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  • 如何画函数坐标系
    千次阅读
    2021-07-28 09:12:22

    A、显示网格线

    执行菜单操作:“绘图→绘图网格→在屏幕上显示网格(注意数据设置)/确定”命令,使页面上显示绘图网格;

    B、先画垂直线

    选择“绘图”工具栏上的“箭头”工具,用它横着拖出一条带箭头(它的形状、大小均可以在“设置图形格式”里面更改)的直线,要想拖得很直,拖动同时按住shift键。;用同样的方法拖出一条带箭头的竖线。

    将两条线同时选中,点击绘图工具栏最左边的“绘图”按钮,分别使用“对齐与分布”中的“左对齐”、“底端对齐”将它俩的位置调整好。如果觉得大小合适,就在此时将它们“组合”起来。

    C、画刻度尺

    用绘图中的“直线”拖出一条短竖线,觉得长短、粗细、颜色合适就复制若干个,再将它们全部选中,用刚才的方法将它们底端对齐而且“横向分布”。此时,横坐标上的刻度就初具雏形了,将它们组合,再选中刚才已经组合的坐标再将它们底端对齐,调整位置。

    D、标出刻度

    在绘图中选“艺术字”,做一个大小、内容适合你的数字或字母或文字的标注,复制若干个,将它们编辑好序列,放大显示比例,将第一个标注尽量拖到你的第一个刻度(或0刻度)下边(要想精确移动,按住Ctrl键再按上、下、左、右键)合适的位置,将最后一个标注拖到最后一个刻度下边,然后将所有的标注(不论其位置如何)选中,使它们底端对齐且横向分布,再移到合适的位置。横向坐标连标注都OK啦,纵向的照此办理即可。

    E、组合坐标系对象

    把直线、刻度、数据标识同时选中并右击,执行“组合/组合”命令,把所有图形组合起来成为一个完整的平面直角坐标系,便于整体移动摆放。

    F、标出坐标点

    用“椭圆”制作坐标点(画时按住Shift键)、用“直线”画点向坐标轴引的垂线、用“文本框”制作点的坐标。

    G、画函数曲线

    用“绘图”工具栏上的“自选图形”制作函数图形。

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    xmin=-10
    xmax=10
    
    ymin=-10
    ymax=10
    
    rangex = xmax-xmin
    rangey = ymax-ymin
    def setup():
        global xscl, yscl  ##全局变量
        size(600,600)
        xscl=width/rangex#比例尺
        yscl=-height/rangey#比例尺“-是用来改变Y轴方向的”
    def draw():
        global xscl,yscl
        background(255) # 白色
        translate(width/2,height/2)
        grid(xscl,yscl)
        graphFunction()
    def grid(xscl,yscl):#画网格线    
        strokeWeight(1)
        stroke(0,255,255)#青色的线
        for i in range(xmin,xmax+1):
            line(i,ymin,i,ymax)
            line(i*xscl,ymin*yscl,i*xscl,ymax*yscl)#划竖线
        for i in range(ymin,ymax+1):
            line(xmin*xscl,i*yscl,xmax*xscl,i*yscl)#划横线
        stroke(0,0,0)#黑色的线
        line(0,ymax*yscl,0,ymin*yscl)#画X轴
        line(xmax*xscl,0,xmin*xscl,0)#画Y轴
    
    def graphFunction():#俩个相近的点画直线
        x=xmin
        while x<=xmax:
            fill(0)
            circle(x*xscl,f(x)*yscl,10)#在坐标上画小圆点
            line(x*xscl,f(x)*yscl,(x+0.1)*xscl,f(x+0.1)*yscl)
            x+=0.1
    def f(x):#一个二次函数
        return 2*x**2
       
        
    

     

    展开全文
  • JavaScript - canvas - 直角坐标系

    千次阅读 2022-01-26 15:43:23
    文章目录预备知识关于 canvas 画布的原点直线项目结构HTMLCSSJavaScript效果设置 canvas 起点偏移(**平移变换**)JavaScript效果空心三角形JavaScript效果实心三角形JavaScript效果直角坐标系JavaScript...

    预备知识

    关于 canvas 画布的原点

    在我们开始画图之前,我们需要了解一下画布栅格(canvas grid)以及坐标空间。canvas 的栅格的起点为左上角(坐标为 (0, 0))。

    画直线

    项目结构

    在这里插入图片描述

    HTML

    index.html 文件:

    <!DOCTYPE html>
    <html>
        <head>
            <meta charset="utf-8" />
            <title>Cartesian coordinate system</title>
            <link href="css/main.css" rel="stylesheet">
        </head>
        <body>
            <canvas id="ccs"></canvas>
            <script src="js/main.js"></script>
        </body>
    </html>
    

    CSS

    main.css 文件:

    #ccs {
        box-shadow: 0px 0px 2px 1px rgba(0, 0, 0, 0.4);
    }
    

    JavaScript

    main.js 文件:

    window.onload = (event) => {
        // console.log(event);
        main();
    }
    
    function main() {
        const ccs = document.querySelector("#ccs");
        // 设置画布的宽高
        ccs.width = 400;
        ccs.height = 400;
        // console.dir(ccs);
    
        const ccsContext = ccs.getContext("2d");
        
        // 画直线
        ccsContext.beginPath();
        ccsContext.moveTo(0, 0); // 画笔的起点
        ccsContext.lineTo(100, 100); // 画笔的终点,第一个参数表示向左移动 100 像素,,第二个参数表示向下移动 100 像素
        ccsContext.stroke();
    }
    

    效果

    在这里插入图片描述

    设置 canvas 起点偏移(平移变换)

    画布的起点默认在左上角(坐标为 (0, 0)),我们可以使用 CanvasRenderingContext2D.translate() 方法平移画布的起点,使其在画布居中,这样比较符合直角坐标系的风格,但还是有点区别。

    JavaScript

    编辑 main.js 文件:

    window.onload = (event) => {
        // console.log(event);
        main();
    }
    
    function main() {
        const ccs = document.querySelector("#ccs");
        // 设置画布的宽高
        ccs.width = 400;
        ccs.height = 400;
        // console.dir(ccs);
    
        const ccsContext = ccs.getContext("2d");
        
        // 使画布的起点向左移动 ccs.width / 2 像素,向下移动 ccs.height / 2 像素,使其起点位于画布中心
        ccsContext.translate(ccs.width / 2, ccs.height / 2);
        
        // 画直线
        ccsContext.beginPath();
        ccsContext.moveTo(0, 0); // 画笔的起点
        ccsContext.lineTo(100, 100); // 画笔的终点,第一个参数表示向左移动 100 像素,,第二个参数表示向下移动 100 像素
        ccsContext.stroke();
    }
    

    效果

    在这里插入图片描述

    画空心三角形

    JavaScript

    编辑 main.js 文件:

    window.onload = (event) => {
        // console.log(event);
        main();
    }
    
    function main() {
        const ccs = document.querySelector("#ccs");
        // 设置画布的宽高
        ccs.width = 400;
        ccs.height = 400;
        // console.dir(ccs);
    
        const ccsContext = ccs.getContext("2d");
        
        // 使画布的起点向左移动 ccs.width / 2 像素,向下移动 ccs.height / 2 像素,使其起点位于画布中心
        ccsContext.translate(ccs.width / 2, ccs.height / 2);
    
        // 画空心三角形
        ccsContext.beginPath();
        ccsContext.moveTo(0, 0); // 画笔的起点
        ccsContext.lineTo(50, 50); // 第二个点
        ccsContext.lineTo(0, 100); // 第三个点
        ccsContext.closePath(); // 闭合路径。你可以注释它,看看变化
        ccsContext.stroke();
    }
    

    效果

    在这里插入图片描述

    画实心三角形

    JavaScript

    编辑 main.js 文件:

    注意:当你调用 fill() 函数时,所有没有闭合的形状都会自动闭合,所以你不需要调用 closePath() 函数。但是调用 stroke() 时不会自动闭合。

    window.onload = (event) => {
        // console.log(event);
        main();
    }
    
    function main() {
        const ccs = document.querySelector("#ccs");
        // 设置画布的宽高
        ccs.width = 400;
        ccs.height = 400;
        // console.dir(ccs);
    
        const ccsContext = ccs.getContext("2d");
        
        // 使画布的起点向左移动 ccs.width / 2 像素,向下移动 ccs.height / 2 像素,使其起点位于画布中心
        ccsContext.translate(ccs.width / 2, ccs.height / 2);
    
        // 画实心三角形
        ccsContext.beginPath();
        ccsContext.moveTo(0, 0); // 画笔的起点
        ccsContext.lineTo(50, 50); // 第二个点
        ccsContext.lineTo(0, 100); // 第三个点
        ccsContext.fill();
    }
    

    效果

    在这里插入图片描述

    画直角坐标系

    学会怎么画直线和三角形之后,我们就可以开始画直角坐标系!

    画 x 轴、y 轴

    JavaScript

    编辑 main.js 文件:

    window.onload = (event) => {
        // console.log(event);
        main();
    }
    
    function main() {
        const ccs = document.querySelector("#ccs");
        // 设置画布的宽高
        ccs.width = 400;
        ccs.height = 400;
        // console.dir(ccs);
    
        const ccsContext = ccs.getContext("2d");
        
        // 使画布的起点向左移动 ccs.width / 2 像素,向下移动 ccs.height / 2 像素,使其起点位于画布中心
        ccsContext.translate(ccs.width / 2, ccs.height / 2);
        
        // 画 x 正半轴
        drawLine(ccsContext, 0, 0, ccs.width / 2, 0);
        
        // 画 x 正半轴上的刻度
        const offset = 20;
        for (let i = 0; i < ccs.width / 2 / offset; i++) {
            drawLine(ccsContext, offset * i, 0, offset * i, 5);
        }
        
        // 画 x 正半轴的箭头
        strokeTriangle(ccsContext, ccs.width / 2 - 10, 5, ccs.width / 2, 0, ccs.width / 2 - 10, -5);
        
        // 画 x 负半轴
        drawLine(ccsContext, 0, 0, -ccs.width / 2, 0);
        
        // 画 x 负半轴上的刻度
        for (let i = 0; i < ccs.width / 2 / offset; i++) {
            drawLine(ccsContext, -offset * i, 0, -offset * i, 5);
        }
        
        // 画 y 正半轴
        drawLine(ccsContext, 0, 0, 0, ccs.height / 2);
        
        // 画 y 正半轴上的刻度
        for (let i = 0; i < ccs.height / 2 / offset; i++) {
            drawLine(ccsContext, 0, offset * i, 5, offset * i);
        }
        
        // 画 y 正半轴的箭头
        fillTriangle(ccsContext, 5, ccs.height / 2 - 10, 0, ccs.height / 2,  -5, ccs.height / 2 - 10);
        
        // 画 y 负半轴
        drawLine(ccsContext, 0, 0, 0, -ccs.height / 2);
        
        // 画 y 负半轴上的刻度
        for (let i = 0; i < ccs.height / 2 / offset; i++) {
            drawLine(ccsContext, 0, -offset * i, 5, -offset * i);
        }
    }
    
    function drawLine(canvasContext, x0, y0, x1, y1) {
        canvasContext.beginPath();
        canvasContext.moveTo(x0, -y0);
        canvasContext.lineTo(x1, -y1);
        canvasContext.stroke();
    }
    
    function fillTriangle(canvasContext, x0, y0, x1, y1, x2, y2) {
        canvasContext.beginPath();
        canvasContext.moveTo(x0, -y0);
        canvasContext.lineTo(x1, -y1);
        canvasContext.lineTo(x2, -y2);
        canvasContext.closePath();
        canvasContext.fill();
    }
    
    function strokeTriangle(canvasContext, x0, y0, x1, y1, x2, y2) {
        canvasContext.beginPath();
        canvasContext.moveTo(x0, -y0);
        canvasContext.lineTo(x1, -y1);
        canvasContext.lineTo(x2, -y2);
        canvasContext.closePath();
        canvasContext.stroke();
    }
    

    效果

    在这里插入图片描述

    显示鼠标在画布中的坐标

    JavaScript

    编辑 main.js 文件,显示鼠标在画布中的坐标(见第 58 ~ 89 行):

    window.onload = (event) => {
        // console.log(event);
        main();
    }
    
    function main() {
        const ccs = document.querySelector("#ccs");
        // 设置画布的宽高
        ccs.width = 400;
        ccs.height = 400;
        // console.dir(ccs);
    
        const ccsContext = ccs.getContext("2d");
        
        // 使画布的起点向左移动 ccs.width / 2 像素,向下移动 ccs.height / 2 像素,使其起点位于画布中心
        ccsContext.translate(ccs.width / 2, ccs.height / 2);
        
        // 画 x 正半轴
        drawLine(ccsContext, 0, 0, ccs.width / 2, 0);
        
        // 画 x 正半轴上的刻度
        const offset = 20;
        for (let i = 0; i < ccs.width / 2 / offset; i++) {
            drawLine(ccsContext, offset * i, 0, offset * i, 5);
        }
        
        // 画 x 正半轴的箭头
        strokeTriangle(ccsContext, ccs.width / 2 - 10, 5, ccs.width / 2, 0, ccs.width / 2 - 10, -5);
        
        // 画 x 负半轴
        drawLine(ccsContext, 0, 0, -ccs.width / 2, 0);
        
        // 画 x 负半轴上的刻度
        for (let i = 0; i < ccs.width / 2 / offset; i++) {
            drawLine(ccsContext, -offset * i, 0, -offset * i, 5);
        }
        
        // 画 y 正半轴
        drawLine(ccsContext, 0, 0, 0, ccs.height / 2);
        
        // 画 y 正半轴上的刻度
        for (let i = 0; i < ccs.height / 2 / offset; i++) {
            drawLine(ccsContext, 0, offset * i, 5, offset * i);
        }
        
        // 画 y 正半轴的箭头
        fillTriangle(ccsContext, 5, ccs.height / 2 - 10, 0, ccs.height / 2,  -5, ccs.height / 2 - 10);
        
        // 画 y 负半轴
        drawLine(ccsContext, 0, 0, 0, -ccs.height / 2);
        
        // 画 y 负半轴上的刻度
        for (let i = 0; i < ccs.height / 2 / offset; i++) {
            drawLine(ccsContext, 0, -offset * i, 5, -offset * i);
        }
        
        
        // 创建一个元素,用于显示鼠标在画布中的坐标
        const span = document.createElement("span");
        span.innerText = new Date().toString();
        span.style.setProperty("display", "none");
        span.style.setProperty("box-shadow", "0px 0px 2px 1px rgba(0, 0, 0, 0.4)");
        span.style.setProperty("padding", "0px 5px");
        span.style.setProperty("position", "fixed");
        
        document.body.appendChild(span);
        
        // 添加鼠标在画布中移动的监听事件
        ccs.addEventListener("mousemove", (event) => {
            // console.log(event);
            console.log(event.layerX, event.layerY);
            
            // console.dir(span);
            span.innerText = event.layerX + ", " + event.layerY; // 鼠标在画布中的坐标
            span.style.setProperty("display", "inline");
        });
        
        // 添加鼠标在 document 中移动的监听事件
        document.onmousemove = (event) => {
            console.log(event);
            console.log(event.clientX, event.clientY);
            
            if (event.toElement !== ccs) {
                span.style.setProperty("display", "none");
            } else {
                span.style.setProperty("top", (event.clientY + 10) + "px");
                span.style.setProperty("left", (event.clientX + 10) + "px");
            }
        }
    }
    
    function drawLine(canvasContext, x0, y0, x1, y1) {
        canvasContext.beginPath();
        canvasContext.moveTo(x0, -y0);
        canvasContext.lineTo(x1, -y1);
        canvasContext.stroke();
    }
    
    function fillTriangle(canvasContext, x0, y0, x1, y1, x2, y2) {
        canvasContext.beginPath();
        canvasContext.moveTo(x0, -y0);
        canvasContext.lineTo(x1, -y1);
        canvasContext.lineTo(x2, -y2);
        canvasContext.closePath();
        canvasContext.fill();
    }
    
    function strokeTriangle(canvasContext, x0, y0, x1, y1, x2, y2) {
        canvasContext.beginPath();
        canvasContext.moveTo(x0, -y0);
        canvasContext.lineTo(x1, -y1);
        canvasContext.lineTo(x2, -y2);
        canvasContext.closePath();
        canvasContext.stroke();
    }
    

    效果

    从以上效果可以看到,显示的坐标是鼠标在画布中的坐标,而不是鼠标在直角坐标系中的坐标:

    在这里插入图片描述

    显示鼠标在直角坐标系中的坐标

    JavaScript

    编辑 main.js 文件,显示鼠标在直角坐标系中的坐标(见第 16 行):

    window.onload = (event) => {
        // console.log(event);
        main();
    }
    
    function main() {
        // 其他保持不变...
        
        // 添加鼠标在画布中移动的监听事件
        ccs.addEventListener("mousemove", (event) => {
            // console.log(event);
            console.log(event.layerX, event.layerY);
            
            // console.dir(span);
            // span.innerText = event.layerX + ", " + event.layerY; // 鼠标在画布中的坐标
            span.innerText = `${event.layerX - ccs.width / 2}, ${-(event.layerY - ccs.height / 2)}`; // 鼠标在直角坐标系中的坐标
            span.style.setProperty("display", "inline");
        });
        
        // 其他保持不变...
    }
    
    // 其他保持不变...
    

    效果

    在这里插入图片描述

    参考

    Web technology for developers > Web APIs > Canvas API > Canvas tutorial > Drawing shapes with canvas

    Web technology for developers > Web APIs > CanvasRenderingContext2D > CanvasRenderingContext2D.translate()

    展开全文
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