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如何在touch事件中模拟mouse事件中的offsetX offsetY

1. 起因

最近想制作一个在散开的纸面画画的效果,纸面会按一定角度倾斜,就像下面这样↓
canvas
也就是给canvas元素加了transform: roate(-2deg)

2. 电脑端实现

在电脑端很容易实现,鼠标事件中有offsetX Y,能够获得鼠标位置相对于目标节点的位置,可以简单理解为相对于元素左上角的坐标。获得坐标后,再按坐标绘制到Canvas上,一切就OK了,不过到了移动端就有点麻烦了。

3. 移动端实现

移动端touch事件有以下几个属性

  • ClientX Y 相对于视口的坐标
  • pageX Y 相对于页面左上角原点的坐标
  • screenX Y 相对于屏幕的坐标标
  • movementX Y 相对于上一次坐标的坐标

然而就是没有offsetX Y,怎么办,自己模拟试试?

3.1 第一次模拟

  1. 获得pageX Y
  2. 通过offsetTop left计算元素左上角的顶点位置vertex
  3. 计算相对坐标

代码如下:

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function getVertexPosition(el) {
let currentTarget = el
let top = 0
let left = 0
while (currentTarget !== null) {
top += currentTarget.offsetTop
left += currentTarget.offsetLeft
currentTarget = currentTarget.offsetParent
}
return { top, left }
}

let vertex = getVertexPosition(canvas)
canvas.addEventListener('touchmove',(e)=>{
let offsetX = e.pageX-vertex.left
let offsetY = e.pageX-vertex.top
})

在页面没有设置任何transform属性的情况下,这个代码是生效的,能获得正确的坐标点。
然而如果父元素或目标元素有任何transform属性,坐标就会错误,比如本文中的canvas元素,设置了transform: roate(-2deg),坐标就发生了偏移。
随后搜索了一下是否有类似的解决方案,结果都是这样的代码,都不能对transform元素生效。

3.2 偏移原因

偏移原因是因为变换后,元素的坐标轴已经改变了,而我们得到的坐标还是变换前的坐标,自然而然就发生错误了。
坐标图
如图所示,实际触摸点是绿色,本应也绘制在绿色坐标点,但是我们现在的坐标系仍然是之前的坐标系,就导致了绘制点相对于原来的坐标点绘制,也即紫色,导致绘制偏移。
解决办法也很简单,将触摸点按照新坐标系计算得到值,就是真实的相对坐标了。
步骤:

  1. 获得点击坐标(pageX pageY)
  2. 获得旋转角度 旋转中心
  3. 将旋转中心于元素顶点坐标相加,得到整个页面的旋转中心
  4. 旋转相同负角度(逆运算),将点击坐标还原到真实的坐标系
  5. 减去顶点坐标,获得真实相对坐标。

第二次模拟

  1. 首先获得计算后的样式,获得transform相关属性
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    let style = window.getComputedStyle(el)
    console.log(style)

获得的transform属性如下

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transform: "matrix(0.999391, -0.0348995, 0.0348995, 0.999391, 0, 0)"
transformBox: "view-box"
transformOrigin: "160px 240px"
transformStyle: "flat"

关于transform:matrix以及如何理解查看张鑫旭的文章
简而言之,就是transform属性都是通过transform:matrix进行矩阵计算得到坐标的。

  1. 解析transform属性
    由于这里涉及到矩阵运算,需要引入math.js
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    let transform = style.transform
    let transformOrigin = style.transformOrigin
    let origin = { x: 0, y: 0 }
    let matrix = math.ones([3, 3])
    if (transform !== 'none') {
    let originArray = transformOrigin.split(' ')
    origin.x = parseInt(originArray[0])
    origin.y = parseInt(originArray[1]) //矩阵的坐标变化是基于变换中心得。
    let matrixString = transform.match(/\(([^)]*)\)/)[1]
    let stringArray = matrixString.split(',')
    let temp = []
    stringArray.forEach((value) => {
    temp.push(parseFloat(value.trim()))
    })
    temp = [
    [temp[0], temp[2], temp[4]],
    [temp[1], temp[3], temp[5]],
    [0, 0, 1],
    ]
    matrix = math.inv(temp) //进行逆矩阵
    } else {
    matrix = [[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]]
    }

这样我们就得到了原变换矩阵的逆矩阵和变换中心,就能将触摸点正确的还原到原坐标系了

  1. 计算

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    function computPosition(obj){
    let { matrix, origin, vertex: { top, left },ponit:{x,y} } = obj
    x = x - left - origin.x
    y = y - top - origin.y
    let result = math.multiply(matrix, [x, y, 1])
    x = result[0] + origin.x
    y = result[1] + origin.y
    return (x,y)
    }
  2. 实际实现

    1. 由于子元素会受到父元素变换影响,因此需要遍历所有父元素
    2. 由于getComputStyle()和获得顶点坐标有较大性能消耗,最好将相关参数缓存起来
      实际代码实现见此https://github.com/Geylnu/touch-offset

其它

W3C给出了没有为touch事件添加offsetX Y的原因https://github.com/w3c/touch-events/issues/62