坐標(biāo)系統(tǒng)

SVG存在兩套坐標(biāo)系統(tǒng)：視窗坐標(biāo)系與用戶坐標(biāo)系。默認(rèn)情況下，用戶坐標(biāo)系與視窗坐標(biāo)系的點是一一對應(yīng)的，都為原點在視窗的左上角，x軸水平向右，y軸豎直向下；如下圖所示： 

SVG的視窗位置一般是由CSS指定，尺寸由SVG元素的屬性width和height設(shè)置，但是如果SVG是存儲在embedded對象中(例如object元素，或者其他SVG元素)，而且包含SVG的文檔是用CSS或者XSL格式化的，并且這些外圍對象的CSS或者其他指定尺寸的值已經(jīng)可以計算出視窗的尺寸了，則此時會使用外圍對象的尺寸。

這里需要區(qū)分視窗，視窗坐標(biāo)系，用戶坐標(biāo)系的概念：

視窗：指的是網(wǎng)頁上面可視的矩形局域，長度和寬度都是有限的，這個區(qū)域一般與外圍對象的尺寸有關(guān)。

視窗坐標(biāo)系：本質(zhì)是一個坐標(biāo)系，有原點，x軸與y軸；而且在兩個方向上是無限延伸的。默認(rèn)情況下，原點在視窗的左上角，x軸水平向右，y軸豎直向下?？梢詫@個坐標(biāo)系的點進(jìn)行變換。

用戶坐標(biāo)系：本質(zhì)是一個坐標(biāo)系，有原點，x軸與y軸；而且在兩個方向上是無限延伸的。默認(rèn)情況下，原點在視窗的左上角，x軸水平向右，y軸豎直向下?？梢詫@個坐標(biāo)系的點進(jìn)行變換。

默認(rèn)情況下，視窗坐標(biāo)系與用戶坐標(biāo)系是重合的，但是這里需要注意，視窗坐標(biāo)系屬于的是創(chuàng)建視窗的元素，視窗坐標(biāo)系確定好以后，整個視窗的坐標(biāo)基調(diào)就確定了。但是用戶坐標(biāo)系是屬于每個圖形元素的，只要圖形進(jìn)行了坐標(biāo)變換，就會創(chuàng)建新的用戶坐標(biāo)系，這個元素中所有的坐標(biāo)和尺寸都使用這個新的用戶坐標(biāo)系。

簡單點說：視窗坐標(biāo)系描述了視窗中所有元素的初始坐標(biāo)概況，用戶坐標(biāo)系描述了每個元素的坐標(biāo)概況，默認(rèn)情況下，所有元素都使用默認(rèn)的與視窗坐標(biāo)系重合的那個用戶坐標(biāo)系。

坐標(biāo)空間變換

讓我們回顧一下canvas用戶坐標(biāo)的變換，它們是通過平移，縮放，旋轉(zhuǎn)函數(shù)實現(xiàn)的；每次變換后對以后繪制的圖形都起作用，除非再次進(jìn)行變換，這是"當(dāng)前"用戶坐標(biāo)系統(tǒng)的概念。canvas只有唯一一個用戶坐標(biāo)系。

在SVG中，情況完全不同。SVG本身作為一種向量圖元素，它的兩個坐標(biāo)系統(tǒng)本質(zhì)上都可以算作"用戶坐標(biāo)系統(tǒng)"；SVG的兩個坐標(biāo)空間都是可以變換的：視窗空間變換和用戶空間變換。視窗空間變換由相關(guān)元素(這些元素創(chuàng)建了新的視窗)的屬性viewBox控制；用戶空間變換由圖形元素的transform屬性控制。視窗空間變換應(yīng)用于對應(yīng)的整個視窗，用戶空間變換應(yīng)用于當(dāng)前元素及其子元素。

視窗變換 - viewBox屬性

所有的能建立一個視窗的元素(看下一節(jié))，再加上marker,pattern,view元素，都有一個viewBox屬性。

viewBox屬性值的格式為(x0,y0,u_width,u_height)，每個值之間用逗號或者空格隔開，它們共同確定了視窗顯示的區(qū)域：視窗左上角坐標(biāo)設(shè)為(x0,y0)、視窗的寬設(shè)為u_width，高為u_height；這個變換對整個視窗都起作用。

這里一定不要混淆：視窗的大小和位置已經(jīng)由創(chuàng)建視窗的元素和外圍的元素共同確定了(例如最外層的svg元素建立的視窗由CSS，width和height確定)，這里的viewBox其實是設(shè)置這個確定的區(qū)域能顯示視窗坐標(biāo)系的哪個部分。

viewBox的設(shè)置其實是包含了視窗空間的縮放和平移兩種變換。

變換的計算也很簡單：以最外層的svg元素的視窗為例，假設(shè)svg的寬與長設(shè)置為width,height，viewBox的設(shè)置為(x0,y0,u_width,u_height)。則繪制的圖形，寬和高的縮放比例分別為：width/u_width, height/u_height。視窗的左上角的坐標(biāo)設(shè)置為了(x0,y0)。

體會下面幾種代碼繪出的結(jié)果的不同：

<svg width="200" height="200" viewBox="0 0 200 200"> 
 <rect x="0" y="0" width="200" height="200" fill="Red" /> 
 <rect x="0" y="0" width="100" height="100" fill="Green" /> 
</svg> 

上面的例子繪制的圖中你可以看到綠色和紅色的矩形，這種情況下視窗坐標(biāo)系的點還是與視窗上的點是一一對應(yīng)的，這個也是默認(rèn)情況。

<svg width="200" height="200" viewBox="0 0 100 100"> 
 <rect x="0" y="0" width="200" height="200" fill="Red" /> 
 <rect x="0" y="0" width="100" height="100" fill="Green" /> 
</svg> 

上面的例子繪制的圖中這個你只能看到綠色的矩形，而且綠色的矩形顯示在屏幕上是200*200像素的，這個時候坐標(biāo)點已經(jīng)不是一一對應(yīng)了，圖被放大了。

<svg width="200" height="200" viewBox="0 0 400 400"> 
 <rect x="0" y="0" width="200" height="200" fill="Red" /> 
 <rect x="0" y="0" width="100" height="100" fill="Green" /> 
</svg> 

上面的例子繪制的圖中，視窗坐標(biāo)系的單位被縮小，所以兩個矩形都縮小了。

在日常工作中，我們經(jīng)常需要完成的一個任務(wù)就是縮放一組圖形，讓它適應(yīng)它的父容器。我們可以通過設(shè)置viewBox屬性達(dá)到這個目的。

能建立新視窗的元素

任何時候，我們都可以嵌套視窗。創(chuàng)建新的視窗的時候，也會創(chuàng)建新的視窗坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系，當(dāng)然也包括裁減路徑也會創(chuàng)建新的。下列是能建立新視窗的元素列表：

svg：svg支持嵌套。

symbol：當(dāng)被use元素實例化的時候創(chuàng)建新的視窗。

image：引用svg元素時會創(chuàng)建新視窗。

foreignObject：創(chuàng)建新視窗去渲染里面的對象。

保持縮放的比例 - preserveAspectRatio屬性

有些時候，特別是當(dāng)使用viewBox的時候，我們期望圖形占據(jù)整個視窗，而不是兩個方向上按相同的比例縮放。而有些時候，我們卻是希望圖形兩個方向是按照固定的比例縮放的。使用屬性preserveAspectRatio就可以達(dá)到控制這個的目的。

這個屬性是所有能建立一個新視窗的元素，再加上image,marker,pattern,view元素都有的。而且preserveAspectRatio屬性只有在該元素設(shè)置了viewBox以后才會起作用。如果沒有設(shè)置viewBox，則preserveAspectRatio屬性會被忽略。

屬性的語法如下：preserveAspectRatio="[defer] <align> [<meetOrSlice>]"

注意3個參數(shù)之間需要使用空格隔開。

defer:可選參數(shù)，只對image元素有效，如果image元素中preserveAspectRatio屬性的值以"defer"開頭，則意味著image元素使用引用圖片的縮放比例，如果被引用的圖片沒有縮放比例，則忽略"defer"。所有其他的元素都忽略這個字符串。

align:該參數(shù)決定了統(tǒng)一縮放的對齊方式，可以取下列值：

none - 不強(qiáng)制統(tǒng)一縮放，這樣圖形能完整填充整個viewport。

xMinYMin - 強(qiáng)制統(tǒng)一縮放，并且把viewBox中設(shè)置的<min-x>和<min-y>對齊到viewport的最小X值和Y值處。

xMidYMin - 強(qiáng)制統(tǒng)一縮放，并且把vivewBox中X方向上的中點對齊到viewport的X方向中點處，簡言之就是X方向中點對齊，Y方向與上面相同。

xMaxYMin - 強(qiáng)制統(tǒng)一縮放，并且把viewBox中設(shè)置的<min-x> + <width>對齊到viewport的X值最大處。

類似的還有其他類型的值：xMinYMid,xMidYMid,xMaxYMid,xMinYMax,xMidYMax,xMaxYMax。這些組合的含義與上面的幾種情況類似。

meetOrSlice：可選參數(shù)，可以去下列值：

meet - 默認(rèn)值，統(tǒng)一縮放圖形，讓圖形全部顯示在viewport中。

slice - 統(tǒng)一縮放圖形，讓圖形充滿viewport，超出的部分被剪裁掉。

下圖詮釋了各種填充的效果：

用戶坐標(biāo)系的變換 - transform屬性

該類型變換是通過設(shè)置元素的transform屬性來指定的。這里需要注意，transform屬性設(shè)置的元素的變換，只影響該元素及其子元素，與別的元素?zé)o關(guān)，不影響別的元素。

平移 - translate

平移變換把相關(guān)的坐標(biāo)值平移到指定的位置，該變換需要傳入兩個軸上平移的量。看例子：

<rect x="0" y="0" width="10" height="10" transform="translate(30,40)" /> 

這個例子繪制一個矩形，并把它的起點(0,0)平移到(30,40)處。雖然可以直接設(shè)置(x,y)的坐標(biāo)值，但是使用平移變換去實現(xiàn)也很方便。這個變換第二個參數(shù)可以省略，默認(rèn)當(dāng)0處理。

旋轉(zhuǎn) - rotate

旋轉(zhuǎn)一個元素也是一個很常見的任務(wù)，我們可以使用rotate變換實現(xiàn)，該變換需要傳入旋轉(zhuǎn)的角度參數(shù)?？蠢樱?/p>

<rect x="20" y="20" width="20" height="20" transform="rotate(45)" /> 

這個例子會顯示一個旋轉(zhuǎn)45度的矩形。有幾點注意：

1.這里的變換是以角度值為參數(shù)的。

2.旋轉(zhuǎn)指的是相對于x軸的旋轉(zhuǎn)。

3.旋轉(zhuǎn)是圍繞用戶坐標(biāo)系的原點(0,0)展開的。

傾斜 - skew

transform還支持傾斜變換，可以是沿著x軸的(左右傾斜，正角度為向右傾斜，其實是傾斜了y軸)，或者是沿著y軸的(上下傾斜，正角度為向下傾斜，其實是傾斜了x軸)傾斜；該變換需要傳入一個角度參數(shù)，這個角度參數(shù)會決定傾斜的角度。看下面的例子：

<svg width="100" height="100"> 
  <rect x="0" y="0" width="100" height="100" fill="green" /> 
  <circle cx="15" cy="15" r="15" fill="red" /> 
  <circle cx="15" cy="15" r="15" fill="yellow" transform="skewX(45)" /> 
  <rect x="30" y="30" width="20" height="20"  /> 
  <rect x="30" y="30" width="20" height="20" transform="skewX(45)"  /> 
  <rect x="30" y="30" width="20" height="20" transform="skewY(45)"  /> 
</svg> 

從結(jié)果中，你可以直接看到同樣尺寸的矩形，在不同的傾斜變換后，得到的位置和形狀。這里注意矩形的起始位置都已經(jīng)改變了，這是因為在新的坐標(biāo)系統(tǒng)中，(30,30)已經(jīng)在不同的位置了。

縮放 - scale

縮放對象由縮放變換完成，該變換接受2個參數(shù)，分別指定在水平和豎直上的縮放比例，如果第二個參數(shù)省略則與第一個參數(shù)取相同的值。看下面的例子：

<svg width="500" height="500"> 
 <text x="20" y="20" font-size="20">ABC (scale)</text> 
 <text x="50" y="50" font-size="20" transform="scale(1.5)">ABC (scale)</text> 
</svg> 

變換矩陣 - matrix

學(xué)過圖形學(xué)的都知道，所有的變換其實都是由矩陣表征的，所以上面的變換其實都可以用一個3*3矩陣去表示：

a c e  
b d f  
0 0 1  

由于只有6個值用到了，所以也簡寫成[a b c d e f]。把matrix(a,b,c,d,e,f)賦給transfrom就可以實施相應(yīng)的變換。變換會把坐標(biāo)和長度都轉(zhuǎn)換成新的尺寸。上面各種變換對應(yīng)的矩陣如下：

平移變換[1 0 1 0 tx ty]：

1 0 tx         
0 1 ty  
0 0 1  

縮放變換[sx 0 0 sy 0 0]：

sx 0 0  
0 sy 0  
0  0 1  

旋轉(zhuǎn)變換[cos(a) sin(a) -sin(a) cos(a) 0 0]：

cos(a) -sin(a) 0  
sin(a) cos(a)  0  
  0      0     1  

沿X軸的傾斜[1 0 tan(a) 1 0 0]：

1 tan(a) 0  
0   1    0  
0   0    1  

沿Y軸的傾斜[1 tan(a) 0 1 0 0]：

1      1 0  
tan(a) 1 0  
0      0 1  

變換本質(zhì)

前面我們總結(jié)canvas的時候，我們知道各種變換都是作用在用戶坐標(biāo)系上的。在SVG中，所有的變換也都是針對兩個坐標(biāo)系(本質(zhì)上都是"用戶坐標(biāo)系")的。當(dāng)給容器對象或圖形對象指定"transform"屬性，或者給"svg,symbol,marker,pattern,view"指定"viewBox"屬性以后，SVG會根據(jù)當(dāng)前的用戶坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行變換，去創(chuàng)建新的用戶坐標(biāo)系，并作用于當(dāng)前的對象以及它的子對象。該對象中指定的坐標(biāo)和長度的單位不再是1:1的對應(yīng)到外圍的坐標(biāo)系，而是隨著變形，轉(zhuǎn)換到新的用戶坐標(biāo)系中；這個新的用戶坐標(biāo)系是只作用于當(dāng)前的元素及其子元素。

變換鏈

transform屬性支持設(shè)置多個變換，這些變換只要中間用空格分開，然后一起放到屬性中就可以了。執(zhí)行效果跟按順序獨立執(zhí)行這些變換是一樣的。

<g transform="translate(-10,-20) scale(2) rotate(45) translate(5,10)"> 
  <!-- graphics elements go here --> 
</g> 

上面的效果與下面的一樣：

<g transform="translate(-10,-20)"> 
  <g transform="scale(2)"> 
    <g transform="rotate(45)"> 
      <g transform="translate(5,10)"> 
        <!-- graphics elements go here --> 
      </g> 
    </g> 
  </g> 
</g> 

單位

最后說一下單位，任何坐標(biāo)和長度都可以帶和不帶單位。

不帶單位的情況

不帶單位的值被認(rèn)為帶的是"用戶單位"，就是當(dāng)前用戶坐標(biāo)系的單位值。

帶單位的情況

svg中相關(guān)單位與CSS中是一樣的：em,ex,px,pt,pc,cm,mm和in。長度還可以使用"%"。

相對度量單位：em和ex也與CSS中一樣，是相對于當(dāng)前字體的font-size和x-height來說的。

絕對度量單位：一個px是等于一個"用戶單位"的，也就是"5px"與"5"是一樣的。但是一個px是不是對應(yīng)一個像素，那就看有沒有進(jìn)行過一些變換了。

其他的幾個單位基本都是px的倍數(shù)：1pt=1.25px,1pc=15px,1mm=3.543307px,1cm=35.43307px,1in=90px。

如果最外層的SVG元素的width和height沒有指定單位(也就是"用戶單位")，則這些值會被認(rèn)為單位是px。

這一篇比較拗口，其實只要記住“圖形元素的坐標(biāo)和長度指的是，經(jīng)過視窗坐標(biāo)系變換和用戶坐標(biāo)系變換雙重變換后，新用戶坐標(biāo)系的坐標(biāo)和長度”就可以了。

實用參考：

腳本索引：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ff971910(v=vs.85).aspx

開發(fā)中心：https://developer.mozilla.org/en/SVG

熱門參考：http://www.chinasvg.com/

官方文檔：http://www.w3.org/TR/SVG11/

原文地址：http://www.cnblogs.com/dxy1982/archive/2012/05/07/2395732.html

【編輯推薦】

1. HTML 5中SVG 2D入門概述
2. HTML 5中SVG 2D圖形繪制
3. HTML 5中SVG 2D文本與圖像
4. HTML 5中SVG 2D筆畫與填充
5. HTML 5中SVG 2D顏色的表示