用canvas 实现个图片三角化（LOW POLY）效果

2019-11-20 10:34:12

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来源：转载

供稿：网友

之前无意中看到Ovilia 用threejs做了个LOW POLY，也就是图片平面三角化的效果，觉得很惊艳，然后就自己花了点时间尝试了一下。

　　我是没怎么用过threejs，所以就直接用canvas的2d绘图API来做，因为感觉似乎这效果也用不上threejs。

　　直接上demo先：http://whxaxes.github.io/canvas-test/src/Funny-demo/lowpoly/index.html （也可以在移动端看，不过因为计算量比较大，移动设备计算起来会比PC要多花些时间。）

　　做这种效果主要需要把图片三角化，以及对图片进行边缘化检测。这两个，第一个用到的delaunay三角化算法，第二个用到的sobel边缘检测算法。听起来偷挺高大上的，索性两个算法都有相应的开源组件可以直接拿来用：ironwallaby的delaunay组件以及 Miguel Mota的sobel组件。

　　这两个算法sobel还好一点，delaunay就有点复杂了，待日后可以研究一下。不过目前只为做出个效果的话，还是可以用这些组件的。

　　两个最重要的组件都有了，剩下的事就很简单了：

　　先将图片绘制到canvas上：

canvas.width = (img.width > 800) ? 800 : img.width;canvas.height = img.height * canvas.width/img.width;ctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height);

然后获取到canvas的imgData，再通过sobel计算返回新的imgData

var imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);var newImgData = Sobel(imgData);

如果我们把newImgData放到canvas上，就会发现，彩色图片变成了这样的灰度图片：

由于上面说的那个Sobel组件不是很适合自己的用法，同时代码也有不恰当的地方，所以自己做了适当修改和优化，优化了循环方法，加快了运算速度，同时加入了回调函数。详见该项目github中的sobel.js文件　　

在Sobel方法中对imgData.data进行遍历的时候，会调用回调函数，在回调中把颜色值大于40（也就是灰度为rgb(40,40,40)以上的）的坐标点记录下来。然后随机获取一部分边缘点，再加入一些随机出来的坐标以及四个边角的坐标值。这样，我们就可以获取到我们需要的坐标点了

var imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);// 收集色值大于40的边缘像素点var collectors = [];Sobel(imgData , function(value , x , y){if(value > 40){collectors.push([x , y]);}});// 添加一些随机点for(var i=0;i<300;i++){particles.push([Math.random()*canvas.width , Math.random()*canvas.height]);}// 添加随机边缘点，数量为边缘点数量除于50var length = ~~(collectors.length/50), random;for(var l=0;l<length;l++){random = (Math.random()*collectors.length)<<0;particles.push(collectors[random]);collectors.splice(random , 1);}// 添加四顶点坐标particles.push([0,0] , [0,canvas.height] , [canvas.width,0] , [canvas.width,canvas.height]);

获取到坐标点后，就可以通过delaunay组件计算，获取到拍好次序的三角坐标数组，对这些数组里的点进行连线，就可以出现这样的效果：

当然，我们要的效果不是连线，而是对所有三角形进行颜色填充，也就是获取三角形的三个坐标，然后计算出中心点的坐标，再根据中心点坐标在imgData里获取到相应的rgb的颜色值，然后填充到三角区域就可以了：

// 使用delaunay三角化获取三角坐标var triangles = Delaunay.triangulate(particles);var x1,x2,x3,y1,y2,y3,cx,cy;for(var i=0;i < triangles.length; i+=3) {x1 = particles[triangles[i]][0];x2 = particles[triangles[i+1]][0];x3 = particles[triangles[i+2]][0];y1 = particles[triangles[i]][1];y2 = particles[triangles[i+1]][1];y3 = particles[triangles[i+2]][1];// 获取三角形中心点坐标cx = ~~((x1 + x2 + x3) / 3);cy = ~~((y1 + y2 + y3) / 3);// 获取中心点坐标的颜色值index = (cy*imgData.width + cx)*4;var color_r = imgData.data[index];var color_g = imgData.data[index+1];var color_b = imgData.data[index+2];// 绘制三角形ctx.save();ctx.beginPath();ctx.moveTo(x1, y1);ctx.lineTo(x2, y2);ctx.lineTo(x3, y3);ctx.closePath();ctx.fillStyle = "rgba("+color_r+","+color_g+","+color_b+",1)";ctx.fill();ctx.restore();}

上面有一点要注意，获取到的中心点坐标一定要取整，才能够获取到正确的颜色参数，如果想着不取整，而是在获取rgb索引的时候再取整，获取到的颜色值就是错的。因为这样获取到的那个像素点就不是我们要的中心像素点。

　　颜色也获取到后，就是简单的连线，然后填充操作了，最后出来的效果就是：