Membangun Kalkulator Area Geometri Javascript: Tutorial Pengembang Interaktif 2025
Buat kalkulator area poligon interaktif menggunakan JavaScript. Rumus geometri master, perhitungan koordinat, dan alat pengukuran berbasis web untuk poligon sederhana dan kompleks.
Rendering article content...
Tags
geometry calculatorarea calculatorpolygon area calculatorjavascript area calculatorcalculate polygon areageometry area formulainteractive geometry calculatorjavascript geometry librarypolygon area algorithmarea calculation toolgeometry calculation apipolygon measurementgeometry programmingjavascript polygon areageometry formulas for developersweb-based calculatorHitung Area JavaScriptKalkulator Geometri KoordinatAlat Geometri PengembangKalkulator Area Google Maps
Panduan mendalam untuk membuat kalkulator geometri interaktif Anda sendiri menggunakan JavaScript, lengkap dengan perhitungan area untuk poligon sederhana dan kompleks.
PENDAHULUAN: Mengapa membangun kalkulator geometri?
Perhitungan geometri membentuk dasar dari berbagai aplikasi dunia nyata-dari survei lahan dan arsitektur hingga pengembangan game dan sistem informasi geografis.Sebagai pengembang, kita sering membutuhkan alat yang andal untuk menghitung area berbagai bentuk.Meskipun ada banyak kalkulator online yang tersedia, membangun penawaran Anda sendiri beberapa keuntungan:
Kustomisasi lengkap agar sesuai dengan persyaratan proyek spesifik Anda
Fleksibilitas integrasi dengan aplikasi web Anda yang ada
Kesempatan belajar untuk memahami koordinat geometri dan pemikiran algoritmik
Peningkatan Portofolio Untuk Menampilkan Keterampilan JavaScript Anda
Dalam tutorial komprehensif ini, kami akan berjalan melalui proses membangun kalkulator area geometri interaktif yang kuat menggunakan JavaScript.Pada akhirnya, Anda akan memiliki aplikasi web yang berfungsi penuh yang secara akurat menghitung luas poligon sederhana dan kompleks menggunakan geometri koordinat.
Apa yang akan kita bangun
Kalkulator geometri kita akan:
Memungkinkan pengguna untuk memasukkan koordinat poligon melalui antarmuka intuitif
Hitung area untuk poligon reguler dan tidak teratur
Mendukung beberapa unit pengukuran
Visualisasikan bentuk menggunakan kanvas html
Memberikan hasil yang jelas dan akurat dengan pembulatan yang tepat
Bekerja di semua browser dan perangkat utama
Pratinjau Kalkulator Area Geometri JavaScript terakhir kami dengan Interput Poligon Interaktif
Prasyarat
Untuk mengikuti tutorial ini, Anda harus memiliki:
Pemahaman Dasar tentang HTML, CSS, dan JavaScript
Keakraban dengan manipulasi DOM
Editor atau IDE Teks (VS Code, Teks Sublime, dll.)
Browser web modern
Opsional: Pemahaman Dasar -Dasar Geometri Koordinat
Memahami matematika di balik perhitungan area
Sebelum menyelam ke dalam kode, mari kita pahami prinsip -prinsip matematika yang memberi daya pada kalkulator geometri kita.
Formula Shoelace untuk Area Poligon
Untuk menghitung luas poligon (biasa atau tidak teratur), kami akan menggunakan formula Shoelace, juga dikenal sebagai formula surveyor atau formula area Gauss.Algoritma yang kuat ini berfungsi untuk setiap poligon yang ditentukan oleh simpulnya, terlepas dari seberapa rumit bentuknya.
Formula dinyatakan sebagai:
Area = 0.5 * |∑(x_i * y_(i+1) - x_(i+1) * y_i)|
Di mana:
x_i and y_i are the coordinates of the i-th vertex
Rumus menghitung setengah dari jumlah produk silang dari simpul yang berdekatan
Nilai absolut memastikan area positif
Formula ini bekerja dengan "berjalan" di sekeliling poligon, menghitung produk silang antara titik -titik berturut -turut.Ketika kami menyimpulkan ini dan membagi dengan 2, kami mendapatkan area poligon.
Pengaturan Proyek
Mari kita mulai dengan mengatur struktur dasar kalkulator geometri kita:
Struktur HTML
Create a new file named index.html with the following structure:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>Geometry Area Calculator</title>
<link rel="stylesheet" href="styles.css">
</head>
<body>
<div class="calculator-container">
<h2>Geometry Area Calculator</h2>
<div class="input-section">
<h2>Enter Polygon Coordinates</h2>
<p>Click on the canvas to add points or enter them manually below.</p>
<div class="canvas-container">
<canvas id="polygon-canvas" width="400" height="400"></canvas>
<button id="clear-canvas">Clear Canvas</button>
</div>
<div class="manual-input">
<div class="coordinates-container" id="coordinates-list">
<div class="coordinate-pair">
<input type="number" placeholder="X1" class="x-coord">
<input type="number" placeholder="Y1" class="y-coord">
<button class="remove-point">×</button>
</div>
</div>
<button id="add-point">Add Point</button>
</div>
<div class="units-selection">
<label for="units">Measurement Units:</label>
<select id="units">
<option value="pixels">Pixels</option>
<option value="meters">Meters</option>
<option value="feet">Feet</option>
</select>
</div>
<button id="calculate-area">Calculate Area</button>
</div>
<div class="results-section" id="results">
<!-- Results will be displayed here -->
</div>
</div>
<script src="script.js"></script>
</body>
</html>
Styling CSS
Create a file named styles.css for styling our calculator:
Now, let's create the script.js file that will power our geometry area calculator:
// DOM Elements
const canvas = document.getElementById('polygon-canvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');
const clearCanvasBtn = document.getElementById('clear-canvas');
const addPointBtn = document.getElementById('add-point');
const coordinatesList = document.getElementById('coordinates-list');
const calculateBtn = document.getElementById('calculate-area');
const resultsSection = document.getElementById('results');
const unitsSelect = document.getElementById('units');
// Global Variables
let points = [];
let isDragging = false;
let dragIndex = -1;
// Canvas Setup
function setupCanvas() {
// Set canvas coordinate system (origin at center)
ctx.translate(canvas.width / 2, canvas.height / 2);
drawGrid();
// Event listeners for canvas interaction
canvas.addEventListener('mousedown', handleMouseDown);
canvas.addEventListener('mousemove', handleMouseMove);
canvas.addEventListener('mouseup', () => isDragging = false);
// Redraw canvas initially
redrawCanvas();
}
// Draw coordinate grid
function drawGrid() {
const width = canvas.width;
const height = canvas.height;
ctx.strokeStyle = '#e0e0e0';
ctx.lineWidth = 1;
// Vertical lines
for (let x = -width/2; x <= width/2; x += 20) {
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x, -height/2);
ctx.lineTo(x, height/2);
ctx.stroke();
}
// Horizontal lines
for (let y = -height/2; y <= height/2; y += 20) {
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(-width/2, y);
ctx.lineTo(width/2, y);
ctx.stroke();
}
// X and Y axes (darker)
ctx.strokeStyle = '#aaa';
ctx.lineWidth = 2;
// X-axis
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(-width/2, 0);
ctx.lineTo(width/2, 0);
ctx.stroke();
// Y-axis
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, -height/2);
ctx.lineTo(0, height/2);
ctx.stroke();
}
// Handle mouse down event on canvas
function handleMouseDown(e) {
const rect = canvas.getBoundingClientRect();
const scaleX = canvas.width / rect.width;
const scaleY = canvas.height / rect.height;
const canvasX = (e.clientX - rect.left) * scaleX - canvas.width / 2;
const canvasY = (e.clientY - rect.top) * scaleY - canvas.height / 2;
// Check if clicking near an existing point (for dragging)
for (let i = 0; i < points.length; i++) {
const dx = points[i].x - canvasX;
const dy = points[i].y - canvasY;
const distance = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
if (distance < 10) {
isDragging = true;
dragIndex = i;
return;
}
}
// If not dragging, add a new point
points.push({x: canvasX, y: canvasY});
updateCoordinateInputs();
redrawCanvas();
}
// Handle mouse move event on canvas
function handleMouseMove(e) {
if (!isDragging || dragIndex === -1) return;
const rect = canvas.getBoundingClientRect();
const scaleX = canvas.width / rect.width;
const scaleY = canvas.height / rect.height;
const canvasX = (e.clientX - rect.left) * scaleX - canvas.width / 2;
const canvasY = (e.clientY - rect.top) * scaleY - canvas.height / 2;
points[dragIndex] = {x: canvasX, y: canvasY};
updateCoordinateInputs();
redrawCanvas();
}
// Redraw the canvas with all points and connections
function redrawCanvas() {
// Clear the canvas
ctx.clearRect(-canvas.width/2, -canvas.height/2, canvas.width, canvas.height);
// Redraw the grid
drawGrid();
if (points.length === 0) return;
// Draw the polygon
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(points[0].x, points[0].y);
for (let i = 1; i < points.length; i++) {
ctx.lineTo(points[i].x, points[i].y);
}
// Connect back to the first point if we have at least 3 points
if (points.length >= 3) {
ctx.lineTo(points[0].x, points[0].y);
// Fill the polygon with a semi-transparent color
ctx.fillStyle = 'rgba(76, 175, 80, 0.2)';
ctx.fill();
}
// Draw the polygon outline
ctx.strokeStyle = '#4CAF50';
ctx.lineWidth = 2;
ctx.stroke();
// Draw the points
for (let i = 0; i < points.length; i++) {
ctx.beginPath();
ctx.arc(points[i].x, points[i].y, 5, 0, Math.PI * 2);
ctx.fillStyle = '#4CAF50';
ctx.fill();
// Label the points
ctx.fillStyle = '#333';
ctx.font = '12px Arial';
ctx.fillText(`P${i+1}`, points[i].x + 8, points[i].y - 8);
}
}
// Update the coordinate inputs based on canvas points
function updateCoordinateInputs() {
// Clear all existing inputs
coordinatesList.innerHTML = '';
// Add new inputs for each point
for (let i = 0; i < points.length; i++) {
const pair = document.createElement('div');
pair.className = 'coordinate-pair';
const xInput = document.createElement('input');
xInput.type = 'number';
xInput.className = 'x-coord';
xInput.placeholder = `X${i+1}`;
xInput.value = Math.round(points[i].x);
xInput.dataset.index = i;
const yInput = document.createElement('input');
yInput.type = 'number';
yInput.className = 'y-coord';
yInput.placeholder = `Y${i+1}`;
yInput.value = Math.round(points[i].y);
yInput.dataset.index = i;
const removeBtn = document.createElement('button');
removeBtn.className = 'remove-point';
removeBtn.textContent = '×';
removeBtn.dataset.index = i;
pair.appendChild(xInput);
pair.appendChild(yInput);
pair.appendChild(removeBtn);
coordinatesList.appendChild(pair);
// Event listeners for manual input changes
xInput.addEventListener('change', updatePointFromInput);
yInput.addEventListener('change', updatePointFromInput);
removeBtn.addEventListener('click', removePoint);
}
}
// Update a point from manual input
function updatePointFromInput(e) {
const index = parseInt(e.target.dataset.index);
const value = parseFloat(e.target.value);
if (isNaN(value)) return;
if (e.target.className === 'x-coord') {
points[index].x = value;
} else {
points[index].y = value;
}
redrawCanvas();
}
// Remove a point
function removePoint(e) {
const index = parseInt(e.target.dataset.index);
points.splice(index, 1);
updateCoordinateInputs();
redrawCanvas();
}
// Add a new point via button
function addNewPoint() {
// Add a new point at (0, 0) or near the last point if one exists
if (points.length > 0) {
const lastPoint = points[points.length - 1];
points.push({x: lastPoint.x + 20, y: lastPoint.y + 20});
} else {
points.push({x: 0, y: 0});
}
updateCoordinateInputs();
redrawCanvas();
}
// Clear all points
function clearCanvas() {
points = [];
updateCoordinateInputs();
redrawCanvas();
resultsSection.style.display = 'none';
}
// Calculate area using the Shoelace formula
function calculatePolygonArea(vertices) {
if (vertices.length < 3) return 0;
let area = 0;
const n = vertices.length;
for (let i = 0; i < n; i++) {
const j = (i + 1) % n;
area += vertices[i].x * vertices[j].y;
area -= vertices[j].x * vertices[i].y;
}
return Math.abs(area / 2);
}
// Display the calculation results
function displayResults() {
if (points.length < 3) {
alert("You need at least 3 points to calculate area.");
return;
}
const area = calculatePolygonArea(points);
const selectedUnit = unitsSelect.value;
let unitSymbol = 'px²';
let convertedArea = area;
// Apply unit conversions if needed
if (selectedUnit === 'meters') {
unitSymbol = 'm²';
// Assuming 1 pixel = 0.01 meter for example
convertedArea = area * 0.0001;
} else if (selectedUnit === 'feet') {
unitSymbol = 'ft²';
// Assuming 1 pixel = 0.0328 feet
convertedArea = area * 0.001;
}
// Format the result
const formattedArea = convertedArea.toFixed(2);
// Create the result HTML
let resultHTML = `
<h2>Calculation Results</h2>
<div class="area-result">
<strong>Polygon Area:</strong> ${formattedArea} ${unitSymbol}
</div>
<p>Based on ${points.length} vertices</p>
<div class="calculation-steps">
<h3>Calculation Steps:</h3>
<p>Using the Shoelace formula: A = 0.5 × |∑(xᵢyᵢ₊₁ − xᵢ₊₁yᵢ)|</p>
<ol>
`;
// Add the calculation steps
for (let i = 0; i < points.length; i++) {
const j = (i + 1) % points.length;
const term = (points[i].x * points[j].y - points[j].x * points[i].y).toFixed(2);
resultHTML += `<li>Step ${i+1}: (${points[i].x} × ${points[j].y}) - (${points[j].x} × ${points[i].y}) = ${term}</li>`;
}
resultHTML += `
</ol>
<p>Summing all steps and taking absolute value: ${Math.abs(area).toFixed(2)}</p>
<p>Dividing by 2: ${(Math.abs(area)/2).toFixed(2)}</p>
</div>
`;
resultsSection.innerHTML = resultHTML;
resultsSection.style.display = 'block';
resultsSection.scrollIntoView({ behavior: 'smooth' });
}
// Initialize the application
function init() {
setupCanvas();
// Event listeners
clearCanvasBtn.addEventListener('click', clearCanvas);
addPointBtn.addEventListener('click', addNewPoint);
calculateBtn.addEventListener('click', displayResults);
}
// Start the app when the page loads
window.addEventListener('load', init);
Representasi visual tentang bagaimana rumus Shoelace menghitung luas poligon
Memahami Komponen Utama
Mari kita uraikan komponen utama kalkulator area geometri kami:
Interaksi kanvas
Kalkulator kami menggunakan elemen kanvas HTML untuk pembuatan poligon interaktif.Pengguna dapat:
Klik pada kanvas untuk menambahkan poin
Seret titik yang ada untuk menyesuaikan posisi
Lihat visualisasi poligon waktu nyata
Lihat kisi koordinat untuk referensi
Kanvas diatur dengan sistem koordinat di mana (0,0) berada di tengah, membuatnya intuitif bagi pengguna untuk bekerja dengan koordinat positif dan negatif.
Koordinat Manajemen Input
Pengguna dapat memasukkan koordinat dengan dua cara:
Input Visual: Klik langsung di kanvas untuk menempatkan titik
Input Manual: Masukkan koordinat yang tepat di bidang input
Dua metode input disinkronkan, memungkinkan untuk penempatan visual intuitif dan input numerik yang tepat.
Implementasi Algoritma Shoelace
Inti dari kalkulator kami adalah implementasi rumus Shoelace:
function calculatePolygonArea(vertices) {
if (vertices.length < 3) return 0;
let area = 0;
const n = vertices.length;
for (let i = 0; i < n; i++) {
const j = (i + 1) % n;
area += vertices[i].x * vertices[j].y;
area -= vertices[j].x * vertices[i].y;
}
return Math.abs(area / 2);
}
Fungsi ini:
Mengambil serangkaian koordinat verteks
Loop melalui setiap titik dan titik berikutnya (membungkus ke titik pertama)
Menerapkan perhitungan produk silang
Mengambil nilai absolut dan membagi dengan 2 untuk mendapatkan area akhir
Keindahan algoritma ini adalah bahwa ia bekerja untuk poligon apa pun, terlepas dari apakah itu cembung atau cekung, asalkan tidak memotong dirinya sendiri.
Menambahkan fitur canggih
Sekarang kita memiliki kalkulator dasar yang berfungsi, mari kita perluas dengan beberapa fitur canggih:
Konversi unit
Kalkulator kami mendukung berbagai unit pengukuran:
Piksel: untuk pengukuran berbasis layar
Meter: untuk pengukuran metrik dunia nyata
Kaki: untuk pengukuran kekaisaran
Konversi unit diterapkan setelah perhitungan area:
// Apply unit conversions if needed
if (selectedUnit === 'meters') {
unitSymbol = 'm²';
// Assuming 1 pixel = 0.01 meter for example
convertedArea = area * 0.0001;
} else if (selectedUnit === 'feet') {
unitSymbol = 'ft²';
// Assuming 1 pixel = 0.0328 feet
convertedArea = area * 0.001;
}
Anda dapat menyesuaikan faktor konversi berdasarkan persyaratan spesifik Anda.
Antarmuka kalkulator yang menunjukkan opsi konversi unit untuk sistem pengukuran yang berbeda
Langkah perhitungan terperinci
Untuk membantu pengguna memahami bagaimana area dihitung, kami memberikan rincian terperinci dari langkah -langkah perhitungan:
// Add the calculation steps
for (let i = 0; i < points.length; i++) {
const j = (i + 1) % points.length;
const term = (points[i].x * points[j].y - points[j].x * points[i].y).toFixed(2);
resultHTML += `<li>Step ${i+1}: (${points[i].x} × ${points[j].y}) - (${points[j].x} × ${points[i].y}) = ${term}</li>`;
}
Transparansi ini membantu pengguna memverifikasi hasil dan mempelajari tentang prinsip -prinsip matematika di balik perhitungan area poligon.
Pengujian dan validasi
Sebelum mempertimbangkan kalkulator geometri kami lengkap, mari kita mengujinya dengan beberapa bentuk yang diketahui untuk memverifikasi keakuratannya:
Test Case 1: Rectangle
Sebuah persegi panjang sederhana dengan simpul pada (0,0), (100,0), (100,50), dan (0,50) harus memiliki luas 5.000 unit persegi.
Test Case 2: Triangle
Segitiga dengan simpul pada (0,0), (50.100), dan (100,0) harus memiliki luas 5.000 unit persegi.
Kasus Uji 3: Poligon Tidak Teratur
Poligon tidak teratur dengan simpul pada (0,0), (50.100), (100,50), (75,25), dan (25,25) harus memberi kita area yang benar berdasarkan formula sepatu.
Untuk setiap test case, kalkulator kami harus:
Izinkan input yang mudah dari koordinat tes
Hitung area yang benar
Tampilkan langkah perhitungan untuk verifikasi
Mengoptimalkan perangkat seluler
Untuk membuat kalkulator geometri kami sepenuhnya responsif, kami dapat menambahkan peningkatan berikut:
Dukungan sentuh untuk interaksi kanvas
Tata letak responsif yang beradaptasi dengan ukuran layar yang berbeda
Antarmuka yang disederhanakan untuk layar yang lebih kecil
Penambahan ini memastikan kalkulator kami dapat digunakan pada smartphone dan tablet, membuatnya dapat diakses oleh pengguna di semua perangkat.
Peningkatan tambahan
Untuk membuat kalkulator area geometri kami semakin kuat, pertimbangkan untuk mengimplementasikan fitur -fitur tambahan ini:
Bentuk preset
Tambahkan tombol untuk dengan cepat membuat bentuk umum seperti:
Persegi
Persegi panjang
Segi tiga
Lingkaran (didekati sebagai poligon biasa)
Poligon biasa (Pentagon, Hexagon, dll.)
Perhitungan Area untuk Lingkaran
Perpanjang kalkulator untuk menangani area lingkaran menggunakan:
function calculateCircleArea(radius) {
return Math.PI * radius * radius;
}
Perhitungan perimeter
Tambahkan fungsionalitas untuk menghitung perimeter poligon:
function calculatePolygonPerimeter(vertices) {
let perimeter = 0;
const n = vertices.length;
for (let i = 0; i < n; i++) {
const j = (i + 1) % n;
const dx = vertices[j].x - vertices[i].x;
const dy = vertices[j].y - vertices[i].y;
perimeter += Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
return perimeter;
}
Menghemat dan memuat poligon
Menerapkan LocalStorage untuk menyimpan dan memuat konfigurasi poligon:
// Save polygon
function savePolygon(name) {
const polygonData = JSON.stringify(points);
localStorage.setItem(`polygon_${name}`, polygonData);
}
// Load polygon
function loadPolygon(name) {
const polygonData = localStorage.getItem(`polygon_${name}`);
if (polygonData) {
points = JSON.parse(polygonData);
updateCoordinateInputs();
redrawCanvas();
}
}
Aplikasi praktis
Berbagai aplikasi dunia nyata di mana kalkulator area geometri memberikan solusi yang berharga
Kalkulator Area Geometri JavaScript kami memiliki banyak aplikasi praktis:
Pengembangan Web
Peta interaktif dan visualisasi plot
Aplikasi Survei Tanah
Alat Perencanaan Real Estat
Tata letak kamar dan aplikasi desain
Pendidikan
Mengajar prinsip geometris secara interaktif
Memvisualisasikan konsep matematika
Menciptakan sumber belajar interaktif
Pengembangan game
Deteksi Tabrakan untuk Objek Game
Desain level dan penciptaan lingkungan
Generasi Prosedural Dunia Game
Kesimpulan
Dalam tutorial komprehensif ini, kami telah membangun kalkulator area geometri interaktif yang kuat menggunakan JavaScript.Kalkulator kami dapat:
Hitung secara akurat luas poligon menggunakan rumus shoelace
Berikan antarmuka visual yang intuitif untuk membuat dan memodifikasi bentuk
Dukung input koordinat manual untuk pengukuran yang tepat
Konversi di antara berbagai unit pengukuran
Tunjukkan langkah perhitungan terperinci untuk tujuan pendidikan
Prinsip dan teknik yang telah kami bahas - geometri koordinat, algoritma shoelace, manipulasi kanvas, dan desain antarmuka pengguna - adalah keterampilan berharga yang melampaui proyek khusus ini.Anda dapat menerapkannya pada berbagai tantangan pengembangan web, dari visualisasi data hingga aplikasi interaktif.
Dengan membangun kalkulator geometri ini, Anda tidak hanya membuat alat yang berguna tetapi juga memperdalam pemahaman Anda tentang konsep matematika dan implementasinya dalam JavaScript.Jangan ragu untuk memperluas kalkulator dengan fitur tambahan, mengoptimalkan kinerjanya, atau mengintegrasikannya ke dalam proyek Anda sendiri.
