HarmonyOS 鸿蒙Next 画笔调色板

发布于 1周前 作者 sinazl 来自 鸿蒙OS

HarmonyOS 鸿蒙Next 画笔调色板
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HarmonyOS Next应用开发案例（持续更新中……）

本案例完整代码，请访问：https://gitee.com/harmonyos-cases/cases/tree/master/CommonAppDevelopment/feature/palette

介绍

本示例实现了一个网格渐变的画笔调色板，能够根据给定的 HSL 类型颜色和色阶数，按亮度生成渐变色，用户可以通过调色板选择颜色并在画布上绘制路径。

效果图预览

使用说明

  1. 页面底部展示当前画笔颜色和预设的常用颜色，点击预设的常用颜色可以修改画笔颜色。
  2. 点击画笔颜色，显示网格渐变的调色板，选择调色板上的颜色可以修改画笔颜色。
  3. 在图片上触摸并拖动手指，可以绘制路径，路径颜色为当前选中的画笔颜色。

实现思路

  1. 调色板（HslPalette）渐变方案和布局。

    • 根据给定的hslHues（HSL颜色列表）和levels（色阶数量）生成按亮度渐变的颜色，并根据给定的的渐变亮度起止点（gradientStartPoint和gradientEndPoint），使不同颜色的同一色阶亮度相同。源码参考PaletteMainPage.ets
      private hslHues: HslType[] = []; // HSL 类型颜色的源数组
  private levels: number = 0; // 渐变色阶数
  private gradientStartPoint: number = 0; // 渐变开始点的亮度值
  private gradientEndPoint: number = 0; // 渐变结束点的亮度值

    // TODO：知识点：根据 HSL 色相数组和色阶数生成按亮度渐变的 HEX 格式颜色
computeHSLGradient(hues: HslType[], levels: number): string[] {
if (levels <= 0) {
return [];
}
const colors: string[] = [];
for (let i = 0; i < levels; i++) {
hues.forEach(hsl => {
// 根据给定的渐变亮度起止点和所处色阶计算渐变亮度
const fadedL =
this.gradientStartPoint + Math.round(i * (this.gradientEndPoint - this.gradientStartPoint) / levels); // 逐渐变淡
// 将 HSL 转换为 HEX 格式
const hex = hslToHex(hsl.hue, hsl.saturation, fadedL);
// 添加到颜色数组
colors.push(hex);
});
}
return colors;
}
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>

    • 由于ArkUI组件不能直接使用HSL类型的颜色，所以获取到渐变亮度后需要通过 hslToHex 函数将 HSL 颜色转换为 HEX 颜色再存储在 colors 数组中。源码参考ColorTypeConverter.ets
    /**
 * 将 HSL 颜色模型转换为 HEX 颜色模型
 *
 * [@param](/user/param) {number} hue - 色相 (Hue)，范围为 0 到 360
 * [@param](/user/param) {number} saturation - 饱和度 (Saturation)，范围为 0 到 100
 * [@param](/user/param) {number} lightness - 亮度 (Lightness)，范围为 0 到 100
 * [@returns](/user/returns) {string} - 返回 HEX 颜色值，格式为 '#RRGGBB'
 */
export function hslToHex(hue: number, saturation: number, lightness: number): string {
  // 将 HSL 转换为 RGB
  const rgb: RgbType = hslToRgb(hue, saturation, lightness);
  // 返回 HEX 颜色值
  return rgbToHex(rgb.red, rgb.green, rgb.blue);
}

    /**
    

      

    • 将 HSL 颜色值转换为 RGB 颜色格式。
      • 

    • 

    

    * @param {number} hue - 色相，范围为 0-360。
* @param {number} saturation - 饱和度，范围为 0-100，表示颜色的强度。
* @param {number} lightness - 亮度，范围为 0-100，表示颜色的明暗程度。
* @returns {rgbType} - 返回一个包含 RGB 值的对象，格式为 { red, green, blue }，每个值的范围为 0-255。
*/
function hslToRgb(hue: number, saturation: number, lightness: number): RgbType {
let red: number, green: number, blue: number;
    

    // 将饱和度和亮度从百分比转换为小数
saturation /= 100;
lightness /= 100;
    

    if (saturation === 0) {
// 无饱和度，返回灰色
red = Math.round(lightness * 255); // 灰色的 Red 值
green = Math.round(lightness * 255); // 灰色的 Green 值
blue = Math.round(lightness * 255); // 灰色的 Blue 值
} else {
// 辅助函数：根据 HSL 值计算 RGB 值，处理不同的色相区间
const convertHueToRgb = (baseValue: number, brightnessMultiplier: number, hueFraction: number): number => {
// 确保 hueFraction 在 0 到 1 之间
if (hueFraction < 0) {
hueFraction += 1;
}
if (hueFraction > 1) {
hueFraction -= 1;
}
// 第一个区间
if (hueFraction < 1 / 6) {
return baseValue + (brightnessMultiplier - baseValue) * 6 * hueFraction;
}
// 第二个区间
if (hueFraction < 1 / 2) {
return brightnessMultiplier;
}
// 第三个区间
if (hueFraction < 2 / 3) {
return baseValue + (brightnessMultiplier - baseValue) * (2 / 3 - hueFraction) * 6;
}
// 第四个区间
return baseValue;
};
    

    <span class="hljs-comment"><span class="hljs-comment">// 根据亮度计算中间值 brightnessMultiplier 和 baseValue</span></span>
<span class="hljs-keyword"><span class="hljs-keyword">const</span></span> brightnessMultiplier = lightness &lt; <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">0.5</span></span> ? lightness * (<span class="hljs-number"><span class="hljs-number">1</span></span> + saturation) : lightness + saturation - lightness * saturation;
<span class="hljs-keyword"><span class="hljs-keyword">const</span></span> baseValue = <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">2</span></span> * lightness - brightnessMultiplier;

<span class="hljs-comment"><span class="hljs-comment">// 计算 RGB 值</span></span>
red = Math.round(convertHueToRgb(baseValue, brightnessMultiplier, hue / <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">360</span></span> + <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">1</span></span> / <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">3</span></span>) * <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">255</span></span>);
green = Math.round(convertHueToRgb(baseValue, brightnessMultiplier, hue / <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">360</span></span>) * <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">255</span></span>);
blue = Math.round(convertHueToRgb(baseValue, brightnessMultiplier, hue / <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">360</span></span> - <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">1</span></span> / <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">3</span></span>) * <span class="hljs-number"><span class="hljs-number">255</span></span>);

    }
return {
red: red,
green: green,
blue: blue
}
}
    

    /**
    

      

    • 将 RGB 颜色值转换为十六进制格式。
      • 

    • 

    

    * @param {number} red - 红色分量，范围为 0-255。
* @param {number} green - 绿色分量，范围为 0-255。
* @param {number} blue - 蓝色分量，范围为 0-255。
* @returns {string} - 返回表示 RGB 颜色的十六进制字符串，格式为 “#RRGGBB”。
*/
function rgbToHex(red: number, green: number, blue: number): string {
return ‘#’ + ((1 << 24) + (red << 16) + (green << 8) + blue).toString(16).slice(1);
};
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>

    • 使用Gird组件遍历colors颜色数组生成网格型的渐变色块，可以通过点击色块修改 [@Link](/user/Link) 类型的状态变量 selectedColor 与父组件同步选中颜色。Grid的行、列模板根据给定的hslHues（HSL颜色列表）和levels（色阶数量）计算生成。源码参考PaletteMainPage.ets
      [@State](/user/State) columnsTemplate: string = ''; // Gird 组件的columnsTemplate
  [@State](/user/State) rowsTemplate: string = ''; // Gird 组件的rowsTemplate
  [@State](/user/State) colors: string[] = []; // 栅格布局使用的 HEX 颜色数组
  [@Link](/user/Link) selectedColor: string; // 当前选中的颜色

    // 根据色相数和色阶数初始化Gird的columnsTemplate和rowsTemplate
initGridTemplate() {
if (this.hslHues.length === 0) {
this.columnsTemplate = ‘’;
this.rowsTemplate = ‘’;
return;
}
let rowsTemplate = ‘’;
// 初始化列模板
this.columnsTemplate = this.hslHues.map(hsl => Constants.GRID_TEMPLATE_UINT).join(’ ');
// 初始化行模板
for (let i = 0; i < this.levels; i++) {
if (i === 0) {
rowsTemplate = Constants.GRID_TEMPLATE_UINT;
} else {
rowsTemplate = <span class="javascript"><span class="javascript">${rowsTemplate} ${Constants.GRID_TEMPLATE_UINT}</span></span>;
}
}
this.rowsTemplate = rowsTemplate;
}
    

    build() {
Grid() {
/**
* TODO: 性能知识点：此处列表项确定且数量较少，使用了ForEach，在列表项多的情况下，推荐使用LazyForeEach
* 文档参考链接：https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/arkts-rendering-control-lazyforeach-0000001820879609
*/
ForEach(this.colors, (color: string) => {
GridItem() {
}
.border({
width: this.selectedColor === color ? $r(‘app.integer.palette_color_block_border_width_selected’) :
$r(‘app.integer.palette_color_block_border_width’),
color: $r(‘app.color.ohos_id_color_background’)
})
.backgroundColor(color)
.width($r(‘app.string.palette_full_size’))
.height($r(‘app.string.palette_full_size’))
.onClick(() => {
// 点击切换选中颜色
this.selectedColor = color;
})
}, (color: string) => color)
}
.columnsTemplate(this.columnsTemplate)
.rowsTemplate(this.rowsTemplate)
.width($r(‘app.string.palette_full_size’))
.height($r(‘app.string.palette_full_size’))
}
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>

  2. 根据HEX类型的颜色数组hexHues生成常用颜色网格，点击色块切换选中颜色。源码参考PaletteMainPage.ets

  // 预设的常用颜色
  Grid() {
    /**
     * TODO: 性能知识点：此处列表项确定且数量较少，使用了ForEach，在列表项多的情况下，推荐使用LazyForeEach
     * 文档参考链接：https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/arkts-rendering-control-lazyforeach-0000001820879609
     */
    ForEach(this.hexHues, (color: string) => {
      GridItem() {
      }
      .border({
        width: this.selectedColor === color ? $r('app.integer.palette_color_block_border_width_selected') :
        $r('app.integer.palette_color_block_border_width'),
        color: $r('app.color.ohos_id_color_background'),
        radius: $r('app.integer.palette_common_color_block_border_radius')
      })
      .backgroundColor(color)
      .width($r('app.string.palette_full_size'))
      .height($r('app.string.palette_full_size'))
      .onClick(() => {
        // 点击切换选中颜色
        this.selectedColor = color;
      })
    }, (color: string) => color)
  }
  .columnsTemplate('1fr 1fr 1fr 1fr 1fr 1fr') // 6列
  .rowsTemplate('1fr 1fr') // 2行
  .columnsGap($r('app.integer.palette_common_color_block_gird_gap'))
  .rowsGap($r('app.integer.palette_common_color_block_gird_gap'))
  .padding({
    left: $r('app.string.ohos_id_card_padding_start'),
    right: $r('app.string.ohos_id_card_padding_start')
  })
  .height($r('app.string.palette_full_size'))
  .width($r('app.integer.palette_common_color_block_gird_width'))
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>
  1. 父组件中定义状态变量selectedColor保存当前选中的画笔颜色，并通过Row组件的背景色进行展示，点击该组件可以切换调色板组件 HslPalette 的显隐。源码参考PaletteMainPage.ets
  [@State](/user/State) selectedColor: string = ''; // 当前选中的画笔颜色
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>
  // 展示当前选中的画笔颜色
  Row()
    .backgroundColor(this.selectedColor)
    .width($r('app.integer.palette_pen_color_circle_size'))
    .height($r('app.integer.palette_pen_color_circle_size'))
    .borderRadius($r('app.integer.palette_pen_color_circle_border_radius'))
    .border({
      width: $r('app.integer.palette_pen_color_circle_border_width'),
      color: $r('app.color.palette_pen_color_circle_border_color')
    })
    .margin({ right: $r('app.integer.palette_pen_color_circle_margin_right') })
    .onClick(() => {
      // 点击切换调色板的显隐
      this.isShowPalette = !this.isShowPalette;
    })
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>
  // 调色板区域，使用 isShowPalette 控制显隐
  if (this.isShowPalette) {
    Row() {
      HslPalette({
        hslHues: this.hslHues,
        levels: this.levels,
        gradientStartPoint: Constants.GRADIENT_START_POINT,
        gradientEndPoint: Constants.GRADIENT_END_POINT,
        selectedColor: this.selectedColor
      })
    }
    // ...
  }
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>

  1. 使用自绘制渲染节点MyRenderNode设置画笔颜色，初始化画笔和画布，并将手指移动的path路径绘制到画布上，通过MyNodeController将节点挂载到自定义节点容器组件NodeContainer上进行展示。同时，在NodeContainer的onTouch回调函数中，处理手指按下和移动事件，以动态更新绘制的轨迹。

    • 定义RenderNode的子类MyRenderNode，实例初始化时设置画笔颜色penColor，并通过path路径对象存储手指移动轨迹。MyRenderNode实例在进行绘制时会调用draw方法，初始化画笔pen并将保存的path路径绘制到canvas画布上。源码参考RenderNodeModel.ets
    /**
 * MyRenderNode类，初始化画笔和绘制路径
 */
export class MyRenderNode extends RenderNode {
  path: drawing.Path = new drawing.Path(); // 新建路径对象，用于绘制手指移动轨迹
  penColor: common2D.Color = {
    alpha: 0xFF,
    red: 0x00,
    green: 0x00,
    blue: 0x00
  }; // 画笔颜色，默认为黑色

    // 创建节点时设置画笔颜色
constructor(penColor: common2D.Color) {
super();
this.penColor = penColor;
}
    

    // RenderNode进行绘制时会调用draw方法
draw(context: DrawContext): void {
const canvas = context.canvas;
// 创建一个画笔Pen对象，Pen对象用于形状的边框线绘制
const pen = new drawing.Pen();
// 设置画笔开启反走样，可以使得图形的边缘在显示时更平滑
pen.setAntiAlias(true);
pen.setColor(this.penColor);
// 开启画笔的抖动绘制效果。抖动绘制可以使得绘制出的颜色更加真实。
pen.setDither(true);
// 设置画笔的线宽为10px
pen.setStrokeWidth(Constants.PEN_STROKE_WIDTH);
// 将Pen画笔设置到canvas中
canvas.attachPen(pen);
// 绘制path
canvas.drawPath(this.path);
}
}
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>

    • 定义NodeController的子类MyNodeController，实例化后可以通过将自绘制渲染节点MyRenderNode挂载到对应节点容器NodeContainer上实现自定义绘制。源码参考RenderNodeModel.ets
    /**
 * NodeController的子类MyNodeController
 */
export class MyNodeController extends NodeController {
  private rootNode: FrameNode | null = null; // 根节点
  rootRenderNode: RenderNode | null = null; // 从NodeController根节点获取的RenderNode，用于添加和删除新创建的MyRenderNode实例

    // MyNodeController实例绑定的NodeContainer创建时触发，创建根节点rootNode并将其挂载至NodeContainer
makeNode(uiContext: UIContext): FrameNode {
this.rootNode = new FrameNode(uiContext);
if (this.rootNode !== null) {
this.rootRenderNode = this.rootNode.getRenderNode();
}
return this.rootNode;
}
    

    // 绑定的NodeContainer布局时触发，获取NodeContainer的宽高
aboutToResize(size: Size): void {
if (this.rootRenderNode !== null) {
// NodeContainer布局完成后设置rootRenderNode的背景透明
this.rootRenderNode.backgroundColor = 0X00000000;
// rootRenderNode的位置从组件NodeContainer的左上角(0,0)坐标开始，大小为NodeContainer的宽高
this.rootRenderNode.frame = {
x: 0,
y: 0,
width: size.width,
height: size.height
};
}
}
    

    // 添加节点
addNode(node: RenderNode): void {
if (this.rootNode === null) {
return;
}
if (this.rootRenderNode !== null) {
this.rootRenderNode.appendChild(node);
}
}
    

    // 清空节点
clearNodes(): void {
if (this.rootNode === null) {
return;
}
if (this.rootRenderNode !== null) {
this.rootRenderNode.clearChildren();
}
}
}
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>

    • 创建自定义节点容器组件NodeContainer，接收MyNodeController的实例，组件的宽高为图片加载完成后实际内容区域的宽高，并通过相对容器布局的alignRules使NodeContainer与图片内容区域重叠，控制绘制区域。源码参考PaletteMainPage.ets
      [@Builder](/user/Builder)
  drawingArea() {
    Image($r('app.media.palette_picture'))
      .width($r('app.string.palette_full_size'))
      .objectFit(ImageFit.Contain)
      .alignRules({
        top: { anchor: Constants.TOP_BUTTON_LINE_ID, align: VerticalAlign.Bottom },
        middle: { anchor: Constants.CONTAINER_ID, align: HorizontalAlign.Center },
        bottom: { anchor: Constants.BOTTOM_PEN_SHAPE_ID, align: VerticalAlign.Top }
      })
      .onComplete((event) => {
        if (event !== undefined) {
          // NodeContainer的宽高设置为图片成功加载后实际绘制的尺寸
          this.nodeContainerWidth = px2vp(event.contentWidth);
          this.nodeContainerHeight = px2vp(event.contentHeight);
        }
      })
    NodeContainer(this.myNodeController)
      .width(this.nodeContainerWidth)
      .height(this.nodeContainerHeight)
      .alignRules({
        top: { anchor: Constants.TOP_BUTTON_LINE_ID, align: VerticalAlign.Bottom },
        middle: { anchor: Constants.CONTAINER_ID, align: HorizontalAlign.Center },
        bottom: { anchor: Constants.BOTTOM_PEN_SHAPE_ID, align: VerticalAlign.Top }
      })
      .onTouch((event: TouchEvent) => {
        this.onTouchEvent(event);
      })
  }
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>
    • 在NodeContainer组件的onTouch回调函数中，手指按下时基于当前选中颜色selectedColor创建新的MyRenderNode节点，并挂载到rootRenderNode，手指移动更新节点中的path对象，并将节点重新渲染，绘制对应颜色的移动轨迹。源码参考PaletteMainPage.ets
      /**
   * touch事件触发后绘制手指移动轨迹
   */
  onTouchEvent(event: TouchEvent): void {
    // 获取手指触摸位置的坐标点
    const positionX: number = vp2px(event.touches[0].x);
    const positionY: number = vp2px(event.touches[0].y);
    switch (event.type) {
      case TouchType.Down: {
        this.isShowPalette = false; // 隐藏调色板
        // TODO：知识点：使用hexToRgb转换函数将当前选中的HEX类型颜色转为RGB格式，创建penColor对象，通过new MyRenderNode(penColor)修改节点中的画笔颜色
        const rgb: RgbType | null = hexToRgb(this.selectedColor);
        if (rgb === null) {
          return;
        }
        const penColor: common2D.Color = {
          alpha: 0xFF,
          red: rgb.red,
          green: rgb.green,
          blue: rgb.blue
        };
        // 每次手指按下，创建一个 MyRenderNode 对象，用于记录和绘制手指移动的轨迹，传入penColor设置画笔颜色
        const newNode = new MyRenderNode(penColor);
        // 定义newNode的大小和位置，位置从组件NodeContainer的左上角(0,0)坐标开始，大小为NodeContainer的宽高
        newNode.frame = {
          x: 0,
          y: 0,
          width: this.nodeContainerWidth,
          height: this.nodeContainerHeight
        };
        this.currentNode = newNode;
        // 移动新节点中的路径path到手指按下的坐标点
        this.currentNode.path.moveTo(positionX, positionY);
        if (this.myNodeController.rootRenderNode !== null) {
          // appendChild在renderNode最后一个子节点后添加新的子节点
          this.myNodeController.addNode(this.currentNode);
        }
        break;
      }
      case TouchType.Move: {
        if (this.currentNode !== null) {
          // 手指移动，绘制移动轨迹
          this.currentNode.path.lineTo(positionX, positionY);
          // 节点的path更新后需要调用invalidate()方法触发重新渲染
          this.currentNode.invalidate();
        }
        break;
      }
      case TouchType.Up: {
        // 手指抬起，释放this.currentNode
        this.currentNode = null;
      }
      default: {
        break;
      }
    }
  }
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>

高性能知识点

  1. onTouch是系统高频回调函数，避免在函数中进行冗余或耗时操作，例如应该减少或避免在函数打印日志，会有较大的性能损耗。

工程结构&模块类型

palette                                       // har类型
|---/src/main/ets/model                        
|   |---ColorModel.ets                        // 数据模型层-HSL和RGB对象数据模型 
|   |---RenderNodeModel.ets                   // 数据模型层-节点数据模型
|---/src/main/ets/pages                        
|   |---PaletteMainPage.ets                   // 视图层-主页面
|---/src/main/ets/data                        
|   |---ColorsData.ets                        // 预设的常用颜色和用于生成渐变的HSL类型颜色数据
|---/src/main/ets/constants                        
|   |---Constants.ets                         // 常量数据
|---/src/main/ets/utils                        
|   |---ColorTypeConverter.ets                // HSL、RGB和HEX颜色类型转换工具函数
<button style="position: absolute; padding: 4px 8px 0px; cursor: pointer; top: 4px; right: 8px; font-size: 14px;">复制</button>

模块依赖

  1. 本实例依赖common模块中的资源文件。
  2. 本示例依赖动态路由模块来实现页面的动态加载。

参考资料

@ohos.graphics.drawing (绘制模块)

NodeController

自渲染节点RenderNode

RelativeContainer相对布局

</markdown>

关于HarmonyOS 鸿蒙Next 画笔调色板的问题，您也可以访问：https://www.itying.com/category-93-b0.html 联系官网客服。
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