Tô gạch SVG: tạo đường dẫn thật cho máy vẽ bút

Để tô gạch SVG cho máy vẽ bút, hãy tạo các đường mở trong vùng kín mong muốn, chia chúng tại ranh giới và xuất các đoạn còn lại thành hình học. Kiểm tra tệp đã lưu để tìm lộ trình qua lỗ hoặc ngoài hình trước khi chuẩn bị công việc máy.

Màu tô hoặc bản xem trước có sọc tự nó không cung cấp các lộ trình vẽ đó. Hướng dẫn này dựng biểu trưng năm cạnh tự tạo với lỗ chữ nhật, dùng Paper.js lấy phần giao của đường mở với vùng đó và mở lại SVG đã lưu để kiểm tra. Các kiểm tra xác nhận hình học đường tâm kỹ thuật số, không phải vẽ vật lý thành công.

1. Chọn vùng để tô, không phải đường để khôi phục

Bạn cần vùng kín có lỗ là một phần hình học. Hình chữ nhật trắng đặt trên hình đặc có thể trông như lỗ nhưng vẫn để vùng bên dưới nguyên vẹn. Tài liệu tô gạch GRBL-Plotter minh họa khác biệt này bằng đối tượng chồng lấn so với lỗ bên trong một đường dẫn. Chúng tôi không chạy GRBL-Plotter ở đây.

Nếu muốn khôi phục một nét giữa đường raster dày, dùng hướng dẫn SVG một nét. Tô gạch tạo nhiều nét chạy qua vùng; không khôi phục đường tâm bút gốc.

Giữ bản sao thiết kế có tô. Ví dụ chủ ý tạo lộ trình gạch mà không thêm lượt đường bao. Nếu muốn vẽ cả ranh giới ngoài hoặc ranh giới lỗ, hãy chuẩn bị chúng thành lộ trình riêng có chủ đích.

2. Phân biệt hình thức bị cắt hiển thị với đường đã cắt ngắn

Họa tiết SVG tô một ô lặp. Đường cắt hiển thị giới hạn vùng kết xuất mà không đổi hình học gốc. Cả hai có thể tạo ảnh màn hình hữu ích, nhưng ứng dụng vẫn cần cách biến hình thức đó thành lộ trình bút.

Bản đối chứng chỉ cắt hiển thị lưu mười đường ngang, mỗi đường dài 200 đơn vị người dùng. Phép cắt giấu phần ngoài và lỗ chữ nhật. Tổng chiều dài đường đã lưu vẫn là 2.000 đơn vị.

Bản xuất thưa đã cắt ngắn chứa 14 đường dẫn mở riêng, tổng 1.320 đơn vị. Nó không có đường cắt hiển thị, họa tiết, mặt nạ, ảnh nhúng hay biểu tượng tái sử dụng. Bốn hàng gạch chia thành hai đường quanh lỗ. Khác biệt đó kiểm tra được trong SVG đã lưu ngay cả khi bản xem cắt hiển thị và cắt ngắn trông giống nhau.

Hướng dẫn đơn vị họa tiết SVG trình bày tô lặp khi đó là đầu ra mong muốn. Ở đây đầu ra cần là hình học mở rõ ràng.

3. Chạy ví dụ Paper.js đầy đủ

Dùng trình duyệt, trình soạn thảo văn bản và bản dựng Paper.js 0.12.18 đầy đủ từ bản phát hành chính thức. Đặt paper-full.min.js trong thư mục library. Lưu HTML này thành generate.html và JavaScript tiếp theo thành hatch.js cạnh thư mục đó. Biểu trưng tự tạo được đưa vào mã.

<!doctype html>
<html lang="en">
<meta charset="utf-8">
<title>Generate original hatch routes</title>
<canvas id="work" width="200" height="140" hidden></canvas>
<p id="status">Running</p>
<pre id="export-receipt"></pre>
<h2>0 degrees, 10-unit spacing</h2>
<img id="preview-coarse" width="400" alt="Coarse hatch">
<pre id="svg-coarse"></pre>
<h2>0 degrees, 5-unit spacing</h2>
<img id="preview-dense" width="400" alt="Dense hatch">
<pre id="svg-dense"></pre>
<h2>30 degrees, 10-unit spacing</h2>
<img id="preview-angled" width="400" alt="Angled hatch">
<pre id="svg-angled"></pre>
<script src="library/paper-full.min.js"></script>
<script src="hatch.js"></script>
</html>

paper.setup(document.getElementById('work'));
 
// Original area: a five-sided boundary with a rectangular hole.
const areaData = 'M20 20 L140 20 L180 60 L180 120 L20 120 Z ' +
  'M60 50 L60 90 L110 90 L110 50 Z';
const configurations = [
  { id: 'coarse', angle: 0, spacing: 10 },
  { id: 'dense', angle: 0, spacing: 5 },
  { id: 'angled', angle: 30, spacing: 10 }
];
 
function makeHatch(angle, spacing) {
  const area = new paper.CompoundPath({
    pathData: areaData,
    fillRule: 'nonzero',
    insert: false
  });
  const radians = angle * Math.PI / 180;
  const direction = new paper.Point(Math.cos(radians), Math.sin(radians));
  const normal = new paper.Point(-direction.y, direction.x);
  const center = new paper.Point(100, 70);
  const delivery = new paper.Group({ insert: false });
 
  for (let offset = -200 + spacing / 2; offset < 200; offset += spacing) {
    const origin = center.add(normal.multiply(offset));
    const line = new paper.Path.Line({
      from: origin.subtract(direction.multiply(300)),
      to: origin.add(direction.multiply(300)),
      insert: false
    });
    const kept = line.intersect(area, { trace: false, insert: false });
    const parts = kept instanceof paper.CompoundPath ? [...kept.children] : [kept];
    const routes = parts.filter(path => path.length > 1e-7);
    for (const path of routes) {
      if (path.closed || path.segments.length !== 2) {
        throw new Error('Expected one open straight segment');
      }
      if (path.firstSegment.point.dot(direction) > path.lastSegment.point.dot(direction)) {
        path.reverse();
      }
    }
    routes.sort((a, b) => a.firstSegment.point.dot(direction) - b.firstSegment.point.dot(direction));
    for (const path of routes) {
      path.fillColor = null;
      path.strokeColor = '#2f6977';
      path.strokeWidth = 1;
      path.strokeCap = 'butt';
      delivery.addChild(path);
    }
    if (kept instanceof paper.CompoundPath || routes.length === 0) {
      kept.remove();
    }
    line.remove();
  }
  area.remove();
  const geometry = delivery.exportSVG({ asString: true, precision: 6 });
  const svg = '<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="100mm" height="70mm" ' +
    'viewBox="0 0 200 140">' + geometry + '</svg>';
  const routeCount = delivery.children.length;
  const drawnLength = delivery.children.reduce((sum, path) => sum + path.length, 0);
  let transitionLength = 0;
  for (let index = 1; index < routeCount; index += 1) {
    transitionLength += delivery.children[index - 1].lastSegment.point
      .getDistance(delivery.children[index].firstSegment.point);
  }
  delivery.remove();
  return { svg, routeCount, drawnLength, transitionLength };
}
 
const receipt = { paper: paper.version, units: 'viewBox user units; 0.5 mm per unit', rows: [] };
for (const configuration of configurations) {
  const result = makeHatch(configuration.angle, configuration.spacing);
  document.getElementById('svg-' + configuration.id).textContent = result.svg;
  const preview = document.getElementById('preview-' + configuration.id);
  preview.src = URL.createObjectURL(new Blob([result.svg], { type: 'image/svg+xml' }));
  receipt.rows.push({ ...configuration, route_count: result.routeCount,
    drawn_length: result.drawnLength, transition_length: result.transitionLength });
}
document.getElementById('export-receipt').textContent = JSON.stringify(receipt, null, 2);
document.getElementById('status').textContent = 'Generated. Save each exact SVG shown below, then reopen those saved files for independent checks.';

Mở generate.html trong trình duyệt. Chúng tôi chạy bằng Paper.js 0.12.18 trong Chromium 155. Mỗi kết quả hiển thị cả bản xem trước và mã SVG chính xác. Sao chép ba chuỗi SVG đầy đủ vào hatch-coarse.svg, hatch-dense.svg và hatch-angled.svg, rồi mở độc lập các tệp đã lưu đó.

Lệnh gọi quan trọng là line.intersect(area, { trace: false, insert: false }). Paper.js mô tả trace: false là chia đường đầu tại giao điểm và giữ các đường cong của nó bên trong vùng của đường thứ hai. Điều này giữ các đoạn gạch mở. Chế độ đồ theo vùng mặc định trả lời câu hỏi Boolean khác; hướng dẫn hình có tô Paper.js trình bày quy trình đó.

Hàm đặt fillColor thành null và cho mỗi lộ trình một nét. Nó cũng kiểm tra kết quả mở hai điểm trước khi xuất. Vùng kín vẫn là phần hỗ trợ dựng hình và không được đưa vào nhóm bàn giao.

4. Kiểm tra khoảng cách, góc và tỷ lệ vật lý cùng nhau

Cả ba bản xuất khai báo width="100mm", height="70mm" và viewBox="0 0 200 140". Điều này ánh xạ một đơn vị người dùng thành 0,5 mm trong SVG. Khoảng gạch 10 đơn vị vì thế là 5 mm; 5 đơn vị là 2,5 mm.

Các khoảng ví dụ chủ ý rộng giúp dễ kiểm tra từng lộ trình. Chúng không phải khuyến nghị cho độ phủ mực đặc. Nét màn hình rộng một đơn vị người dùng, nhưng hình thức đó không đo dấu bút thật trên vật liệu.

Vòng lặp độ lệch cố định pha gạch ở nửa khoảng cách. Đổi pha có thể đổi đặc điểm ranh giới mà đường gặp. Ở góc dương 30°, hướng chạy xuống phải trong hệ tọa độ SVG này. Khoảng cách được đo vuông góc các đường song song, không phải khoảng dọc trên màn hình.

Chúng tôi tính độc lập giao điểm đường/đa giác dự kiến, rồi so sánh tọa độ đã lưu với dung sai 0,000002 đơn vị người dùng. Mọi lộ trình xuất đều khớp điểm đầu cuối dự kiến. Mỗi lộ trình đều mở và không điểm mẫu đường tâm nào vượt vào lỗ hoặc ra ngoài quá dung sai đó. Cả ba SVG đã lưu giữ ánh xạ kích thước vật lý khai báo.

Với hình khác, kiểm tra lộ trình thực xuất ra thay vì cho rằng số lượng của mẫu này vẫn áp dụng. Đường cong, khe rất nhỏ, tự giao, nhóm đã biến đổi và tài liệu SVG nhập tùy ý nằm ngoài phạm vi thử của ví dụ.

5. Tách khoảng giữa lộ trình khỏi kế hoạch di chuyển tối ưu

Tệp thưa có 14 lộ trình mở và 13 khoảng giữa các lộ trình liên tiếp theo thứ tự lưu. Nối các khoảng đó khi bút hạ sẽ thêm dấu ngoài ý muốn. Quy trình vẽ phải xử lý chuyển tiếp đúng ý định trước khi vẽ.

Mã giữ thứ tự một chiều đơn giản: duyệt độ lệch gạch theo thứ tự và đi mỗi đoạn cùng hướng. Cộng khoảng thẳng từ cuối mỗi lộ trình đến đầu tiếp theo cho khoảng 1.562,997 đơn vị người dùng ở tệp thưa. Tệp dày có 27 khoảng với tổng đường nối khoảng 3.281,578 đơn vị.

Những tổng đó không gồm tiếp cận đầu và quay về cuối. Đây là hệ quả hình học của thứ tự này, không phải quãng máy đo được, ước tính thời gian hoặc kế hoạch tối ưu. Ứng dụng vẽ có thể đảo hoặc sắp lại lộ trình. Giảm nửa khoảng cách làm gấp đôi chiều dài vẽ và số lộ trình của mẫu này; không xác lập quy luật gấp đôi thời gian công việc.

Mở lại tệp trong ứng dụng điều khiển máy vẽ, xác minh kích thước và kiểm tra bản xem lộ trình cùng hành vi nhấc bút. Thử bút, vật liệu, khoảng cách, khoảng lùi mép và cài đặt chuyển động trên thiết lập của bạn. Chúng tôi không chạy công việc máy vẽ, tạo mã máy hoặc thử Cricut Draw/Attach.

Khắc phục lỗi hình học thường gặp

Nếu nguồn chỉ là hình bóng raster phẳng, quy trình clipart sang SVG của PerfectVector có thể giúp khôi phục hình kín trước. Kiểm tra đường bao và từng khoảng trống rồi tạo đường gạch từ hình học được chấp nhận. Vector sạch hiện có có thể đi thẳng vào chuẩn bị tô gạch.

Vector hóa hình bóng và tạo lộ trình gạch là các bước riêng. Biểu trưng tự tạo của bài này được viết bằng hình học vector; không phải mẫu chuyển đổi PerfectVector.

Câu hỏi thường gặp

Màu tô SVG có tự động thành đường gạch của bút không? Không. Màu tô mô tả hình thức được tô. Quy trình máy vẽ cần lộ trình gạch hoặc cách được hỗ trợ khác để tạo nét vẽ từ vùng đó.

Tại sao bản xem gạch vẫn có đường xuyên lỗ? Phép cắt hiển thị có thể giấu phần đường đầy đủ mà không cắt ngắn hình học lưu. Kiểm tra tọa độ đã lưu và làm lỗ thành phần của vùng thực trước khi tạo lộ trình rõ ràng.

Nên dùng khoảng gạch bao nhiêu? Chọn qua thử bút và vật liệu ở tỷ lệ dự kiến. Ví dụ kỹ thuật số dùng 5 mm và 2,5 mm để dễ thấy lộ trình; không xác định độ phủ đặc hay cài đặt bút chung.

Đây có phải một đường dẫn liên tục không? Không. Kết quả thưa chứa 14 lộ trình mở riêng. Lỗ chia bốn hàng và quy trình vẽ phải xử lý khoảng giữa lộ trình mà không thêm dấu ngoài ý muốn.

Nguồn

1. Phép giao PathItem Paper.js — Mô tả hành vi chia đường mở của trace false.
2. Họa tiết SVG — Định nghĩa tô lặp riêng với hình học lộ trình rõ ràng.
3. Mặt nạ và đường cắt hiển thị CSS — Giải thích vì sao cắt hiển thị đổi kết xuất mà không cắt hình gốc.
4. Tô gạch GRBL-Plotter — Cho thấy khác biệt giữa đối tượng chồng và lỗ trong một đường dẫn.
5. Bản phát hành Paper.js 0.12.18 — Xác định phiên bản thư viện của ví dụ chạy được.

Nếu hình bóng chỉ có raster cần ranh giới chỉnh được, chuẩn bị SVG clipart ứng viên, kiểm tra lỗ rồi tạo và xác minh riêng lộ trình gạch trước khi thử công việc vật lý.