭解了。下篇文章，我們將繼續深入研究基礎類型中的圖片合成，也是各種乾貨滿滿，美不勝收。

最後，非常感謝各位童鞋的閱讀，有何建議或者疑惑，可以隨時與我討論哈