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色彩模型与颜色选择器	2023-09-07	Redjue

大家好，我是 Redjue（红果汁），很荣幸今年有机会向 Ant Design 贡献了颜色选择器组件 ColorPicker，这是一次很棒的学习机会，也让我对 Ant Design 的开发流程有了更深入的了解。在这篇文章中，我将分享一下具体的实现过程。

色彩模型

在实现之前我们需要了解一个概念：色彩模型。色彩模型是一种用于描述色彩的数学模型，常见的色彩模型有 RGB、HSV、HEX 等。在这些色彩模型中，RGB 是最常见的色彩模型，也是最容易理解的色彩模型，因此我们先来看一下 RGB 色彩模型。

RGB 色彩模型

RGB 色彩模型是通过三原色（红、绿、蓝）的不同组合来表示色彩的，每个原色的取值范围是 0-255，三原色的组合可以表示 256³ 种颜色，这些颜色可以组成一个立方体，如下图所示：

在 RGB 色彩模型中，每个颜色都可以用一个三元组 (R, G, B) 来表示，其中 R 表示红色的取值，G 表示绿色的取值，B 表示蓝色的取值。例如，红色可以表示为 rgb(255, 0, 0)，绿色可以表示为 rgb(0, 255, 0)，蓝色可以表示为 rgb(0, 0, 255)。

HSV/HSB 色彩模型

HSV 色彩模型是通过色相（Hue）、饱和度（Saturation）、明度（Value）来表示色彩的，其中色相的取值范围是 0-360，饱和度和明度的取值范围是 0-100。HSV 色彩模型可以用一个圆锥体来表示，如下图所示：

在 HSV 色彩模型中，每个颜色都可以用一个三元组 (H, S, V) 来表示，其中 H 表示色相的取值，S 表示饱和度的取值，V 表示明度的取值。例如，红色可以表示为 hsv(0, 100, 100)，绿色可以表示为 hsv(120, 100, 100)，蓝色可以表示为 hsv(240, 100, 100)。

HEX 色彩模型

HEX 色彩模型是通过十六进制数来表示色彩的，其中前两位表示红色的取值，中间两位表示绿色的取值，后两位表示蓝色的取值。例如，红色可以表示为 #FF0000，绿色可以表示为 #00FF00，蓝色可以表示为 #0000FF。如下图所示：

这也是我们最常见的颜色表示方式，因为它可以直接在 CSS 中使用。而且表示方式非常简单，只需要将 RGB 色彩模型中的三个数字转换为十六进制数即可。

色彩模型的转换

颜色模型的转换需要不同的算法，市面上已经有很多成熟的类库可以进行选择，在实现上我们选择了 tinycolor 这个类库，它支持 RGB、HSL、HSV、HEX 等多种色彩模型的转换，而且它的体积非常小，只有 10KB 左右，非常适合在浏览器中使用。

色彩模型的选择

由于我们需要实现一个颜色选择器，因此我们需要选择一个色彩模型来表示颜色。从复杂度来说，RGB 色彩模型是最简单的，因为它只需要三个数字就可以表示一个颜色，而且它的取值范围是 0-255，非常容易理解。但是 RGB 色彩模型的缺点也很明显，它的色彩空间是一个立方体，而且在立方体的边缘颜色的变化非常明显，这样的色彩空间并不适合人类的视觉感知。

因此，我们需要选择一个更适合人类视觉感知的色彩模型，这里我们选择了 HSV 色彩模型，通过色相、饱和度、明度三个维度来表示颜色，这样的色彩空间更加符合人类的视觉感知，而且在色彩空间的边缘颜色的变化也不会太明显。

具体实现

主要分为三部分实现：颜色面板、选择锚点和滑块。

颜色面板

由于我们用了 HSV 的色彩模型，所以我们的需要将色相、饱和度、明度在面板上表示出来。

1. 色相

background-color: rgb(0, 106, 255);

这样我们就得到一个明度和饱和度都为 100% 的蓝色

2. 叠加明度

background-color: rgb(0, 106, 255);
background-image: linear-gradient(0deg, rgb(0, 0, 0), transparent);

叠加明度图层后，我们得到了具有明度变化的蓝色

3. 叠加饱和度

background-color: rgb(0, 106, 255);
background-image: linear-gradient(0deg, rgb(0, 0, 0), transparent),
  linear-gradient(90deg, rgb(255, 255, 255), rgba(255, 255, 255, 0));

叠加饱和度图层后，我们得到了具有明度变化和饱和度变化的蓝色

至此我们就得到了一个拥有完整色相、饱和度、明度的颜色面板。

选择锚点

选择锚点的实现比较简单，我们只需要将锚点的偏移位置对应到颜色面板的饱和度、明度即可。

...
const { width, height } = containerRef.current.getBoundingClientRect();
const { width: targetWidth, height: targetHeight } = targetRef.current.getBoundingClientRect();
const centerOffsetX = targetWidth / 2;
const centerOffsetY = targetHeight / 2;
// 饱和度
const saturation = (offset.x + centerOffsetX) / width;
// 明度
const bright = 1 - (offset.y + centerOffsetY) / height;

色相和不透明度滑块

逻辑同上，我们只需要将滑块的偏移位置对应到颜色的色相或不透明度即可。

...
const { width, height } = containerRef.current.getBoundingClientRect();
const { width: targetWidth, height: targetHeight } = targetRef.current.getBoundingClientRect();
const centerOffsetX = targetWidth / 2;
const centerOffsetY = targetHeight / 2;
// 色相
const hue = ((offset.x + centerOffsetX) / width) * 360;
// 不透明度
const alpha = (offset.x + centerOffsetX) / width;

至此我们得到了一个完整的颜色选择器，如下图所示：

总结

通过这次开发之旅，我对色彩模型有了更深入的了解，也对 Ant Design 的开发流程有了更深入的了解。感谢 Ant Design 团队给我这次机会，也感谢大家的阅读。如果对细节实现感兴趣的童鞋，可以移步 @rc-component/color-picker 查看源码实现。

图片来源

• https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E5%8E%9F%E8%89%B2%E5%85%89%E6%A8%A1%E5%BC%8F#/media/File:RGB_color_solid_cube.png
• https://zh.wikipedia.org/wiki/HSL%E5%92%8CHSV%E8%89%B2%E5%BD%A9%E7%A9%BA%E9%97%B4#/media/File:HSV_cone.png
• https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BD%91%E9%A1%B5%E9%A2%9C%E8%89%B2#/media/File:Web_Color_Charts.svg