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逻辑像素与物理像素——canvas缩放后绘图区域的长宽究竟是多少

article 2024/11/25 14:09:58

bug描述

最近在基于 canvas写一个页面，涉及在画布中绘制网格。为了适配高分辨率的屏幕，给画布做了缩放，用缩放后的canvas长宽去计算网格的行列数。
以下是代码

 	// 获取设备像素比
     const devicePixelRatio = window.devicePixelRatio || 1;
     // 获取CSS宽高
     const styleWidth = backgroundCanvas.clientWidth;
     const styleHeight = backgroundCanvas.clientHeight;

     // 设置画布的实际绘图分辨率
     backgroundCanvas.width = styleWidth * devicePixelRatio;
     backgroundCanvas.height = styleHeight * devicePixelRatio;
     // 缩放绘图上下文，适配设备像素比
     backCtx.scale(devicePixelRatio, devicePixelRatio);
  	//计算网格行列
     cols = Math.floor(styleWidth / gridSize);
     rows = Math.floor(styleHeight / gridSize);;

结果很奇怪啊，计算得 cols = 27，但屏幕只显示了 21 列。

问题分析

Canvas 的逻辑宽高 vs. 物理分辨率
- canvas.width 和 canvas.height 定义了画布的实际绘图分辨率，单位是 物理像素。
- CSS 设置的 width 和 height 是画布的 逻辑显示尺寸，单位是 逻辑像素。
- 当设置 canvas.width = styleWidth * devicePixelRatio 时，画布的绘图区域被放大，但 CSS 控制的逻辑显示尺寸未改变。
导致问题的核心原因
1. 网格行列数基于物理分辨率计算：
```
const cols = Math.floor(backgroundCanvas.width / gridSize);
```
  由于 backgroundCanvas.width 是物理像素，计算的网格行列数和逻辑尺寸中实际能够显示的会不同。

解决方案

解决该问题的关键在于 在逻辑尺寸范围内计算网格

网格绘制需要基于逻辑宽高进行坐标计算：

 // 获取CSS宽高
const styleWidth = backgroundCanvas.clientWidth;
const styleHeight = backgroundCanvas.clientHeight;
 ....
cols = Math.floor(styleWidth / gridSize);
rows = Math.floor(styleHeight / gridSize);

完整代码示例

以下是修复后整理的完整代码：

const devicePixelRatio = window.devicePixelRatio || 1;
const gridSize = 20;

const backgroundCanvas = document.getElementById('background');
const styleWidth = backgroundCanvas.clientWidth; // CSS 逻辑宽度
const styleHeight = backgroundCanvas.clientHeight; // CSS 逻辑高度

// 设置物理分辨率
backgroundCanvas.width = styleWidth * devicePixelRatio;
backgroundCanvas.height = styleHeight * devicePixelRatio;

// 确保逻辑显示尺寸不变
backgroundCanvas.style.width = `${styleWidth}px`;
backgroundCanvas.style.height = `${styleHeight}px`;

// 获取上下文并缩放
const ctx = backgroundCanvas.getContext('2d');
ctx.scale(devicePixelRatio, devicePixelRatio);

// 计算逻辑行列数
const cols = Math.floor(styleWidth / gridSize);
const rows = Math.floor(styleHeight / gridSize);

// 绘制网格
function drawGrid() {
    ctx.clearRect(0, 0, backgroundCanvas.width, backgroundCanvas.height);
    ctx.strokeStyle = "#ccc";

    for (let x = 0; x <= cols; x++) {
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(x * gridSize, 0);
        ctx.lineTo(x * gridSize, styleHeight);
        ctx.stroke();
    }

    for (let y = 0; y <= rows; y++) {
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(0, y * gridSize);
        ctx.lineTo(styleWidth, y * gridSize);
        ctx.stroke();
    }
}

drawGrid();