在 Canvas 绘图中,非零环绕规则(non-zero winding rule 或 non-zero rule)是用于确定一个点是否位于路径内部的算法。它主要用于fill()
方法,决定哪些区域需要填充颜色。
非零环绕规则的工作原理如下:
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从需要判断的点出发,向任意方向画一条射线。 这条射线不应该穿过任何路径的顶点。
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为路径的每一段线段指定一个方向值(winding number)。 如果线段从射线的左侧穿过到右侧,则 winding number 加 1;如果线段从射线的右侧穿过到左侧,则 winding number 减 1。
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将所有穿过射线的线段的 winding number 相加。
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如果 winding number 的总和不为零,则该点位于路径内部,会被填充;如果 winding number 的总和为零,则该点位于路径外部,不会被填充。
举例说明:
想象一下一个五角星。如果应用非零环绕规则,星星的中心点会被填充,因为围绕中心点的路径的 winding number 总和不为零。即使中心点不在任何一个三角形的内部,它仍然被认为在整个路径的内部。
再想象一个有两个同心圆的图形,外圆顺时针绘制,内圆逆时针绘制。如果应用非零环绕规则,两个圆之间的区域会被填充。这是因为从该区域内的任何一点引出的射线都会穿过外圆(+1)和内圆(+1),winding number 总和为 2,不为零。而内圆内部的区域不会被填充,因为射线会穿过外圆(+1)和内圆(-1),winding number 总和为 0。
与 even-odd 规则的区别:
Canvas 还支持另一种规则,称为 even-odd 规则 (奇偶规则)。even-odd 规则只计算射线穿过路径的次数,不考虑方向。如果穿过次数为奇数,则该点位于路径内部;如果穿过次数为偶数,则该点位于路径外部。
在 Canvas API 中的使用:
默认情况下,Canvas 使用非零环绕规则。你可以使用 ctx.fill()
方法进行填充。 如果你想使用 even-odd 规则,可以使用 ctx.fill('evenodd')
。
总而言之,非零环绕规则提供了一种更灵活的方式来定义复杂的填充区域,特别是在处理自相交路径时。理解非零环绕规则对于创建复杂的 Canvas 图形至关重要。