canvas學習和濾鏡實現

最近學習了 HTML5 中的重頭戲--canvas。利用 canvas，前端人員能夠很輕鬆地、進行圖像處理。其 API 繁多，此次主要學習經常使用的 API，而且完成如下兩個代碼：

1. 實現去色濾鏡
2. 實現負色(反色)濾鏡

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1 瞭解 canvas？

1.1 什麼是 canvas？

這個 HTML 元素是爲了客戶端矢量圖形而設計的。它本身沒有行爲，但卻把一個繪圖 API 展示給客戶端 JavaScript 以使腳本可以把想繪製的東西都繪製到一塊畫布上。

1.2 canvas 和 svg、vml 的區別？

<canvas> 標記和 SVG 以及 VML 之間的一個重要的不一樣是，<canvas> 有一個基於 JavaScript 的繪圖 API，而 SVG 和 VML 使用一個 XML 文檔來描述繪圖。

2 canvas 繪圖學習

大多數 Canvas 繪圖 API 都沒有定義在 <canvas> 元素自己上，而是定義在經過畫布的getContext()方法得到的一個「繪圖環境」對象上。而<canvas>元素自己默認的寬高分別是 300px、150px。

2.1 canvas 繪製矩形

// 處理canvas元素
var c = document.querySelector("#my-canvas");
c.width = 150;
c.height = 70;

// 獲取 指定canvas標籤 上的context對象
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.fillStyle = "#FF0000"; // 顏色
ctx.fillRect(0, 0, 150, 75); // 形狀

2.2 canvas 繪製路徑

var c = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.moveTo(0, 0); // 開始座標
ctx.lineTo(200, 100); // 結束座標
ctx.stroke(); // 當即繪製

2.3 canvas 繪製圓形

對於ctx.arc()這個接口，5 個參數是:(x,y,r,start,stop)。其中，x 和 y 是圓心座標，r 是半徑。

而start和stop的單位是弧度制。不是長度，也不是 °。

var c = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.beginPath();
ctx.arc(95, 50, 40, 0, 2 * Math.PI);
ctx.stroke();

2.4 canvas 繪製文字

var c = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.font = "30px Arial";
ctx.fillText("Hello World", 10, 50);

3 canvas 圖像處理學習

3.1 經常使用 API 接口

關於圖像處理的 API，主要有 4 個：

• 繪製圖像： drawImage(img,x,y,width,height) 或 drawImage(img,sx,sy,swidth,sheight,x,y,width,height)
• 獲取圖像數據： getImageData(x,y,width,height)
• 重寫圖像數據： putImageData(imgData,x,y[,dirtyX,dirtyY,dirtyWidth,dirtyHeight])
• 導出圖像： toDataURL([type, encoderOptions])

更詳細的 API 和參數說明請看：canvas 圖像處理 API 參數講解

3.2 繪製圖像

在此些 API 的基礎上，咱們就能夠在canvas元素中繪製咱們的圖片。假設咱們圖片是./img/photo.jpg。

<script>
  window.onload = function () {
    var img = new Image() // 聲明新的Image對象
    img.src = "./img/photo.jpg"
    // 圖片加載後
    img.onload = function () {
      var canvas = document.querySelector("#my-canvas");
      var ctx = canvas.getContext("2d");

      // 根據image大小，指定canvas大小
      canvas.width = img.width
      canvas.height = img.height

      // 繪製圖像
      ctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height)
    }
  }
</script>

以下圖所示，圖片被畫入了 canvas：

4 實現濾鏡

這裏咱們主要借用getImageData函數，他返回每一個像素的 RGBA 值。藉助圖像處理公式，操做像素進行相應的、數學運算便可。

什麼是 RGBA？

更多濾鏡實現

4.1 去色效果

去色效果至關於就是老舊相機拍出來的黑白照片。人們根據人眼的敏感程度，給出了以下公式：

gray = red * 0.3 + green * 0.59 + blue * 0.11

代碼以下：

<script>
  window.onload = function () {
    var img = new Image()
    img.src = "./img/photo.jpg"
    img.onload = function () {
      var canvas = document.querySelector("#my-canvas");
      var ctx = canvas.getContext("2d");
      canvas.width = img.width
      canvas.height = img.height
      ctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height)

      // 開始濾鏡處理
      var imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
      for (var i = 0; i < imgData.data.length / 4; ++i) {
        var red = imgData.data[i * 4],
          green = imgData.data[i * 4 + 1],
          blue = imgData.data[i * 4 + 2];
        var gray = 0.3 * red + 0.59 * green + 0.11 * blue; // 計算gray
        // 刷新RGB，注意：
        // imgData.data[i * 4 + 3]存放的是alpha，不須要改動
        imgData.data[i * 4] = gray;
        imgData.data[i * 4 + 1] = gray;
        imgData.data[i * 4 + 2] = gray;
      }
      ctx.putImageData(imgData, 0, 0); // 重寫圖像數據
    }
  }
</script>

效果以下圖所示：

4.2 負色效果

負色效果就是用最大值減去當前值。而 getImageData 得到的 RGB 中的數值理論最大值是：255。因此，公式以下：

new_val = 255 - val

代碼以下：

<script>
  window.onload = function () {
    var img = new Image()
    img.src = "./img/photo.jpg"
    img.onload = function () {
      var canvas = document.querySelector("#my-canvas");
      var ctx = canvas.getContext("2d");
      canvas.width = img.width
      canvas.height = img.height
      ctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height)

      // 開始濾鏡處理
      var imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
      for (var i = 0; i < imgData.data.length / 4; ++i) {
        var red = imgData.data[i * 4],
          green = imgData.data[i * 4 + 1],
          blue = imgData.data[i * 4 + 2];
        // 刷新RGB，注意：
        // imgData.data[i * 4 + 3]存放的是alpha，不須要改動
        imgData.data[i * 4] = 255 - imgData.data[i * 4];
        imgData.data[i * 4 + 1] = 255 - imgData.data[i * 4 + 1];
        imgData.data[i * 4 + 2] = 255 - imgData.data[i * 4 + 2];
      }
      ctx.putImageData(imgData, 0, 0); // 重寫圖像數據
    }
  }
</script>

效果圖以下：

本篇文章來自董沅鑫的我的網站，引用、轉載請指明出處。

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