HTML5 canvas專欄

時間  2019-12-05
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一. Canvas元素

Canvas元素繪圖的功能是經過其身上的context對象表現出來的，該環境變量能夠從Canvas元素上獲取。

html:javascript

<canvas id="canvas" width="300" height="150">
   Canvas not supported
</canvas>

css:css

body{background-color:#eee;}
    #canvas{ border: 1px solid #333; }

javascript:html

var ctx = document.querySelector('#canvas').getContext('2d');
    ctx.strokeStyle = 'red';
    ctx.strokeRect(0,0,100,100);

圖片描述

1.默認狀況下，Canvas元素的背景色與其父元素的背景色一致；
2.在設置Canvas的width和height時，不須要px;
3.默認狀況下，Canvas元素的寬width=300,高height=150;可經過指定屬性值width和height設置高寬度，可是最好不要利用css設置高寬度，不然會出現意想不到的結果。html5

在上述css中添加width和height:java

body{background-color:#eee;}
#canvas{ border: 1px solid #333;width:300px; height:300px; }

clipboard.png

能夠看到，矩形被拉伸了，其緣由是基於這樣一個事實：canvas元素實際上有兩套尺寸，一個是元素自己的大小，還有一個是繪圖表面的大小。當設置width和height屬性時，同時修改了元素自己的大小和繪圖表面的大小，而經過css設置的width和height，只會改變元素自己的大小，不會影響到繪圖表面的大小。若是繪圖表面大小與元素大小不一致，瀏覽器會自動對繪圖表面進行縮放，使之符合元素大小。canvas

二. 基本知識

context:是一個封裝了不少繪圖功能的對象，獲取這個對象的方法是

var context =canvas.getContext("2d");

canvas繪製圖形有兩種方法

1.context.fill()//填充(繪製實心圖像)

2.context.stroke()//繪製邊框（繪製空心圖像）

style:在進行繪製圖形前，要設置好繪圖的樣式

1.context.fillStyle//填充的樣式

2.context.strokeStyle//邊框樣式

3.context.lineWidth//圖形邊框寬度

顏色的表示方式

直接用顏色名稱:"red" "green" "blue"數組

十六進制顏色值: "#EEEEFF"瀏覽器

rgb(1-255,1-255,1-255)ide

rgba(1-255,1-255,1-255,透明度)字體

三． 繪製矩形context.fillRect(x,y,width,height) strokeRect(x,y,width,height)

x:矩形起點橫座標（座標原點爲canvas的左上角，固然確切的來講是原始原點）

y:矩形起點縱座標

width:矩形長度

height:矩形高度

function draw21(id) {

    var canvas = document.getElementById(id)

    if (canvas == null) return false;

    var context = canvas.getContext("2d");   
      
    //實踐代表在不設置fillStyle時默認fillStyle=black
    context.fillRect(0, 0, 100, 100);        
    
    //實踐代表在不設置strokeStyle時默認strokeStyle=black
    context.strokeRect(120, 0, 100, 100);    //設置純色

    context.fillStyle = "red";

    context.strokeStyle = "blue";

    context.fillRect(0, 120, 100, 100);

    context.strokeRect(120, 120, 100, 100);   
    
    //設置透明度實踐證實透明度值>0,<1值越低，越透明，值>=1時爲純色，值<=0時爲徹底透明   
    context.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.2)";

    context.strokeStyle = "rgba(255,0,0,0.2)";

    context.fillRect(240,0 , 100, 100);

    context.strokeRect(240, 120, 100, 100);

}

圖片描述

四．清除矩形區域 context.clearRect(x,y,width,height)

x:清除矩形起點橫座標

y:清除矩形起點縱座標

width:清除矩形長度

height:清除矩形高度

function draw22(id) {
    
        var canvas = document.getElementById(id)
    
        if (canvas == null) return false;
    
        var context = canvas.getContext("2d");    
        
        //實踐代表在不設置fillStyle時默認fillStyle=black
        context.fillRect(0, 0, 100, 100);        
        
        //實踐代表在不設置strokeStyle時默認strokeStyle=black
        context.strokeRect(120, 0, 100, 100);   
        
        //設置純色
        context.fillStyle = "red";
    
        context.strokeStyle = "blue";
    
        context.fillRect(0, 120, 100, 100);
    
        context.strokeRect(120, 120, 100, 100);   
        
        //設置透明度實踐證實透明度值>0,<1值越低，越透明，值>=1時爲純色，值<=0時爲徹底透明
        context.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.2)";
    
        context.strokeStyle = "rgba(255,0,0,0.2)";
    
        context.fillRect(240, 0, 100, 100);
    
        context.strokeRect(240, 120, 100, 100);
    
        context.clearRect(50, 50, 240, 120);
    
    }

圖片描述

五．圓弧context.arc(x, y, radius, starAngle,endAngle, anticlockwise)

x:圓心的x座標

y:圓心的y座標

straAngle:開始角度

endAngle:結束角度

anticlockwise:是否逆時針（true）爲逆時針，(false)爲順時針

圖片描述

省略前面一樣代碼……

context.beginPath();

context.arc(200, 150, 100, 0, Math.PI * 2, true);

//不關閉路徑路徑會一直保留下去
context.closePath();

context.fillStyle = 'rgba(0,255,0,0.25)';

context.fill();

圖片描述

六．路徑 context.beginPath() context.closePath()

實驗代碼以下，經過分別註釋closePath 和beginPath看fill和stroke結合下畫出來的兩個1/4弧線達到實驗效果：

var n = 0;

//左側1/4圓弧

context.beginPath();

context.arc(100, 150, 50, 0, Math.PI/2 , false);

context.fillStyle = 'rgba(255,0,0,0.25)';

context.fill();

context.strokeStyle = 'rgba(255,0,0,0.25)'

context.closePath();

context.stroke();

//右側1/4圓弧

context.beginPath();

context.arc(300, 150, 50, 0, Math.PI/2 , false);

context.fillStyle = 'rgba(255,0,0,0.25)';

context.fill();

context.strokeStyle = 'rgba(255,0,0,0.25)';

context.closePath();

context.stroke();

圖片描述

  • 系統默認會將繪製第一個路徑的開始點設爲beginPath

  • 若是畫完前面的路徑沒有從新指定beginPath，那麼畫第其餘路徑的時候會將前面最近指定的beginPath後的所有路徑從新繪製

  • 每次調用context.fill（）的時候會自動把當次繪製的路徑的開始點和結束點相連，接着填充封閉的部分

ps：實驗證實正確的結論是 若是沒有從新beginPath那麼前面的路徑會保留

七．繪製線段 context.moveTo(x,y) context.lineTo(x,y)

x: x座標
y: y座標

每次畫線都從moveTo的點到lineTo的點，若是沒有moveTo那麼第一次lineTo的效果和moveTo同樣，每次lineTo後若是沒有moveTo，那麼下次lineTo的開始點爲前一次lineTo的結束點

//context.beginPath();  
context.strokeStyle = "rgb(250,0,0)";

context.fillStyle = "rgb(250,0,0)"

//實驗證實第一次lineTo的時候和moveTo功能同樣
context.lineTo(100, 100);

//以後的lineTo會以上次lineTo的節點爲開始
context.lineTo(200, 200);

context.lineTo(200, 100);

context.moveTo(200, 50);

context.lineTo(100,50);

context.stroke();

圖片描述

八．繪製貝塞爾曲線（貝濟埃、bezier） context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y)

繪製二次樣條曲線 context.quadraticCurveTo(qcpx,qcpy,qx,qy)

cp1x:第一個控制點x座標

cp1y:第一個控制點y座標

cp2x:第二個控制點x座標

cp2y:第二個控制點y座標

x:終點x座標

y:終點y座標

qcpx:二次樣條曲線控制點x座標

qcpy:二次樣條曲線控制點y座標

qx:二次樣條曲線終點x座標

qy:二次樣條曲線終點y座標

context.moveTo(50, 50);

context.bezierCurveTo(50, 50,150, 50, 150, 150);

context.stroke();

context.quadraticCurveTo(150, 250, 250, 250);

context.stroke();

圖片描述

九．線性漸變

var lg= context.createLinearGradient(xStart,yStart,xEnd,yEnd)

線性漸變顏色lg.addColorStop(offset,color)

xstart:漸變開始點x座標

ystart:漸變開始點y座標

xEnd:漸變結束點x座標

yEnd:漸變結束點y座標

offset:設定的顏色離漸變結束點的偏移量(0~1)

color:繪製時要使用的顏色

var g1 = context.createLinearGradient(0, 0, 0, 300);

g1.addColorStop(0, 'rgb(255,0,0)'); //紅

g1.addColorStop(0.5, 'rgb(0,255,0)');//綠

g1.addColorStop(1, 'rgb(0,0,255)'); //藍

//能夠把lg對象理解成GDI中線性brush

context.fillStyle = g1;

//再用這個brush來畫正方形

context.fillRect(0, 0, 400, 300);

圖片描述

十．徑向漸變（發散）var rg=context.createRadialGradient(xStart,yStart,radiusStart,xEnd,yEnd,radiusEnd)

徑向漸變（發散）顏色rg.addColorStop(offset,color)

xStart:發散開始圓心x座標

yStart:發散開始圓心y座標

xEnd:發散結束圓心的x座標

yEnd:發散結束圓心的y座標

radiusEnd:發散結束圓的半徑

offset:設定的顏色離漸變結束點的偏移量(0~1)

color:繪製時要使用的顏色

圖片描述

十一．圖形變形

一、平移context.translate(x,y)

x: 座標原點向x軸方向平移x

y: 座標原點向y軸方向平移y

二、縮放context.scale(x,y)

x: x座標軸按x比例縮放

y: y座標軸按y比例縮放

三、旋轉context.rotate(angle)

angle:座標軸旋轉x角度（角度變化模型和畫圓的模型同樣）

context.save(); //保存了當前context的狀態

context.fillStyle = "#EEEEFF";

context.fillRect(0, 0, 400, 300);

context.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.1)";

//平移 縮放 旋轉 1 2 3

context.translate(100, 100);

context.scale(0.5, 0.5);

context.rotate(Math.PI / 4);

context.fillRect(0, 0, 100, 100);

context.restore(); //恢復到剛剛保存的狀態,保存恢復只能使用一次

context.save(); //保存了當前context的狀態

context.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.2)";

//平移 旋轉 縮放 1 3 2

context.translate(100, 100);

context.rotate(Math.PI / 4);

context.scale(0.5, 0.5);

context.fillRect(0, 0, 100, 100);

context.restore(); //恢復到剛剛保存的狀態

context.save(); //保存了當前context的狀態

context.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.3)";

//縮放 平移 旋轉 2 1 3

context.scale(0.5, 0.5);

context.translate(100, 100);

context.rotate(Math.PI / 4);

context.fillRect(0, 0, 100, 100);

context.restore(); //恢復到剛剛保存的狀態

context.save(); //保存了當前context的狀態

context.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.4)";

//縮放 旋轉 平移 2 3 1

context.scale(0.5, 0.5);

context.rotate(Math.PI / 4);

context.translate(100, 100);

context.fillRect(0, 0, 100, 100);

context.restore(); //恢復到剛剛保存的狀態

context.save(); //保存了當前context的狀態

context.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.5)";

//旋轉 平移 縮放 3 1 2

context.rotate(Math.PI / 4);

context.translate(100, 100);

context.scale(0.5, 0.5);

context.fillRect(0, 0, 100, 100);

context.restore(); //恢復到剛剛保存的狀態

context.save(); //保存了當前context的狀態

context.fillStyle = "rgba(255,0,0,1)";

//旋轉 縮放 平移 3 2 1

context.rotate(Math.PI / 4);

context.scale(0.5, 0.5);

context.translate(100, 100);

context.fillRect(0, 0, 100, 100);

  • 實驗代表應該移動的是座標軸，縮放的是座標軸比例，旋轉的是座標軸

  • 綜合上述，平移 縮放 旋轉 三者的順序不一樣都將畫出不一樣的結果

圖片描述

下面給出平移，縮放，旋轉前後順序不一樣，座標軸的變化圖
圖片描述

十二. 矩陣變換 context.transform(m11,m12,m21,m22,dx,dy)

咱們須要瞭解的是

context.translate(x,y) 等同於context.transform (1,0,0,1,x,y)或>context.transform(0,1,1,0.x,y)

context.scale(x,y)等同於context.transform(x,0,0,y,0,0)或context.transform (0,y,x,0, 0,0);

context.rotate(θ)等同於

context.transform(Math.cos(θMath.PI/180)，Math.sin(θMath.PI/180),

-Math.sin(θMath.PI/180),Math.cos(θMath.PI/180)，0，0）或

context.transform(-Math.sin(θMath.PI/180),Math.cos(θMath.PI/180)，

Math.cos(θMath.PI/180)，Math.sin(θMath.PI/180), 0，0）

十三.圖形組合 context.globalCompositeOperation=type

圖形組合就是兩個圖形相互疊加後圖形的表現形式,是後畫的覆蓋掉先畫的呢，仍是相互重疊的部分不顯示等等，至於怎麼顯示就取決於type的值了

type：

source-over（默認值）:在原有圖形上繪製新圖形

destination-over:在原有圖形下繪製新圖形

source-in:顯示原有圖形和新圖形的交集，新圖形在上，顏色爲新圖形的顏色

destination-in:顯示原有圖形和新圖形的交集，原有圖形在上，顏色爲原有圖形的顏色

source-out:只顯示新圖形非交集部分

destination-out:只顯示原有圖形非交集部分

source-atop:顯示原有圖形和交集部分，新圖形在上，交集部分的顏色爲新圖形的顏色

destination-atop:顯示新圖形和交集部分，新圖形在下，交集部分的顏色爲原圖形的顏色

lighter:原有圖形和新圖形都顯示，交集部分作顏色疊加

xor:重疊飛部分不現實

copy:只顯示新圖形

圖片描述

十四.給圖形繪製陰影

context.shadowOffsetX :陰影的橫向位移量（默認值爲0）

context.shadowOffsetY :陰影的縱向位移量（默認值爲0）

context.shadowColor :陰影的顏色

context.shadowBlur :陰影的模糊範圍（值越大越模糊）

context.shadowOffsetX = 10;

context.shadowOffsetY = 10;

context.shadowColor = 'rgba(100,100,100,0.5)';

context.shadowBlur = 1.5;

context.fillStyle = 'rgba(255,0,0,0.5)';

context.fillRect(100, 100, 200, 100);

圖片描述

十五.繪圖 context.drawImage

context.drawImage(image,x,y)

image:Image對象 var img=new Image(); img.src="url(...)";

x:繪製圖像的x座標

y:繪製圖像的y座標

context.drawImage(image,x,y,w,h)

image:Image對象 var img=new Image(); img.src="url(...)";

x:繪製圖像的x座標

y:繪製圖像的y座標

w:繪製圖像的寬度

h:繪製圖像的高度

context.drawImage(image,sx,sy,sw,sh,dx,dy,dw,dh):選取圖像的一部分矩形區域繪製

image:Image對象 var img=new Image(); img.src="url(...)";

sx：圖像上的x座標

sy：圖像上的y座標

sw：矩形區域的寬度

sh：矩形區域的高度

dx：畫在canvas的x座標

dy：畫在canvas的y座標

dw：畫出來的寬度

dh：畫出來的高度

最後一個方法可能比較拗，仍是上圖吧
圖片描述

//drawImage(image,x,y)

var image = new Image();

image.src = "Image/html5.jpg";

context.fillStyle = "#EEEEFF";

context.fillRect(0, 0, 400, 300);

image.onload = function () {

context.drawImage(image,0,0);}

//drawImage(image,x,y,w,h)

var image = new Image();

image.src = "Image/html5.jpg";

context.fillStyle = "#EEEEFF";

context.fillRect(0, 0, 400, 300);

image.onload = function () {

context.drawImage(image, 50, 50, 300, 200);}

//drawImage(image,sx,sy,sw,sh,dx,dy,dw,dh)

var image = new Image();

image.src = "Image/html5.jpg";

context.fillStyle = "#EEEEFF";

context.fillRect(0, 0, 400, 300);

image.onload = function () {

context.drawImage(image, 100, 100, 200, 150,50,50,300,200); }

三個方法的運行結果以下：
圖片描述

圖片描述

圖片描述

十六.圖像平鋪 context.createPattern(image,type)

type:

no-repeat:不平鋪

repeat-x:橫方向平鋪

repeat-y:縱方向平鋪

repeat:全方向平鋪

var image = new Image();

var type = ["no-repeat", "repeat-x", "repeat-y", "repeat"];

var i = 0;

image.src = "Image/wordslogo.jpg";

image.onload = function () {

var interval = setInterval(function () {

//每次轉換平鋪類型清空

context.clearRect(0, 0, 400, 300);

if (i >= 4) {i = 0;}

var ptrn = context.createPattern(image, type[i]);

context.fillStyle = ptrn;

context.fillRect(0, 0, 400, 300);

i++;

}, 1000);

};

十七.圖像裁剪：context.clip()

context.clip()只繪製封閉路徑區域內的圖像，不繪製路徑外部圖像，用的時候先建立裁剪區域，再繪製圖像（以後繪製的圖形都會採用這個裁剪區域，要取消這個裁剪區域就須要用到保存恢復狀態）

//圖像裁剪
    
    function draw15(id) {
    
        var canvas = document.getElementById(id);
    
        if (canvas == null)
    
        return false;
    
        var context = canvas.getContext("2d");
    
        context.fillStyle = "black";
    
        context.fillRect(0, 0, 400, 300);
    
        image = new Image();
    
        image.onload = function () {
    
            drawImg(context,image);
        }
    
    image.src = "Image/html5.jpg"
    
  }

function drawImg(context, image) {

    //圓形裁剪區
     createCircleClip(context);
 
    //星形裁剪區
    // create5StarClip(context);

    context.drawImage(image,0,0);

}

function createCircleClip(context) {

    context.beginPath();

    context.arc(200, 150, 100, 0, Math.PI * 2, true);

    context.closePath();

    context.clip();

}

圖片描述

十八.像素處理

獲取像素顏色數組：var imagedata=context.getImageData(sx,sy,sw,sh)

sx:cavas的x軸座標點

sy:canvas的y軸座標點

sw:距離x的寬度

sh:距離y的高度

能夠利用context.getImageData返回的一個像素顏色數組，順序是所取像素範圍的從左到右，從上到下，數組的元素是（全部圖形，包括圖片，和繪製的圖形）每一個像素的rgba

[r1,g1,b1,a1,r2,g2,b2,a2...]

設置像素顏context.putImageData(imagedata,dx,dy,dirtyX,dirtyY,dirtyWidth,dirtyHeight) 對imagedata數組中的各個像素的r、g、b、a值進行修改，再調用putImageData方法進行繪製

imagedata:修改後的imagedata

dx:重繪圖像的起點橫座標（重繪的起點和原來的圖像一致的話就會把原來的圖形覆蓋掉，看起來就像是原來的圖像變成如今的圖像同樣）

dy:重繪圖像的起點縱座標

//如下可選參數，設置重繪的矩形範圍，若是缺省，默認會重繪全部的imegedata

dirtyX:矩形左上角x軸座標

dirtyY:矩形左上角y軸座標

dirtyWidth:矩形長度

dirtyHeight:矩形高度

context.fillStyle = 'red'

//在右下角畫一個正方形

context.fillRect(250,250,150,50);

var image = new Image();

image.src = "Image/html5.jpg";

image.onload = function () {

    //在左上角畫一幅圖片

    context.drawImage(image, 0, 0,200,200);

    //實驗證實imagedata取的是canvas所在範圍畫的圖形，不止是圖片

    //不會取該區域內是空白的canvas的像素

    var imagedata = context.getImageData(0, 0, 400, 300);

    //修改imagedata

    for (var i = 0, n = imagedata.data.length; i < n; i += 4) {

        imagedata.data[i + 0] = 255 - imagedata.data[i + 0]; //red;

        imagedata.data[i + 1] = 255 - imagedata.data[i + 1]; //green

        imagedata.data[i + 2] = 255 - imagedata.data[i + 2]; //blue

        //imagedata.data[i + 3] = 255 - imagedata.data[i + 3]; //a

    }

    context.putImageData(imagedata, 0, 0);

}

十九.繪製文字

填充文字：context.fillText(text,x,y)

繪製文字輪廓：context.strokeText(text,x,y)

text:要繪製的文字

x:文字起點的x座標軸

y:文字起點的y座標軸

context.font:設置字體樣式

context.textAlign:水平對齊方式（start、end、right、center）

context.textBaseline:垂直對齊方式（top、hanging、middle、alphabetic、ideographic、bottom）

context.measureText(text):計算字體長度(px) 那麼能不能計算高度啊，很遺憾，不能

context.fillStyle = "#EEEEFF";

context.fillRect(0,0,400,300);

context.fillStyle = "#00f";

context.font = "italic 30px sans-serif";

context.textBaseline = 'top';

//填充字符串

var txt="fill示例文字"

context.fillText(txt, 0, 0);

var length=context.measureText(txt);

context.fillText("長" + length.width + "px", 0, 50);

context.font = "bolid 30px sans-serif";

txt = "stroke示例文字";

length = context.measureText(txt);

context.strokeText(txt,0,100);

context.fillText("長" + length.width + "px", 0, 150);

二十.保存和恢復狀態

保存：context.save()

恢復：context.restore()

在上面的裁剪圖片提過，一旦設定了裁剪區域，後來繪製的圖形都只顯示裁剪區域內的內容，要「取消」這個裁剪區域才能正常繪製其餘圖形，其實這個「取消」是利用save（）方法和restore（）方法來實現的。

context.save()：調用該方法，會保存當前context的狀態、屬性（把他理解成遊戲存檔）

context.restore():調用該方法就能恢復到save時候context的狀態、屬性（遊戲回檔）

context.fillStyle = "red";

context.save(); //保存了當前context的狀態 黑色

context.fillStyle = "black";

context.fillRect(0, 0, 100, 100);

context.restore();//恢復到剛剛保存的狀態

context.fillRect(0,120,100,100);

圖片描述

二一.保存文件 canvas.toDataURL(MIME)

在canvas中繪出的圖片只是canvas標籤而已，並不是是真正的圖片，是不能右鍵，另存爲的，咱們能夠利用canvas.toDataURL()這個方法把canvas繪製的圖形生成一幅圖片，生成圖片後，就能對圖片進行相應的操做了。

context.fillStyle = "rgb(0,0,225)";

context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

context.fillStyle = "rgb(255,255,0)";

context.fillRect(10, 20, 50, 50);

//把圖像保存到新的窗口

Var w=window.open(canvas.toDataURL("image/jpeg"),"smallwin", "width=400,height=350");

結合setInterval製做動畫

function draw20(id) {

    var canvas = document.getElementById(id);

    if (canvas == null)return false;

    var context = canvas.getContext("2d");

    var interal = setInterval(function () {

        move(context);

    }, 1);}

    var x = 100;//矩形開始座標

    var y = 100;//矩形結束座標

    var mx = 0;//0右1左

    var my = 0; //0下1上

    var ml = 1;//每次移動長度

    var w = 20;//矩形寬度

    var h = 20;//矩形高度

    var cw = 400;//canvas寬度

    var ch = 300; //canvas高度

    function move(context) {

        context.clearRect(0, 0, 400, 300);

        context.fillStyle = "#EEEEFF";

        context.fillRect(0, 0, 400, 300);

        context.fillStyle = "red";

        context.fillRect(x, y, w, h);

        if (mx == 0) {

            x = x + ml;

            if (x >= cw-w) {mx = 1;}

        }else {x = x - ml;

            if (x <= 0) {mx = 0;}

        }

        if (my == 0) {

            y = y + ml;

            if (y >= ch-h) { my = 1;}

        }else {y = y - ml;

            if (y <= 0) {

                my = 0;

            }

        }

}
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