在 SVG 上使用 skewX 和 skewY 时如何补偿平移

How to compensate translate when skewX and skewY are used on SVG

CONTEXT: @AnaTudor (@daredevil) is talking aboutskewX 或 [=15= 时 SVG 的 d 移动距离] 被使用,所以我想知道是否有任何方法可以计算该距离以补偿平移,并避免使用链式 translate.

测试用例:在下面的代码片段中,我们不会使用 SVG 特定链接 and/or 嵌套,我们只使用相同的变换值,但按照特定的顺序变换函数;

现在,如您所见,两个矩形的位置不同,如果您单击按钮,第二个矩形会更接近我们的预期,但仍然需要针对所有情况进行更多计算。

问题:我们如何改变fixOrigin函数来调整所有可能的变换函数组合的翻译,以一种看起来与[=63相同的方式=]变换?

var el1 = document.querySelectorAll('path')[0],
    el2 = document.querySelectorAll('path')[1],
    el2BB = el2.getBBox(), el2cx = el2BB.x + el2BB.width/2, el2cy = el2BB.y + el2BB.height/2,
    btn = document.querySelectorAll('button')[0], btn1 = document.querySelectorAll('button')[1],
    x = 20, y = 20, scale = 0.6, rotate = 45, skewX = 20, skewY = -20;


el1.style.transform = 'translate(20px, 20px) rotate(45deg) skewX(20deg) skewY(-20deg) scale(0.6)';
el1.style.transformOrigin = '50% 50% 0px';

el2.setAttribute('transform', 'translate('+x+','+y+') scale('+scale+') rotate('+rotate+' '+el2cx+','+el2cy+') skewX('+skewX+') skewY('+skewY+')');

function fixOrigin(){
  x += (1-scale) * el2BB.width/2;
  y += (1-scale) * el2BB.height/2;
  el2.setAttribute('transform', 'translate('+x+','+y+') scale('+scale+') rotate('+rotate+' '+el2cx+','+el2cy+') skewX('+skewX+') skewY('+skewY+')');
}
btn.addEventListener('click',fixOrigin,false);

function fixEverything() {
  // scale binds all transform functions together
  if ( !!scale ) {
    //most important make sure we have translation values
    //!!(x) && (x=0); !!(y) && (y=0);
    
    // first adjust translate based on scale value
    x += (1-scale) * el2BB.width/2;
    y += (1-scale) * el2BB.height/2;
      
    //now we also adjust the rotation transform  origin based on SKEWS
    if (!!rotate) {
      // el2cx += .... el2cy += ...
    }
    
    //almost there, now we adjust the translation based on SKEWS
    // x += ... y += ...
  
  // last case, when SKEWS are used alone
  } else if ( !scale && !rotate ) {
    // adjust translation here
    // x += ... y += ...
  }

  el2.setAttribute('transform', 'translate(' + x + ',' + y + ') scale(' + scale + ') rotate(' + rotate + ' ' + el2cx + ',' + el2cy + ') skewX(' + skewX + ') skewY(' + skewY + ')');
}

btn1.addEventListener('click', fixEverything, false);
/* desired transform
transform-origin: 50% 50% 0px; 
transform: translate(20px, 20px) rotate(45deg) skewX(20deg) skewY(-20deg) scale(0.6);
*/

svg {
  overflow: visible; width:30%;
  border: 1px solid #eee; /* some sort of ruler */
}
<button>Fix Transform Origin</button><button>Fix All</button><br>
<p>Click to change the `transform` attribute</p>
<svg id="svgMixedCSS" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 600 500">
    <path fill="green" d="M426.671 0h-341.328c-46.937 0-85.343 38.405-85.343 85.345v341.311c0 46.969 38.406 85.344 85.343 85.344h341.328c46.938 0 85.329-38.375 85.329-85.345v-341.31c0-46.94-38.391-85.345-85.329-85.345z" ></path>
</svg>
<svg id="svgMixedAttr" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 600 500">  
  <path fill="indigo" d="M426.671 0h-341.328c-46.937 0-85.343 38.405-85.343 85.345v341.311c0 46.969 38.406 85.344 85.343 85.344h341.328c46.938 0 85.329-38.375 85.329-85.345v-341.31c0-46.94-38.391-85.345-85.329-85.345z"></path>            
</svg>

我制作了一个超酷的片段供你玩。更新:它还有一个包含所有可能情况的功能草案。

因为您目前的核心问题似乎是如何计算 d 距离。它来自一个谈话,其中对于 skewX 的情况,倾斜操作本质上被描述为 (x, y) ↦ (x + d, y)。如果您查看 the SVG spec,您会发现一个矩阵,它基本上表示 skewX(a) 的确切公式是 (x, y) ↦ (x + cos(a) y, y)。同样,对于 skewY(a),您有 (x, y) ↦ (x, y + cos(a) x)。所以我会说第一种情况是 d := cos(a) * y,第二种情况是 d := cos(a) * x

不过,问题标题向我提出了一个不同的问题。该问题可以表述如下:给定 transform="skewX(c) translate(a, b)" 一些数字 abc,找到 de,使得我刚刚给出的转换与 translate(d, e) skewX(c) 相同。或者换句话说:如果我想将转换移动到 skewX.

的外部,我该如何更改 transform 的条目

要找到这些数字,请查看相应的矩阵乘积,如 defined in the spec:

⎡1 tan(c) 0⎤ ⎡1 0 a⎤   ⎡1  tan(c)  a + tan(c) b⎤   ⎡1 0 a + tan(c) b⎤ ⎡1 tan(c) 0⎤
⎢0   1    0⎥∙⎢0 1 b⎥ = ⎢0    1         b       ⎥ = ⎢0 1     b       ⎥∙⎢0   1    0⎥
⎣0   0    1⎦ ⎣0 0 1⎦   ⎣0    0         1       ⎦   ⎣0 0     1       ⎦ ⎣0   0    1⎦

所以你会有 d = a + tan(c) * be = b。您只需将倾斜变换应用于平移向量。换句话说:

skewX(c) translate(a, b) = translate(a + tan(c) * b, b) skewX(c)

你可以对y做类似的计算得到:

skewY(c) translate(a, b) = translate(a, b + tan(c) * a) skewY(c)

如果你同时拥有skewXskewY,你可以一次将translate移出一步,这样在每一步你只需要处理一个单一倾斜方向。如果您想要相反的方向(即将 translate 移近倾斜内部),请在这些公式中使用 - tan(c) 而不是 + tan(c)

您编辑的问题及其包含的示例更清楚地表明您 真正 之后是将 CSS3 style="transform: …" 转换为等效的 SVG transform="…" 转换。特别是允许 CSS3 transform-origin: 50% 50% 0px 将变换中心置于对象中心的方式,而不是 SVG 坐标系的原点。

下面的代码片段演示了实现此目的的两种方法。一个相当简单:首先将对象的中心(您已经在问题的片段中计算出)平移到原点,然后执行所有转换,然后将该点平移回其原始坐标。那是中心的物体,它本质上有

transform="translate(256,256)
           translate(20, 20)
           rotate(45) skewX(20) skewY(-20) scale(0.6)
           translate(-256,-256)"

但是在你的问题中你写道你想“避免使用链式 translate”,上面使用了(在某种意义上)。为了避免这种情况,您可以将所有翻译步骤合并为一个。下面的代码就是这样做的,将翻译步骤移到外面,即移到序列的开头。最终结果基本上是

transform="translate(211.325,73.165)
           rotate(45) skewX(20) skewY(-20) scale(0.6)"

除了每个数字的实际结果都有更多数字。我个人认为第一种方法更简单、更简洁,但第二种方法可能更接近您的想法。

一个特别的好处是代码按照转换描述中给出的顺序迭代基本转换,这样用户就可以自由地按照他们喜欢的任何顺序给出转换,并且翻译仍然可以得到适当收集。

var el1 = document.querySelectorAll('path')[0],
    el2 = document.querySelectorAll('path')[1],
    el2BB = el2.getBBox(), el2cx = el2BB.x + el2BB.width/2, el2cy = el2BB.y + el2BB.height/2,
    el3 = document.querySelectorAll('path')[2],
    transform = 'translate(20px, 20px) rotate(45deg) skewX(20deg) skewY(-20deg) scale(0.6)';


el1.style.transform = transform;
el1.style.transformOrigin = '50% 50% 0px';

transform = 'translate('+el2cx+','+el2cy+') ' + transform.replace(/deg/g,'').replace(/px/g,'')+' translate('+(-el2cx)+','+(-el2cy)+')';
el2.setAttribute('transform', transform);

el3.setAttribute('transform', combineTranslates(transform));

function combineTranslates(transform) {
    var ts = [], // will contain list of elementary transformations
        r = /\s*([A-Za-z0-9]+\s*\([\-0-9.,\s]*\))/g,
        match,
        pos = 0, // used during tokenization
        deg = Math.PI/180.0,
        x = 0, y = 0, // translation gets accumulated here
        tmp;

    // Tokenize transform into individual elementary transformations
    while (match = r.exec(transform)) {
        if (match.index !== pos) throw Error('Invalid transform: ' + transform);
        pos += match[0].length;
        ts.push(match[1]);
    }
    // TODO: check that only whitespace remains after matches
    //console.log(ts);

    // Iterate over transformations from inside to outside
    for (var i = ts.length - 1; i >= 0; --i) {
        match = /([A-Za-z0-9]+)\s*\(([\-0-9.,\s]*)\)/.exec(ts[i]);
        var op = match[1],
            args = match[2].replace(/\s+/g, '').split(',').map(Number);
        //console.log(op, args);
        switch (op) {
            // Apply given transformation to (x,y) vector
            case 'translate':
                x += args[0];
                y += args[1];
                ts.splice(i, 1); // Drop translate from ts array
                break;
            case 'rotate':
                var angle = args[0]*deg,
                    cos = Math.cos(angle),
                    sin = Math.sin(angle);
                tmp = cos*x - sin*y;
                y = sin*x + cos*y;
                x = tmp;
                break;
            case 'scale':
                x *= args[0];
                y *= (args.length === 1 ? args[0] : args[1]);
                break;
            case 'skewX':
                x += y*Math.tan(args[0]*deg);
                break;
            case 'skewY':
                y += x*Math.tan(args[0]*deg);
                break;
            default:
                throw Error('Unknown transform ' + op)
        }
    }
    ts.unshift('translate('+x+','+y+')'); // add as first element
    //console.log('From '+transform+'\n  to '+ts.join(' '));
    return ts.join(' ');
};
svg { overflow: visible; width:30%; border: 1px solid #eee; }
<svg id="svgMixedCSS" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 600 500">
    <path fill="green" d="M426.671 0h-341.328c-46.937 0-85.343 38.405-85.343 85.345v341.311c0 46.969 38.406 85.344 85.343 85.344h341.328c46.938 0 85.329-38.375 85.329-85.345v-341.31c0-46.94-38.391-85.345-85.329-85.345z" ></path>
</svg>
<svg id="svgMixedAttr" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 600 500">  
  <path fill="indigo" d="M426.671 0h-341.328c-46.937 0-85.343 38.405-85.343 85.345v341.311c0 46.969 38.406 85.344 85.343 85.344h341.328c46.938 0 85.329-38.375 85.329-85.345v-341.31c0-46.94-38.391-85.345-85.329-85.345z"></path>            
</svg>
<svg id="svgCombinedAttr" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 600 500">  
  <path fill="blue" d="M426.671 0h-341.328c-46.937 0-85.343 38.405-85.343 85.345v341.311c0 46.969 38.406 85.344 85.343 85.344h341.328c46.938 0 85.329-38.375 85.329-85.345v-341.31c0-46.94-38.391-85.345-85.329-85.345z"></path>            
</svg>