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记一次HEX和RGB互换算法的思考及应用

日期：2020-08-19点击：483收藏

由于笔者最近在开发可视化平台,所以对动态编辑器这块做了一段时间的研究, 发现其中有个小模块的知识点比较有意思,所以在这里分享一下.

作为前端工程师, 我们平时在对接设计稿的时候, 是不是经常会涉及到颜色值的转换呢? 比如从HEX值转化到RGB值, 亦或者是从RGB值转换到HEX值, 这块在PhotoShop等设计软件中非常常见, 在做类似于画板, 设计类的IDE的时候也经常会用到它们的互相转换, 还有一种场景是,为了满足老板对高大上特效的要求, 我们要让动画在不同的时间显示不同的颜色,而且有过渡效果(过渡效果虽然可以通过transiton来实现),如下:

所以笔者在这里就分享一下HEX与RGB之间相互转换的原理和算法, 并且实现随机生成HEX值和随机生成RGB值的函数,最后带着大家深度理解和掌握颜色领域的应用.

1 文章摘要

HEX与16进制
HEX转RGB算法
RGB转HEX算法
应用场景

2 HEX(16进制)

十六进制（英文名称：Hexadecimal），是计算机中数据的一种表示方法。和我们平常的表示法不一样。它由0-9，A-F组成，字母不区分大小写。与10进制的对应关系是：0-9对应0-9；A-F对应10-15；N进制的数可以用0~(N-1)的数表示，超过9的用字母A-F。

以上概念非常重要, 这也是我们转换RGB的关键. 还有一个知识点需要我们掌握的就是进制转换. 在计算机基础中我们都知道如何将二进制转化为十进制, 10进制数转换成16进制的方法，和转换为2进制的方法类似，唯一的变化：除数由2变成16. 举个例子, 我们拿140来举例:

被除数	计算过程	商	余数
140	140/16	8	14
8	8/16	0	8

所以140转换为16进制，结果为：7E (由十六进制的定义我们知道14对应的字母为E)

以上就是掌握HEX和RGB互相转换的核心知识点, 接下来我们来看看互相转换的算法实现.

3 HEX转RGB算法

从 HEX 颜色值转换成 RGB 颜色值，本质上是HEX的第一位数乘以16加上第二位数. 举个例子: 转换颜色为 #1821DD的 HEX 值到 RGB 值.

#1821DD ----------> rgb:
18 ----> r: r的值就是: 1 * 16 + 8 = 24
21 ----> g: g的值就是: 2 * 16 + 1 = 33
DD ----> b: b的值就是: 13 * 16 + 13 = 221

以上转换的结果为rgb: (24, 33, 221), 怎么样, 是不是很简单? 接下来我们来看看具体的算法实现:

const hex2rgb = (hex: string = ''):string => { //  针对于传入错误的hex,即长度不等于7或者不等于4的 if(![4,7].includes(hex.length)) { throw new Error('格式错误')  }
 let result = hex.slice(1)
 // 如果是颜色叠值, 统一转换成6位颜色值 if(result.length === 3) { result = result.split('').map(a => `${a}${a}`).join('') }
 const rgb:number[] = []
 // 计算hex值 for(let i=0, len = result.length; i< len; i+=2) { rgb[i / 2] = getHexVal(result[i]) * 16 + getHexVal(result[i+1]) }
 function getHexVal(letter:string):number { let num:number = -1; switch(letter.toUpperCase()) { case "A": num = 10 break; case "B": num = 11 break; case "C": num = 12 break; case "D": num = 13 break; case "E": num = 14 break; case "F": num = 15 break; }
 if(num < 0) { num = Number(letter) }
 return num }
 return `rgb(${rgb[0]}, ${rgb[1]}, ${rgb[2]})`}

当然还有更其他方法可以实现REX转RGB, 大家可以自行探索.

4 RGB转HEX算法

对于RGB转HEX, 方法类似, 只不过相当于上述方法的逆运算, 笔者实现一种思路, 大家可以参考学习:

const rgb2hex = (rgb: string):string => { let str = rgb.replace(/rgb\((.*)\)/g, '$1') let strArr = str.split(',').map(t => t.trim())
 let result:string[] = []
 for(let i:number = 0, len:number = strArr.length; i < len; i++) { let curVal = Number(strArr[i]) let left = getHexStr(String(Math.floor(curVal / 16))) let right = getHexStr(String(Math.floor(curVal % 16))) result[i] = left + right }
 function getHexStr(v:string):string { let str:string = ''; switch(v) { case '10': str = "A" break; case '11': str = "B" break; case '12': str = "C" break; case '13': str = "D" break; case '14': str = "E" break; case '15': str = "F" break; }
 if(!str) { str = v }
 return str }
 return `#${result.join('')}`}