大家好，我是前端西瓜哥。
挺久没写图形编辑器开发系列了，今天来讲讲控制点，它是图形编辑器的不可缺少的基础功能。
控制点是吸附在图形上的一些小矩形和圆形点击区域，在控制点上拖拽鼠标，能够实时对被选中进行属性的更新。
比如使用旋转控制点可以更新图形的旋转角度，使用缩放控制点调整图形的宽高。
这两个都是通用的控制点，此外还有给特定图形使用的专有控制点，像是矩形的圆角控制点，可拖动调整圆角大小。这些比较特别。后面会专门出一篇文章讲这个。
需求描述
选中图形，会出现旋转控制点和缩放控制点，然后操作控制点，调整图形属性。
控制点的类型和位置如下：
缩放控制点有 8 个。
首先是 西北（nw）、东北（ne）、东南（se）、西南（sw）缩放控制点。它们在选中图形包围盒的四个顶点上，拖拽可同时调整图形的宽高。
接着是 东（e）、南（s）、西（w）、北（n）缩放控制点，拖拽它们只更新图形的宽或高。
它们是不可见的，但 hover 上去光标会变成缩放的光标。这几个控制点的点击区域很大。
旋转控制点有 4 个，对应四个角落，分别为：nwRotation、neRotation、seRotation、swRotation。
同样它们是透明的，但 hover 上去光标会变成旋转光标。
旋转控制点有另外一种风格，就是只在图形的某个方向（通常是正上方）有一个可见旋转控制点。下面是 Canva 编辑器的效果：
我更喜欢第一种风格，画面会更清爽一些。
实现思路
整体实现思路很简单：
- 根据图形的包围盒，计算这些控制点的位置，设置好宽高。
- 渲染，设置为不可见的控制点跳过渲染。
- hover 或点击时，编辑器会做 图形拾取，会和渲染顺序相反的顺序遍历控制点，调用控制点图形的 hitTest 方法找到第一个被点中的图形，返回对应控制点的类型和光标。然后编辑器更新光标，并根据控制点类型进入对应逻辑。如果你是用 html/svg 的方案，图形拾取可以不用自己做。
代码设计
我们需要实现控制点管理类 ControlHandleManager 和控制点类 ControlHandle。
ControlHandle 类记录以下信息：
- graph：图形对象，记录控制点的左上角位置、宽高、颜色、是否可见，并带了一个点击区域方法。
- cx / cy：控制点的中点位置。
- getCursor()：获取光标方法，hover 时返回一个需要设置的光标值。
这里直接用图形编辑器绘制图形用到的图形类。
通常你使用的渲染图形库是会有
创建 ControlHandle 对象。
我们需要创建的控制点对象为：
// 右下角（ns）的控制点
const se = new ControlHandle({
graph: new Rect({
objectName: 'se', // 控制点类型标识，放其他地方也行
cx: 0, // x 和 y 会根据选中图形的包围盒更新
cy: 0,
width: 6,
height: 6,
fill: 'white',
stroke: 'blue',
strokeWidth: 1,
}),
getCursor: (type, rotation) => {
// ...
return 'se-rezise'
} ,
});这个对象会保存到控制点管理类的 transformHandles 属性中。
transformHandles 是一个映射表，类型标识字符串映射到控制点对象。
class ControlHandleManager {
visible = false;
transformHandles;
constructor() {
// 映射表 type -> 控制点
this.transformHandles = {
se: new ControlHandle(),
n: new ControlHandle(),
nwRoation: new ControlHandle(),
// ...
}
}
}渲染
当我们选中图形时，调用渲染方法。
此时会调用 ControlHandleManager 的 draw 渲染方法，渲染控制点。
根据包围盒计算控制点的中点位置。这个包围盒有 x、y、width、height、rotation 属性。我们需要计算这个包围盒的四个顶点的位置，包围盒外扩一定距离后的四个顶点的位置，四条线段的中点的位置。
class ControlHandleManager {
// ...
draw(rect: IRectWithRotation) {
// calculate handle position
const handlePoints = (() => {
const cornerPoints = rectToPoints(rect);
const cornerRotation = rectToPoints(offsetRect(rect, size / 2 / zoom));
const midPoints = rectToMidPoints(rect);
return {
...cornerPoints,
...midPoints,
nwRotation: { ...cornerRotation.nw },
neRotation: { ...cornerRotation.ne },
seRotation: { ...cornerRotation.se },
swRotation: { ...cornerRotation.sw },
};
})();
}
}遍历控制点对象，赋值上对应的中点坐标：cx、cy。调整 n/s/w/e 的宽高，它们的宽高是跟随。
// 整个顺序是有意义的，是渲染顺序
const types = [
'n',
'e',
's',
'w',
'nwRotation',
'neRotation',
'seRotation',
'swRotation',
'nw',
'ne',
'se',
'sw',
] as const;
// 更新 cx 和 cy
for (const type of types) {
const point = handlePoints[type];
const handle = this.transformHandles.get(type);
handle.cx = point.x;
handle.cy = point.y;
}
// n/s/w/e 比较特殊，n/s 的宽和包围盒宽度相等，w/e 高等于包围盒高。
const neswHandleWidth = 9;
const n = this.transformHandles.get('n')!;
const s = this.transformHandles.get('s')!;
const w = this.transformHandles.get('w')!;
const e = this.transformHandles.get('e')!;
n.graph.width = s.graph.width = rect.width * zoom;
n.graph.height = s.graph.height = neswHandleWidth;
w.graph.height = e.graph.height = rect.height * zoom;
w.graph.width = e.graph.width = neswHandleWidth;接着就是遍历 transformHandles，基于 cx 和 cy 更新图形的 x/y，然后绘制。
this.transformHandles.forEach((handle) => {
// 场景坐标转视口坐标
const { x, y } = this.editor.sceneCoordsToViewport(handle.cx, handle.cy);
const graph = handle.graph;
graph.x = x - graph.width / 2;
graph.y = y - graph.height / 2;
graph.rotation = rect.rotation;
// 不可见的图形不渲染（本地调试的时候可以让它可见）
if (!graph.getVisible()) {
return;
}
graph.draw();
});渲染逻辑到此结束。
控制点拾取
在选择工具下，选中图形，控制点出现。
接着 hover 到控制点上，更新光标。并且在按下鼠标时，能够拿到对应的控制点类型，进行对应的旋转或缩放操作。
这里我们需要判断光标的位置是否在控制点上，即控制点拾取。
控制点拾取逻辑为：
以渲染顺序相反的方向遍历控制点，调用 hitTest 方法检测光标是否在控制点的点击区域上。
如果在，返回 type 和 cursor；否则返回 null。
class ControlHandleManager {
// ...
getHandleInfoByPoint(hitPoint: IPoint) {
const hitPointVW = this.editor.sceneCoordsToViewport(
hitPoint.x,
hitPoint.y,
);
for (let i = types.length - 1; i >= 0; i--) {
const type = types[i];
const handle = this.transformHandles.get(type);
// 是否点中当前控制点
const isHit = handle.graph.hitTest(
hitPointVW.x,
hitPointVW.y,
handleHitToleration,
);
if (isHit) {
return {
handleName: type, // 控制点类型
cursor: handle.getCursor(type, rotation), // 光标
};
}
}
}
}反向很重要，应为可能会有控制点发生重叠，此时应该是在更上方的控制点，也就是后渲染的控制点优先被选中。
光标
getCursor 返回的光标值是动态的，会因为包围盒的角度不同而变化，这里会有一个简单的转换。
const getResizeCursor = (type: string, rotation: number): ICursor => {
let dDegree = 0;
switch (type) {
case 'se':
case 'nw':
dDegree = -45;
break;
case 'ne':
case 'sw':
dDegree = 45;
break;
case 'n':
case 's':
dDegree = 0;
break;
case 'e':
case 'w':
dDegree = 90;
break;
default:
console.warn('unknown type', type);
}
const degree = rad2Deg(rotation) + dDegree;
// 这个 degree 精度是很高的，
// 设置光标时会做一个舍入，匹配一个合法的接近光标值，比如 ne-resize
return { type: 'resize', degree };
}旋转光标同理。
此外，浏览器支持的 resize 光标值是有限的。
为了更好的效果是实现 resize0 ～ resize179 代表不同角度的一共 180 个自定义 resize 光标。
或者做一个 “四舍五入”，转为浏览器支持的那几种 resize 角度，但这样光标效果不是很好，看起来光标并没有和控制点垂直，算是一种妥协。
旋转光标更是不存在了，我们要设计 rotation0 ~ rotation179 共 360 个自定义光标。当然我们可以让精度降一下，比如只实现偶数值的旋转角度的光标，比如 rotation0、rotation2、rotation4，也要 180 个。
关于自定义光标的实现方案，本文不深入讲解，会单独写一篇文章讨论。
坐标系
有个容易忽略的问题，就是控制点是绘制在哪个坐标系中的？
是场景坐标系，还是视口坐标系。
如果在场景坐标系中，图形会随画布的缩放或移动 “放大缩小”，比如一根 2px 的线条，在 zoom 为 50% 的画布下，显示的效果是 1px。
控制点的宽高是不应该跟随 zoom 而变化的。
如果你绘制在视口坐标系，宽高不需要考虑，只要转换一下 x，y。如果在场景坐标中，x、y 不用转换，但是宽高要除以 zoom。
