Javascript canvas: 如何有效地计算两个 canvases 的距离

Question

我想计算在两个画布上绘制的两个图形之间的距离，实际上我正在执行以下操作，遍历画布的数据（画布具有相同的大小）：

var computeDifference = function() {

    var imgd1 = bufferCtx.getImageData(0, 0, w, h).data;
    var imgd2 = targetCtx.getImageData(0, 0, w, h).data;

    var diff = 0;

    for(var i=0; i<imgd1.length; i+=4) {
        var d = (imgd1[i]-imgd2[i]);
        var tot = d > 0 ? d : -d;
        diff += tot
    }

    return diff;
}

这不是很有效。

有没有更好的方法？我阅读了有关复合操作的内容，但不确定在这种情况下是否有帮助。

我特意只考虑了 R 通道，因为目前我正在处理黑白图像，但我可能稍后会考虑其他通道。

Answer 1

您可以在单个 canvas 上使用新的 difference 混合方法，在最后一次绘制之前设置的模式下绘制两个图像，然后提取位图数据以获得总和。

您将使用相同的属性、globalCompositeOperation 来设置混合模式。

这样您就可以让浏览器完成初始工作，计算每个组件的差异，让您只对它们求和。您还节省了一次 canvas，一次对 getImageData() 的调用，这在硬件加速系统上相对昂贵：

ctx.drawImage(image1, x, y);
ctx.globalCompositeOperation = "difference";  // use composite to set blending...
ctx.drawImage(image2, x, y);

// extract data, and sum -

注意：IE11不支持新的混合模式。对于 IE，您需要像最初一样手动进行差异计算。

您可以通过在支持时提供快速方法来检测此问题，在不支持时提供手动方法：

ctx.globalCompositeOperation = "difference";
if (ctx.globalCompositeOperation === "difference") {
    // fast
}
else {
    // manual
}

实时性能测试

测试1将进行手动差异计算，测试2将使用浏览器差异混合模式。在我的设置中，FireFox 以 超过 4 倍的因子 获胜（Chrome 的差异略小）。

var canvas1 = document.createElement("canvas"),
    canvas2 = document.createElement("canvas"),
    ctx1 = canvas1.getContext("2d"),
    ctx2 = canvas2.getContext("2d"),
    img1 = new Image, img2 = new Image,
    count = 2,
    startTime1, startTime2, endTime1, endTime2, sum1, sum2;

performance = performance || Date;               // "polyfill" the performance object
img1.crossOrigin = img2.crossOrigin = "";        // we need to extract pixels
img1.onload = img2.onload = loader;
img1.src = "http://i.imgur.com/TJiD5GM.jpg";
img2.src = "http://i.imgur.com/s9ksOb1.jpg";

function loader() {if(!--count) test1()}         // handle async load
function test1(){
  startTime1 = performance.now();
  
  ctx1.drawImage(img1, 0, 0);
  ctx2.drawImage(img2, 0, 0);
  
  var data1 = ctx1.getImageData(0, 0, 500, 500).data,
      data2 = ctx2.getImageData(0, 0, 500, 500).data,
      i = 0, len = data1.length, sum = 0;
  
  // we do all channels except alpha channel (not used in difference calcs.)
  while(i < len) {
    sum += Math.abs(data2[i] - data1[i++]) + 
           Math.abs(data2[i] - data1[i++]) + 
           Math.abs(data2[i] - data1[i++]); 
    i++
  }
  
  sum1 = sum;
  endTime1 = performance.now();
  test2();
}

function test2(){
  startTime2 = performance.now();
  
  ctx1.drawImage(img1, 0, 0);
  ctx1.globalCompositeOperation = "difference";
  if (ctx1.globalCompositeOperation !== "difference")
    alert("Sorry, use Firefox or Chrome");
  ctx1.drawImage(img2, 0, 0);
  
  var data = ctx1.getImageData(0, 0, 500, 500).data,
      i = 0, len = data.length, sum = 0;
  
  // we do all channels except alpha channel
  while(i < len) {
    sum += data[i++];
    sum += data[i++];
    sum += data[i++];
    i++;
  }
  sum2 = sum;      
  endTime2 = performance.now();
  result();
}

function result() {
  var time1 = endTime1 - startTime1,
      time2 = endTime2 - startTime2,
      factor = time1 / time2,
      res = "Manual method: " + time1.toFixed(3) + "ms<br>";
  res += "Blending mode: " + time2.toFixed(3) + "ms<br>";
  res += "Factor: " + factor.toFixed(2) + "x<br>";
  res += "Sum 1 = " + sum1;
  res += "<br>Sum 2 = " + sum2;
  document.querySelector("output").innerHTML = res;
}

<output>Loading images and calculating...</output>

Javascript canvas: 如何有效地计算两个 canvases 的距离

Javascript canvas: how to efficiently compute distance of two canvases

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