Koch曲线
图1-1 雪花图形
前两天在一个网页上看到了雪花，感觉很漂亮，就搜索了下，发现了这个Koch曲线（大概很多人都早就知道(︸_︸)），看上去很漂亮，简单的分形，简洁的递归，就是美丽的图案。
图1-2 维基百科分形条目中的koch（科赫）曲线图例，非常明了。
HTML5中加入了canvas标签，可以方便的绘制简单或复杂的图形。canvas的使用比较简单，这次只用到它的画线功能。
简单介绍下canvas的使用：
var canvas = document.getElementById( "cantest" ); //获取canvas对象
if (canvas.getContext){ //可以通过这种方式检测浏览器是否支持canvas标签
canvas.height = canvas.height; //重设canvas的宽或高可以清空标签中的图案，相当于clear()
var ctx = canvas.getContext( "2d" ); //获取画布上的绘图环境
ctx.strokeStyle = "#fff" ; //设置画笔的颜色，支持css样式的颜色表现方式，可以用rgb(r, g, b)和rgba(r, g, b, a)这样的方式
ctx.beginPath(); //丢弃任何当前定义的路径并且开始一条新的路径。它把当前的点设置为 (0,0)。
ctx.moveTo( 5 , 5 ); //移动“画笔”到点（5， 5），就像把笔拿起来，然后放到(5, 5)的位置上
ctx.lineTo( 10 , 10 ); //画线到点(10, 10)，从现在的画笔落点，画直线一直到点(10, 10)
ctx.stroke(); //开始绘制，把刚才所划定的区域“勾勒”轮廓。fill方法用来填充。
} else {
alert( "不支持Canvas" );
}
绘制Koch曲线用到函数只有这么多，重点是数学公式。
图1-3 规定最简单的曲线中的一条的所用五个点的表示
再高维度的Koch曲线最终都可以分解为如图1-3所示的这样一条线，其中的4条线段都相当，中间的三角形为全等三角形。
在绘制时，我们只要知道x1和x2的值，就可以相应的计算出x3、x4和x5的值。
先计算水平位置的各个点的公式，然后再扩展到各个角度，得到统一的公式，过程就不写了，也参考了一些资料（ Koch曲线的构造及性质 ）。最终的公式如下：
var x3 = (x2 - x1) / 3 + x1;
var y3 = (y2 - y1) / 3 + y1;
var x4 = (x2 - x1) / 3 * 2 + x1;
var y4 = (y2 - y1) / 3 * 2 + y1;
var x5 = x3 + ((x2 - x1) - (y2 - y1) * Math.sqrt( 3 )) / 6 ;
var y5 = y3 + ((x2 - x1) * Math.sqrt( 3 ) + (y2 - y1)) / 6 ;
现在就可以整理代码了，实现的基本思路当然是递归。
首先在页面中加入canvas标签。
< canvas id = "cantest" width = "500px" height = "500px" > < / canvas >
canvas可以通过css样式设置，这里只加上了边框和背景色。
主体方法就是递归函数：
function koch(ctx, x1, y1, x2, y2, n, m){ //ctx为绘图对象，x1，y1,x2,y2为两头的点，n为当前维度，m为维度
if (m == 0 ){
ctx.moveTo(x1, y1);
ctx.lineTo(x2, y2);
ctx.stroke();
return false;
}
var x3 = (x2 - x1) / 3 + x1;
var y3 = (y2 - y1) / 3 + y1;
var x4 = (x2 - x1) / 3 * 2 + x1;
var y4 = (y2 - y1) / 3 * 2 + y1;
var x5 = x3 + ((x2 - x1) - (y2 - y1) * Math.sqrt( 3 )) / 6 ;
var y5 = y3 + ((x2 - x1) * Math.sqrt( 3 ) + (y2 - y1)) / 6 ;
n = n + 1 ;
if (n == m){
ctx.moveTo(x1, y1);
ctx.lineTo(x3, y3);
ctx.lineTo(x5, y5);
ctx.lineTo(x4, y4);
ctx.lineTo(x2, y2);
ctx.stroke();
return false;
}
koch(ctx, x1, y1, x3, y3, n, m)
koch(ctx, x3, y3, x5, y5, n, m)
koch(ctx, x5, y5, x4, y4, n, m)
koch(ctx, x4, y4, x2, y2, n, m)
}
只要说明参数的意思，代码应该是不需要注释了，很简单。下面加入draw方法，用来执行绘制：
function draw(){
var canvas = document.getElementById( "cantest" );
if (canvas.getContext){
canvas.height = canvas.height;
var ctx = canvas.getContext( "2d" );
ctx.strokeStyle = "#fff" ;
ctx.beginPath();
var x1 = 400 .00;
var y1 = 150 .00;
var x2 = 100 .00;
var y2 = 150 .00;
var x11 = x2 + (x1 - x2) / 2 ;
var y11 = y1 + Math.sin(Math.PI / 3 ) * (x1 - x2);
var depth = parseInt(document.getElementById( "txtDepth" ).value); //取得一个文本框的值，可以调整维度，这里没有进行输入判断。
koch(ctx, x1, y1, x2, y2, 0 , depth);
koch(ctx, x11, y11, x1, y1, 0 , depth);
koch(ctx, x2, y2, x11, y11, 0 , depth);
} else {
alert( "不支持Canvas" );
}
}
运行效果如图1-4：
图1-4
PS：维度到6就相当吃内存，建议取不大于5的维度测试，不然浏览器容易卡死。有机会用桌面程序试验下更高维度的样子。
完整代码见： http://runjs.cn/code/34kp8ccz
效果演示见： http://runjs.cn/detail/34kp8ccz
blog地址见： http://catcoder.com/2013/01/11/javascript-draw-koch/
分类: javascript , 前端
标签: HTML5 , javascript
作者： Leo_wl
出处： http://www.cnblogs.com/Leo_wl/
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