有效获取元素的可见区域坐标

Question

StackOverflow 是 loaded with questions 关于如何检查一个元素在视口中是否真的可见，但他们都在寻找一个 boolean 答案。我有兴趣获取元素的实际可见区域。

function getVisibleAreas(e) {
    ...
    return rectangleSet;
}

更正式地说 - 元素的可见区域 是 CSS 坐标中的一组（最好是不重叠的）矩形，elementFromPoint(x, y) 将返回元素，如果点 (x, y ) 包含在（至少）集合中的一个矩形中。

在所有 DOM 元素（包括 iframe）上调用此函数的结果应该是一组不重叠的区域集，其中 union 是整个视口区域。

我的目标是创建某种视口“转储”数据结构，它可以有效地返回视口中给定点的单个元素，反之亦然 - 对于转储中的给定元素，它将返回一组可见区域。 （数据结构将被传递给远程客户端应用程序，因此当我需要查询视口结构时，我不一定可以访问实际文档。

实施要求：

显然，实现应该考虑元素的hidden状态、z-index、页眉和页脚等。

我正在寻找一种适用于所有常用浏览器的实现，尤其是移动设备 - Android 的 Chrome 和 iOS 的 Safari。

最好不要使用外部库。

当然，我可能会天真并为视口中的每个离散点调用elementFromPoint，但性能至关重要，因为我会迭代所有元素，并且会经常这样做。

请指导我如何实现这一目标。

免责声明：我对网络编程概念非常陌生，所以我可能使用了错误的技术术语。

进展：

我想出了一个实现。算法很简单：

1. 遍历所有元素，并将它们的垂直/水平线添加到坐标图（如果坐标在视口内）。
2. 为每个“矩形”中心位置调用`document.elementFromPoint`。矩形是步骤 1 中地图中两个连续垂直坐标和两个连续水平坐标之间的区域。

这会产生一组区域/矩形，每个都指向一个元素。

我的实现存在的问题是：

1. 对于复杂的页面效率低下（对于非常大的屏幕和 gmail 收件箱可能需要 2-4 分钟）。
2. 它会为每个元素生成大量矩形，这使得字符串化和通过网络发送效率低下，并且使用起来也不方便（我希望最终得到一组尽可能少的矩形元素）。

据我所知，elementFromPoint 调用需要花费大量时间并导致我的算法相对无用...

谁能提出更好的方法？

这是我的实现：

function AreaPortion(l, t, r, b, currentDoc) {
    if (!currentDoc) currentDoc = document;
    this._x = l;
    this._y = t;
    this._r = r;
    this._b = b;
    this._w = r - l;
    this._h = b - t;

    center = this.getCenter();
    this._elem = currentDoc.elementFromPoint(center[0], center[1]);
}

AreaPortion.prototype = {
    getName: function() {
        return "[x:" + this._x + ",y:" + this._y + ",w:" + this._w + ",h:" + this._h + "]";
    },

    getCenter: function() {
        return [this._x + (this._w / 2), this._y + (this._h / 2)];
    }
}

function getViewport() {
    var viewPortWidth;
    var viewPortHeight;

    // IE6 in standards compliant mode (i.e. with a valid doctype as the first line in the document)
    if (
            typeof document.documentElement != 'undefined' &&
            typeof document.documentElement.clientWidth != 'undefined' &&
            document.documentElement.clientWidth != 0) {
        viewPortWidth = document.documentElement.clientWidth,
        viewPortHeight = document.documentElement.clientHeight
    }

    // the more standards compliant browsers (mozilla/netscape/opera/IE7) use window.innerWidth and window.innerHeight
    else if (typeof window.innerWidth != 'undefined') {
        viewPortWidth = window.innerWidth,
        viewPortHeight = window.innerHeight
    }

    // older versions of IE
    else {
        viewPortWidth = document.getElementsByTagName('body')[0].clientWidth,
        viewPortHeight = document.getElementsByTagName('body')[0].clientHeight
    }

    return [viewPortWidth, viewPortHeight];
}

function getLines() {
    var onScreen = [];
    var viewPort = getViewport();
    // TODO: header & footer
    var all = document.getElementsByTagName("*");

    var vert = {};
    var horz = {};

    vert["0"] = 0;
    vert["" + viewPort[1]] = viewPort[1];
    horz["0"] = 0;
    horz["" + viewPort[0]] = viewPort[0];
    for (i = 0 ; i < all.length ; i++) {
        var e = all[i];
        // TODO: Get all client rectangles
        var rect = e.getBoundingClientRect();
        if (rect.width < 1 && rect.height < 1) continue;

        var left = Math.floor(rect.left);
        var top = Math.floor(rect.top);
        var right = Math.floor(rect.right);
        var bottom = Math.floor(rect.bottom);

        if (top > 0 && top < viewPort[1]) {
            vert["" + top] = top;
        }
        if (bottom > 0 && bottom < viewPort[1]) {
            vert["" + bottom] = bottom;
        }
        if (right > 0 && right < viewPort[0]) {
            horz["" + right] = right;
        }
        if (left > 0 && left < viewPort[0]) {
            horz["" + left] = left;
        }
    }

    hCoords = [];
    vCoords = [];
    //TODO: 
    for (var v in vert) {
        vCoords.push(vert[v]);
    }

    for (var h in horz) {
        hCoords.push(horz[h]);
    }

    return [hCoords, vCoords];
}

function getAreaPortions() {
    var portions = {}
    var lines = getLines();

    var hCoords = lines[0];
    var vCoords = lines[1];

    for (i = 1 ; i < hCoords.length ; i++) {
        for (j = 1 ; j < vCoords.length ; j++) {
            var portion = new AreaPortion(hCoords[i - 1], vCoords[j - 1], hCoords[i], vCoords[j]);
            portions[portion.getName()] = portion;
        }
    }

    return portions;
}

Answer 1

试试

var res = [];
$("body *").each(function (i, el) {
    if ((el.getBoundingClientRect().bottom <= window.innerHeight 
        || el.getBoundingClientRect().top <= window.innerHeight)
        && el.getBoundingClientRect().right <= window.innerWidth) {
            res.push([el.tagName.toLowerCase(), el.getBoundingClientRect()]);
    };
});

jsfiddle http://jsfiddle.net/guest271314/ueum30g5/

见Element.getBoundingClientRect()

$.each(new Array(180), function () {
    $("body").append(
    $("<img>"))
});

$.each(new Array(180), function () {
$("body").append(
$("<img>"))
});

var res = [];
$("body *").each(function (i, el) {
if ((el.getBoundingClientRect().bottom <= window.innerHeight || el.getBoundingClientRect().top <= window.innerHeight)
    && el.getBoundingClientRect().right <= window.innerWidth) {
    res.push(
    [el.tagName.toLowerCase(),
    el.getBoundingClientRect()]);
    $(el).css(
        "outline", "0.15em solid red");
    $("body").append(JSON.stringify(res, null, 4));
    console.log(res)
};
});

body {
    width : 1000px;
    height : 1000px;
}
img {
    width : 50px;
    height : 50px;
    background : navy;
}

<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.11.1/jquery.min.js"></script>

Answer 2

我不知道性能是否足够（尤其是在移动设备上），并且结果不是您要求的矩形集，但是您是否考虑过使用位图来存储结果？

请注意，某些元素可能具有 3d css 变换（例如倾斜、旋转），某些元素可能具有边框半径，而某些元素可能具有不可见的背景 - 如果您想为“像素元素”也包含这些功能函数然后矩形集无法帮助您 - 但位图可以容纳所有视觉特征。

生成位图的解决方案相当简单（我想……未测试）：

1. 创建一个可见屏幕大小的画布。
2. 递归遍历所有元素，按z-order排序，忽略隐藏
3. 为每个元素在画布中绘制一个矩形，矩形的颜色是元素的标识符（例如，可以是增量计数器）。如果您愿意，您可以根据元素的视觉特征（倾斜、旋转、边框半径等）修改矩形
4. 将画布保存为无损格式，例如 png 而不是 jpg
5. 将位图作为屏幕元素的元数据发送

要查询哪个元素在点 (x,y)，您可以检查像素 (x,y) 处的位图颜色，颜色会告诉您元素是什么。

Answer 3

如果你可以抛弃 IE，这里有一个简单的：

function getElementVisibleRect(el) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    el.style.overflow = "hidden";
    requestAnimationFrame((timeStamp) => {
      var br = el.getBoundingClientRect();
      el.style.overflow = "";
      resolve(br);
    });
  });
}

即便如此，Promise 也很容易被 polyfill，requestAnimationFrame() 可以追溯到 IE 8。到 2016 年，您唯一应该费心为旧版 IE 上的可怜人提供清晰的体验。