Android通过交互实现贝塞尔曲线的绘制

前言

之前几篇我们介绍了贝塞尔曲线的原理、绘制曲线和动效实现，这些都是代码预设好的，如果我们要根据需要自行绘制曲线，就需要使用交互来实现了。本篇我们先来介绍简单的交互式绘图，通过获取触控位置来设定贝塞尔曲线的控制点，从而实现交互式绘制曲线。

获取触控位置

第一个要解决的问题是如何获取手指在屏幕的触控位置。在 Flutter 中，提供了一个 Listener 组件，可以监听各类触控事件。Listener 的组件构造方法定义如下：

const Listener({
 Key? key,
 this.onPointerDown,
 this.onPointerMove,
 this.onPointerUp,
 this.onPointerHover,
 this.onPointerCancel,
 this.onPointerSignal,
 this.behavior = HitTestBehavior.deferToChild,
 Widget? child,
})

其中onPointerXX都是触控事件的回调方法，在回调里会携带触控的位置信息，具体的参数如下：

• onPointerDown：触控点按下去（类似鼠标按下未释放）时的回调方法，携带了一个PointerDownEvent参数，该参数会包含点按信息，其中有一个localPosition参数，即当时点按时的位置。

• onPointerUp：触控点按 松开（类似鼠标按下后释放）时的回调方法，携带了一个PointerUpEvent参数，该参数会包含点按信息，其中有一个localPosition参数，即当时点按时的位置。

• onPointerMove：按下后移动（拖动）时的回调方法，携带了 PointerMoveEvent参数，包含了起始位置和移动的距离等信息。

• onPointerHover：这个很好理解，hover 状态时的事件，不过在触控设备上没有 hover 事件。

• onPointerCancel：产生 onPointerDown 事件的指针（Pointer）不再指向该 * （有点费解，目前没想到具体的应用场景，后续遇到了再研究一下）。

• onPointerSignal：当指针发出其他信息时的回调，目前也没想到具体的场景，可能是桌面应用会涉及到。

• behavior：这个参数需要注意，也就是触控事件的检测方式，是一个HitTestBehavior枚举，默认是deferToChild，只允许子组件响应触控事件。opaque自身可以响应触控事件（子组件和自己都可以），但下层的组件无法响应触控事件。translucent为穿透类型，下层组件也能够响应到触控事件。我们可以根据需要来确定触控事件的响应方式。

下面是点按后获取触控位置为例代码，使用的话还是比较简单的。当然，这里要说明一下，如果只是单纯地获取触控事件，而不需要触控的细节（比如位置，触控力度等），那么官方推荐是使用更高封装层级的手势识别组件 GestureDetector。

Listener(
 onPointerUp: ((event) {
   print('position: ${event.localPosition}');
 }),
 behavior: HitTestBehavior.opaque,
 child: ...
),

交互绘制实现

有了上面的基础，我们获取到触控点位置后，刷新界面触发 Canvas 重绘即可。不过这里有个问题，我们希望是可以连续绘制，而不是只能绘制一条曲线。比如说我们点按了2个点，那就绘制直线；3个点就绘制2阶贝塞尔曲线；4个点绘制3阶贝塞尔曲线；4个点以上，把前一条曲线的结束点当做新的曲线的起点，按上述的方式循环绘制。这样我们就能够保证曲线是连续的了。这里可以通过递归方式实现，代码如下：

void drawCurves(Canvas canvas, Paint paint, List<Offset> points) {
   if (points.length <= 1) {
     return;
   }
   if (points.length == 2) {
     canvas.drawLine(points[0], points[1], paint);
     return;
   }
   if (points.length == 3) {
     _draw2OrderBezierCurves(canvas, paint, points);
     return;
   }
   if (points.length == 4) {
     _draw3OrderBezierCurves(canvas, paint, points);
     return;
   }
   var subPoints = points.sublist(0, 4);
   drawCurves(canvas, paint, subPoints);
   drawCurves(canvas, paint, points.sublist(3));
}

此外，考虑可能绘制的不是我们想要的效果，要支持撤销功能，因此我们加了一个按钮，点击按钮可以删除最近添加的点，从而实现撤销功能。我们用 Scaffold 的 floatingActionButton 实现，逻辑很简单，就是如果点数组不为空的话，就删除最后一个点，然后刷新界面就好了。

floatingActionButton: IconButton(
 onPressed: () {
   if (points.isNotEmpty) {
     points.removeLast();
     setState(() {});
   }
 },
 icon: Icon(
   Icons.backspace,
   color: Colors.blue,
 ),
),

绘制代码

有了上面的基础，绘制代码就简单很多了，我们用一个数组存储已经点击的点，然后通过这些点递归调用绘制方法就可以 实现交互式绘制了，完整代码如下所示，这里我们把控制点使用圆圈绘制出来了。

class GestureBezierDemo extends StatefulWidget {
 GestureBezierDemo({Key? key}) : super(key: key);

@override
 State<GestureBezierDemo> createState() => _GestureBezierDemoState();
}

class _GestureBezierDemoState extends State<GestureBezierDemo> {
 var points = <Offset>[];
 @override
 Widget build(BuildContext context) {
   return Scaffold(
     body: Listener(
       onPointerUp: ((event) {
         points.add(event.localPosition);
         setState(() {});
       }),
       behavior: HitTestBehavior.opaque,
       child: CustomPaint(
         foregroundPainter: GestureBezierPainter(points: points),
         child: Container(
           width: MediaQuery.of(context).size.width,
           height: MediaQuery.of(context).size.height,
           color: Color(0xFFF5F5F5),
         ),
       ),
     ),
     floatingActionButton: IconButton(
       onPressed: () {
         if (points.isNotEmpty) {
           points.removeLast();
           setState(() {});
         }
       },
       icon: Icon(
         Icons.backspace,
         color: Colors.blue,
       ),
     ),
   );
 }
}

class GestureBezierPainter extends CustomPainter {
 GestureBezierPainter({required this.points});
 final List<Offset> points;
 @override
 void paint(Canvas canvas, Size size) {
   print(size);
   canvas.drawColor(Color(0xFFF1F1F1), BlendMode.color);
   var paint = Paint()..color = Color(0xFFE53020);
   paint.strokeWidth = 2.0;
   paint.style = PaintingStyle.stroke;
   for (var point in points) {
     canvas.drawCircle(point, 2.0, paint);
   }
   paint.color = Color(0xFF2480F0);
   drawCurves(canvas, paint, points);
 }

@override
 bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate) {
   return true;
 }

void drawCurves(Canvas canvas, Paint paint, List<Offset> points) {
   if (points.length <= 1) {
     return;
   }
   if (points.length == 2) {
     canvas.drawLine(points[0], points[1], paint);
     return;
   }
   if (points.length == 3) {
     _draw2OrderBezierCurves(canvas, paint, points);
     return;
   }
   if (points.length == 4) {
     _draw3OrderBezierCurves(canvas, paint, points);
     return;
   }
   var subPoints = points.sublist(0, 4);
   drawCurves(canvas, paint, subPoints);
   drawCurves(canvas, paint, points.sublist(3));
 }

_draw3OrderBezierCurves(Canvas canvas, Paint paint, List<Offset> points) {
   assert(points.length == 4);
   var yGap = 60.0;
   var path = Path();
   path.moveTo(points[0].dx, points[0].dy);
   for (var t = 1; t <= 100; t += 1) {
     var curvePoint = BezierUtil.get3OrderBezierPoint(
         points[0], points[1], points[2], points[3], t / 100.0);

path.lineTo(curvePoint.dx, curvePoint.dy);
   }
   canvas.drawPath(path, paint);
 }

_draw2OrderBezierCurves(Canvas canvas, Paint paint, List<Offset> points) {
   assert(points.length == 3);
   var path = Path();
   path.moveTo(points[0].dx, points[0].dy);
   for (var t = 1; t <= 100; t += 1) {
     var curvePoint = BezierUtil.get2OrderBezierPoint(
         points[0], points[1], points[2], t / 100.0);

path.lineTo(curvePoint.dx, curvePoint.dy);
   }
   canvas.drawPath(path, paint);
 }
}

运行效果

运行效果如下图所示。

来源：https://juejin.cn/post/7100375109986156574