理解SVG坐标系统和变换: transform属性

来源:http://www.sh-fengwen.com 作者:瘦身美容 人气:139 发布时间:2019-11-12
摘要:理解SVG transform坐标变换 2015/10/11 · HTML5 ·SVG 原文出处:张鑫旭    理解SVG坐标系统和变换: transform属性 2015/09/23 · HTML5 ·SVG 原文出处:SaraSoueidan   译文出处:Blueed@Ivan_z3    SVG元素

理解SVG transform坐标变换

2015/10/11 · HTML5 · SVG

原文出处: 张鑫旭   

理解SVG坐标系统和变换: transform属性

2015/09/23 · HTML5 · SVG

原文出处: SaraSoueidan   译文出处:Blueed@Ivan_z3   

SVG元素可以通过缩放,移动,倾斜和旋转来变换-类似HTML元素使用CSS transform来变换。然而,当涉及到坐标系时这些变换所产生的影响必然有一定差别。在这篇文章中我们讨论SVG的transform属性和CSS属性,包括如何使用,以及你必须知道的关于SVG坐标系变换的知识。

这是我写的SVG坐标系统和变换部分的第二篇。在第一篇中,包括了任何要理解SVG坐标系统基础的需要知道的内容;更具体的是, SVG viewport, viewBox 和 preserveAspectRatio 属性。

  • 理解SVG坐标系和变换(第一部分)-viewport,viewBox,和preserveAspectRatio
  • 理解SVG坐标系和变换(第二部分)-transform属性
  • 理解SVG坐标系和变换(第三部分)-建立新视窗

这一部分我建议你先阅读第一篇,如果没有,确保你在阅读这篇之前已经读了第一篇。

一、HTML transform和SVG transform

SVG中自带transform属性,没错,是属性,例如:

JavaScript

<svg width="200" height="150"> <rect x="30" y="30" width="120" height="90" transform="rotate(45)"></rect> </svg>

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<svg width="200" height="150">
    <rect x="30" y="30" width="120" height="90" transform="rotate(45)"></rect>
</svg>

普通的HTML元素没有transform属性,但是支持CSS3的transform, 好奇的小伙伴可能会疑问了,CSS3中的transform变换,跟SVG中的transform是什么关系呢?

恩,有点类似于谢霆锋和陈冠希之间的关系,有些小复杂。

图片 1

OK, 先说说相似之处吧。
一些基本的变换类型是一样的,包括:位移translate, 旋转rotate, 缩放scale, 斜切skew以及直接矩阵matrix. 但只局限于2D层面的变换。SVG似乎只支持二维变换(若有不对,欢迎指正),且类似translateXrotateX也都是不支持的。

下面就是不一样的地方了:
1. CSS3 transform一般用在普通元素上,虽然也可以应用在SVG元素上,但是IE浏览器(IE edge未测试)却不支持SVG元素;

JavaScript

rect { /* IE说:你这是弄啥来? */ transform:rotate(45deg); }

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rect {
    /* IE说:你这是弄啥来? */
    transform:rotate(45deg);
}

2. HTML元素的CSS3 transform和SVG的transform坐标系统大相径庭;

平常我们使用transform其坐标是相对于当前元素而言的,默认是元素的中心点变换,我们可以通过transform-origin属性改变变换的中心点。而SVG中的transform的坐标变换的是相对于画布的左上角计算的,跟HTML的transform差别较大,理解上也更加麻烦。而本文就是彻底理清SVG中的transform到底是怎么工作的。

3. 具体的语法细节有差异。SVG transform属性语法有些自带偏移。而CSS transform则更加纯粹些。

//zxx: 据说CSS的transform和SVG的transform属性即将合并。

transform属性值

tranform属性用来对一个元素声明一个或多个变换。它输入一个带有顺序的变换定义列表的<transform-list>值。每个变换定义由空格或逗号隔开。给元素添加变换看起来如下:

有效地SVG变换有:旋转缩放移动, 和倾斜transform属性中使用的变换函数类似于CSS中transform属性使用的CSS变换函数,除了参数不同。

注意下列的函数语法定义只在transform属性中有效。查看section about transforming SVGs with CSS properties获取关于CSS变换属性中使用的语法信息。

二、SVG transform translate位移

我们先来看下最简单最基本的translate位移变换,例如,我们偏移(295,115)大小的位置,HTML元素的偏移(下图左)和SVG元素的偏移(下图右)就会不一样。一个是相对自己的中心点(下图左),一个是SVG的左上角(下图右)。

图片 2

虽然两者的相对位置不一样,但是,对于单纯地位移来讲,无论你相对于那个点位置,实际偏移的位置都是一样的,因此,从表现上讲,两者最终的位置看上去还是一样的。

您可以狠狠地点击这里:HTML translate和SVG translate比对demo

图片 3

前面我们提到过,SVG元素也能使用CSS3的transform进行变换(非IE浏览器),但是只能支持2D层面的几个属性,例如translateX(tx),translateY(ty)以及translate(tx[, ty])translateZ(tz)则并不支持。

如果我们使用SVG元素自带的transform属性进行变换,则仅支持translate(tx[ ty])这种用法(缺省使用0代替),当多个参数值的时候,可以使用逗号,或者直接空格分隔,但是不能包含单位,例如下面这种写法直接翘辫子:

CSS

transform="translate(30px 12px)"

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transform="translate(30px 12px)"

下面这种无单位写法才可以:

CSS

transform="translate(30 12)" transform="translate(30, 12)"

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transform="translate(30 12)"        
transform="translate(30, 12)"

另外,和CSS3的transform一样,SVG中的translate位移也是支持多声明累加的。例如:

CSS

transform="translate(30 12) translate(30 12)"

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transform="translate(30 12) translate(30 12)"

等同于:

CSS

transform="translate(60 24)"

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transform="translate(60 24)"

需要注意的是,俩个translate中间不要混有其他的transform变换。否则,最终的位移就不是简单的相加了。

Matrix

你可以使用matrix()函数在SVG元素上添加一个或多个变换。matrix变换语法如下:

matrix(<a> <b> <c> <d> <e> <f>)

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matrix(<a> <b> <c> <d> <e> <f>)

上述声明通过一个有6个值的变换矩阵声明一个变换。matrix(a,b,c,d,e,f)等同于添加变换matrix[a b c d e f]

如果你不精通数学,最好不要用这个函数。对于那些精通的人,你可以在这里阅读更多关于数学的内容。因此这个函数很少使用-我将忽略来讨论其他变换函数。

三、SVG transform rotate旋转

上面的位移变换,我们似乎没看到明显的不一样。但是,从这里的旋转变换开始,就可以看出明显的差异了。

下面图示的是基本的45度旋转(来自css-tricks)(左HTML元素,右SVG元素):

图片 4

由于SVG元素的默认是SVG左上角为中心变换的,因此,矩形旋转的幅度就有了过山车的感觉。

您可以狠狠地点击这里:HTML rotate和SVG rotate比对demo

图片 5

结果会发现,两者位置大相径庭了:

CSS transform中的rotate语法比较直白:rotate(angle),就一个angle参数,表示角度大小,不过必须要有单位,比如deg(度), turn(圈), grad(百分度 – 一种角的测量单位,定义为一个圆周角的1/400。常用于建筑或土木工程的角度测量),甚至可以使用calc()计算,例如:calc(.25turn - 30deg).

但是,SVG中的属性transform旋转就没有这么多花头,单位?哦,别逗了,毛线都没有,直接光秃秃的数值,表示角度deg,例如:

CSS

transform="rotate(45)"

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transform="rotate(45)"

具体语法为:rotate(angle[ x y]). 大家注意到没有,这里有个[ x y][]表示这个可选参数。也就是说,SVG中的rotate旋转比CSS的rotate多了一个可选参数,那这个可选参数[ x y]表示什么意思呢?

告诉你,是非常有用的东西。用来偏移transform变换中心点的。

为什么说非常有用呢?SVG元素默认是基于左上角的,但是我们的旋转元素往往都在SVG的中间区域,此时旋转跨度太大,智商余额不足的我们就脑补不过来,此时难免希望可以像CSS的transform变换一样,围绕元素的中心点变换。怎么办?

我们可以借助CSS3 transform-origin修改SVG元素默认的变换中心点,然后配合CSS变换。但是,我们前面多次提到,IE浏览器的SVG元素不识别CSS中的transform. 所以,从兼容性上讲,CSS策略是不可行的。难道就没有其他办法了,有,就是这里的可选参数[ x y],通过对变换中心点的偏移修正,我们也能让SVG元素围绕自身的中心点旋转了。

所以,上面的demo,我们稍微修改下,就能让矩形围绕自己旋转了,见下:

JavaScript

<rect x="30" y="30" width="120" height="90" rx="10" ry="10" fill="#a0b3d6" transform="rotate(45, 90 75)"></rect> <!-- 90 = 30 + 120/2 --> <!-- 75 = 30 + 90/2 -->

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<rect x="30" y="30" width="120" height="90" rx="10" ry="10" fill="#a0b3d6" transform="rotate(45, 90 75)"></rect>
<!-- 90 = 30 + 120/2 -->
<!-- 75 = 30 +  90/2 -->

您可以狠狠地点击这里:SVG元素也围绕自身中心点旋转demo

图片 6

使用原理图表示就是下面这样(左HTML旋转,右SVG元素偏移旋转):

图片 7

同样的,rotate旋转可以多个值并存,例如下面的CSS和attribute用法:

CSS

transform: rotate(45deg) rotate(-45deg); transform="rotate(45) rotate(-45)

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transform: rotate(45deg) rotate(-45deg);
transform="rotate(45) rotate(-45)

然而,需要注意的是,SVG属性的transform声明的中心变换坐标是不能共享的。

因此,虽然transform="rotate(45, 90 75)"是中心点旋转,但是,后面再添加其他东西,例如:rotate(-45)则偏移值忽略,终中心点还是SVG的左上角(0,0)位置,好惨!

例如原来的45度旋转,再加个-45度反向旋转:

XHTML

<rect x="30" y="30" width="120" height="90" rx="10" ry="10" fill="#a0b3d6" transform="rotate(45, 90 75) rotate(-45)"></rect>

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<rect x="30" y="30" width="120" height="90" rx="10" ry="10" fill="#a0b3d6" transform="rotate(45, 90 75) rotate(-45)"></rect>

结果位置回去了?才怪呢!图片 8

CSS的是又回去了,但是SVG的确是挂在月球上了。究其原因是rotate(-45)又是相对SVG左上角变换的啦!

图片 9

您可以狠狠地点击这里:SVG连续旋转demo

虽然乍看上去,好像SVG的坐标系统有些怪怪的,但是,实际上,在有些需求场景下,SVG这种看似独立的偏移系统更容易实现一些功能。

比方说,我们希望某个SVG元素先以右下角为中心旋转90度,然后再以右上角为中心旋转90度,该怎么处理?

对于SVG transform,我们直接面向需求写数值就可以了。假设我们的SVG元素的高宽是120*90, 左上角坐标是(30,30), 则,显然,右下角坐标是(150,120), 右上角坐标是(150,30),于是,我们的transform值就很简单:

XHTML

transform="rotate(90, 150 120) rotate(90 150 30)"

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transform="rotate(90, 150 120) rotate(90 150 30)"

参见下面的示意图(示意图的坐标与上面略有出入,但不影响原理示意):图片 10

但是,如果我们使用之前容易理解的CSS3来实现,反而就复杂了,因为CSS3中的transform的变换点只能一次性指定,如果要实现不同变换点的旋转效果,只能通过translate再次偏移,例如,实现上面的右下角再右上角90度旋转,则要这样:

CSS

transform-origin: right bottom; /* 或者 100% 100% */ transform: rotate(90deg) translate(0, -100%) /* 从右下到右上 */ rotate(90deg) translate(0, 100%);

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transform-origin: right bottom; /* 或者 100% 100% */
transform:
  rotate(90deg)
  translate(0, -100%) /* 从右下到右上 */
  rotate(90deg)
  translate(0, 100%);

Gif示意下就是:图片 11

显然要麻烦很多。可见,两种坐标系统没有绝对的优劣。

您可以狠狠地点击这里:右下再右上旋转90度demo

图片 12

上图为两种变换的最终效果,虽然最终的效果是一样的,但是,从理解上而言,这回,是SVG的transform反而更容易理解。还是那句话,辩证看问题,凡事无绝对。

Translation

要移动SVG元素,你可以用translate()函数。translate函数的语法如下:

CSS

translate(<tx> [<ty>])

1
translate(<tx> [<ty>])

translate()函数输入一个或两个值得来声明水平和竖直移动值。tx代表x轴上的translation值;ty代表y轴上的translation值。

ty值是可选的,如果省略,默认值为0txty值可以通过空格或者逗号分隔,它们在函数中不代表任何单位-它们默认等于当前用户坐标系单位。

下面的例子把一个元素向右移动100个用户单位,向下移动300个用户单位。

<circle cx="0" cy="0" r="100" transform="translate(100 300)" />

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<circle cx="0" cy="0" r="100" transform="translate(100 300)" />

上述代码如果以translate(100, 300)用逗号来分隔值的形式声明一样有效。

四、SVG transform scale缩放

SVG中的缩放的语法就比较单纯了,就scale(sx[, sy])sx表示横坐标缩放比例,sy表示纵坐标缩放比例。其中sy是可缺省的,如果缺失,表示使用和sx一样的值,也就是等比例缩放。其中,sxsy两个参数可以逗号分隔,也可以使用空格分隔。这和CSS3中的使用有所不同,两外,SVG transform属性值缩放是不支持scaleXscaleY这些鬼的。

同样的,CSS控制的transform和SVG元素属性控制的transform的坐标系统是不一样的。一个默认元素中心(下图左),一个是SVG画布左上角(下图右),于是(from css-tricks):图片 13

因此,当我们对SVG元素scale缩放时候,发现位置也有出乎我们意料,就应该知道是怎么回事了。

rotate旋转虽然也是迥异坐标,但是其参数自带偏移参数,我们我们移个花接个木,还是可以得到我们想要的结果。但是,scale缩放这里,就要悲惨很多了,没有自带偏移参数,于是,当我们要实现SVG元素居中缩放的效果,还需要使用translate手动偏移。

怎么个手动偏移法呢?即使先translate其中心点位置到元素的中心坐标位置,然后缩放,然后坐标再反方向还原回去。例如,某元素中心点坐标是(95, 75), 垂直缩放1.5倍的效果则是:

CSS

transform="translate(95 75) scale(1, 1.5) translate(-95 -75)"

1
transform="translate(95 75) scale(1, 1.5) translate(-95 -75)"

您可以狠狠地点击这里:CSS transform和SVG transform scale缩放demo

对应的CSS代码就简单多了,直接:

CSS

.scale { transform: scale(1, 1.5); }

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.scale {
    transform: scale(1, 1.5);
}

然后最终效果都是一样的:图片 14

使用Gif原理示意如下:

图片 15

Scaling

你可以通过使用scale()函数变换来向上或者向下缩放来改变SVG元素的尺寸。scale变换的语法是:

CSS

scale(<sx> [<sy>])

1
scale(<sx> [<sy>])

scale()函数输入一个或两个值来声明水平和竖直缩放值。sx代表沿x轴的缩放值,用来水平延长或者拉伸元素;sy代表沿y轴缩放值,用来垂直延长或者缩放元素。

sy值是可选的,如果省略默认值等于sxsxsy可以用空格或者逗号分隔,它们是无单位值。

下面例子把一个元素的尺寸根据最初的尺寸放大两倍:

XHTML

<rect width="150" height="100" transform="scale(2)" x="0" y="0" />

1
<rect width="150" height="100" transform="scale(2)" x="0" y="0" />

下列例子把一个元素缩放到最初宽度的两倍,并且把高度压缩到最初的一半:

XHTML

<rect width="150" height="100" transform="scale(2 0.5)" x="0" y="0" />

1
<rect width="150" height="100" transform="scale(2 0.5)" x="0" y="0" />

上述例子使用逗号分隔的值例如scale(2, .5)仍然有效。

这里需要注意当SVG元素缩放时,整个坐标系被缩放,导致元素在视窗中重新定位,现在不用担心这些,我们会在下一节中讨论细节。

五、SVG transform skew斜切

先来了解下CSS中的斜切,斜切,如果单纯切一个方向,我们可以看成把矩形变成了平行四边形,其总面积不变化。

以纯X轴变换举例,skewX(-45deg)则下面这样子(灰色方块为原始位置):

图片 16

skewX(45deg)则下面这样子:图片 17

对于SVG的skew斜切变换,表现效果原理是一样的。但是,使用的语法却相当有意思。

在前面的一些变换中,例如位移、缩放之类是不支持translateXscaleX这种CSS常见用法的,但是这里的skew却有点让人哭笑不得:不支持skew(x[, y])这种语法,而只能是skewX或者skewY.

别问我为什么?我只是大自然的搬运工,我不生产语法。

因此,没有:

JavaScript

<del datetime="2015-10-10T12:49:32+00:00">transform="skew(45, 0)"</del>

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<del datetime="2015-10-10T12:49:32+00:00">transform="skew(45, 0)"</del>

只有:

CSS

transform="skewX(45)"

1
transform="skewX(45)"

同样的,由于变换中心点的差异,CSS实现的变换和SVG属性变换往往最后的位置是不一样的:

图片 18

不仅如此,如果元素的中心点不是就是SVG的左上角,则skewX(α1) skewX(α2)的最终位置和skewX(α1 + α2)是不一样的(位移和旋转不会这样子)。

您可以狠狠地点击这里:CSS SVG transform skew斜切差异及连续斜切差异demo

正如demo所示,CSS的和SVG的位置差异很大:图片 19

SVG的连续变换和一次性变换的位置也是不一样的:图片 20

可能有人要疑问,为何连续斜切变换和一次性变换位置会不一样?其实原因很简单,因为斜切的角度和元素偏移大小并不是线性的,比方说,从70到80度和80度到90度之间的位移大小(虽然都是10度的变化区间)是显然不是一个档次的。因此,分开多次连续斜切最终的坐标偏移要比一次性偏移来得小。

最后,和缩放一样,你想要让SVG元素中心点斜切,可以先translate偏移,在skew变换。就不重复举例演示了。

Skew

SVG元素也可以被倾斜,要倾斜一个元素,你可以使用一个或多个倾斜函数skewX 和 skewY

skewX(<skew-angle>) skewY(<skew-angle>)

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skewX(<skew-angle>)
skewY(<skew-angle>)

函数skewX声明一个沿x轴的倾斜;函数skewY声明一个沿y轴的倾斜。

倾斜角度声明是无单位角度的默认是度。

注意倾斜一个元素可能会导致元素在视窗中重新定位。在下一节中有更多细节。

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