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HTML5 Canvas繪制圖形從入門到精通

瀏覽：317日期：2022-06-03 08:42:16

Canvas API（畫布）是在HTML5中新增的標(biāo)簽用于在網(wǎng)頁(yè)實(shí)時(shí)生成圖像，并且可以操作圖像內(nèi)容，基本上它是一個(gè)可以用JavaScript操作的位圖（bitmap）。Canvas 對(duì)象表示一個(gè) HTML 畫布元素 -<canvas>。它沒有自己的行為，但是定義了一個(gè) API 支持腳本化客戶端繪圖操作。它可以用來(lái)制作照片集或者制作簡(jiǎn)單(也不是那么簡(jiǎn)單)的動(dòng)畫，甚至可以進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻處理和渲染。

一、canvas 簡(jiǎn)介

<canvas> 標(biāo)記由 Apple 在 Safari 1.3 Web 瀏覽器中引入。<canvas> 標(biāo)記和 SVG以及 VML 之間的一個(gè)重要的不同是，<canvas> 有一個(gè)基于 JavaScript 的繪圖 API，而 SVG 和 VML 使用一個(gè) XML 文檔來(lái)描述繪圖。

Mozilla 程序從 Gecko 1.8 (Firefox 1.5) 開始支持 <canvas>, Internet Explorer 從 IE9 開始 <canvas> 。Chrome 和 Opera 9+ 也支持 <canvas>。

二、Canvas基本使用

<canvas id="tutorial" width="300" height="300"></canvas>

2.1 `<canvas>` 元素

?<canvas> 看起來(lái)和 <img> 標(biāo)簽一樣，只是 <canvas> 只有兩個(gè)可選的屬性 width、heigth 屬性，而沒有 src、alt 屬性。

?如果不給 <canvas> 設(shè)置 widht、height 屬性時(shí)，則默認(rèn) width為300、height 為 150，單位都是 px。也可以使用 css 屬性來(lái)設(shè)置寬高，但是如寬高屬性和初始比例不一致，他會(huì)出現(xiàn)扭曲。所以，建議永遠(yuǎn)不要使用 css 屬性來(lái)設(shè)置 <canvas> 的寬高。

替換內(nèi)容

?由于某些較老的瀏覽器（尤其是 IE9 之前的 IE 瀏覽器）或者瀏覽器不支持 HTML 元素 <canvas>，在這些瀏覽器上你應(yīng)該總是能展示替代內(nèi)容。

?支持 <canvas> 的瀏覽器會(huì)只渲染 <canvas> 標(biāo)簽，而忽略其中的替代內(nèi)容。不支持 <canvas> 的瀏覽器則會(huì)直接渲染替代內(nèi)容。

用文本替換：

<canvas>
    你的瀏覽器不支持 canvas，請(qǐng)升級(jí)你的瀏覽器。
</canvas>

用 <img> 替換：

<canvas>
    <img decoding="async" src="./美女.jpg"> 
</canvas>

結(jié)束標(biāo)簽 </canvas> 不可省略。

與 <img> 元素不同，<canvas> 元素需要結(jié)束標(biāo)簽(</canvas>)。如果結(jié)束標(biāo)簽不存在，則文檔的其余部分會(huì)被認(rèn)為是替代內(nèi)容，將不會(huì)顯示出來(lái)。

2.2 渲染上下文(Thre Rending Context)

?<canvas> 會(huì)創(chuàng)建一個(gè)固定大小的畫布，會(huì)公開一個(gè)或多個(gè)渲染上下文(畫筆)，使用渲染上下文來(lái)繪制和處理要展示的內(nèi)容。

? 我們重點(diǎn)研究 2D 渲染上下文。其他的上下文我們暫不研究，比如， WebGL 使用了基于 OpenGL ES的3D 上下文 ("experimental-webgl") 。

var canvas = document.getElementById("tutorial");
//獲得 2d 上下文對(duì)象
var ctx = canvas.getContext("2d");

2.3 檢測(cè)支持性

var canvas = document.getElementById("tutorial");

if (canvas.getContext){
  var ctx = canvas.getContext("2d");
  // drawing code here
} else {
  // canvas-unsupported code here
}

2.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的例子

以下實(shí)例繪制兩個(gè)長(zhǎng)方形：

<canvas id="tutorial" width="300" height="300"></canvas>
<script type="text/javascript">
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if(!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.fillStyle = "rgb(200,0,0)";
      //繪制矩形
    ctx.fillRect (10, 10, 55, 50);
 
    ctx.fillStyle = "rgba(0, 0, 200, 0.5)";
    ctx.fillRect (30, 30, 55, 50);
}
draw();
</script>

三、繪制形狀

3.1 柵格 `(grid)` 和坐標(biāo)空間

?如下圖所示，canvas 元素默認(rèn)被網(wǎng)格所覆蓋。通常來(lái)說(shuō)網(wǎng)格中的一個(gè)單元相當(dāng)于 canvas 元素中的一像素。柵格的起點(diǎn)為左上角，坐標(biāo)為 (0,0) 。所有元素的位置都相對(duì)于原點(diǎn)來(lái)定位。所以圖中藍(lán)色方形左上角的坐標(biāo)為距離左邊（X 軸）x 像素，距離上邊（Y 軸）y 像素，坐標(biāo)為 (x,y)。

?后面我們會(huì)涉及到坐標(biāo)原點(diǎn)的平移、網(wǎng)格的旋轉(zhuǎn)以及縮放等。

3.2 繪制矩形

?<canvas> 只支持一種原生的圖形繪制：矩形。所有其他圖形都至少需要生成一種路徑 (path)。不過(guò)，我們擁有眾多路徑生成的方法讓復(fù)雜圖形的繪制成為了可能。

canvast 提供了三種方法繪制矩形：

1、fillRect(x, y, width, height)：繪制一個(gè)填充的矩形。
2、strokeRect(x, y, width, height)：繪制一個(gè)矩形的邊框。
3、clearRect(x, y, widh, height)：清除指定的矩形區(qū)域，然后這塊區(qū)域會(huì)變的完全透明。

說(shuō)明：這 3 個(gè)方法具有相同的參數(shù)。

x, y：指的是矩形的左上角的坐標(biāo)。(相對(duì)于canvas的坐標(biāo)原點(diǎn))
width, height：指的是繪制的矩形的寬和高。

function draw(){ var canvas = document.getElementById('tutorial'); if(!canvas.getContext) return; var ctx = canvas.getContext("2d"); ctx.fillRect(10, 10, 100, 50); // 繪制矩形，填充的默認(rèn)顏色為黑色 ctx.strokeRect(10, 70, 100, 50); // 繪制矩形邊框 } draw();

ctx.clearRect(15, 15, 50, 25);

四、繪制路徑 (`path`)

圖形的基本元素是路徑。

路徑是通過(guò)不同顏色和寬度的線段或曲線相連形成的不同形狀的點(diǎn)的集合。

一個(gè)路徑，甚至一個(gè)子路徑，都是閉合的。

使用路徑繪制圖形需要一些額外的步驟：

創(chuàng)建路徑起始點(diǎn)
調(diào)用繪制方法去繪制出路徑
把路徑封閉
一旦路徑生成，通過(guò)描邊或填充路徑區(qū)域來(lái)渲染圖形。

下面是需要用到的方法：

beginPath()

新建一條路徑，路徑一旦創(chuàng)建成功，圖形繪制命令被指向到路徑上生成路徑
moveTo(x, y)

把畫筆移動(dòng)到指定的坐標(biāo)(x, y)。相當(dāng)于設(shè)置路徑的起始點(diǎn)坐標(biāo)。
closePath()

閉合路徑之后，圖形繪制命令又重新指向到上下文中
stroke()

通過(guò)線條來(lái)繪制圖形輪廓
fill()

通過(guò)填充路徑的內(nèi)容區(qū)域生成實(shí)心的圖形

4.1 繪制線段

function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.beginPath(); //新建一條path
    ctx.moveTo(50, 50); //把畫筆移動(dòng)到指定的坐標(biāo)
    ctx.lineTo(200, 50);  //繪制一條從當(dāng)前位置到指定坐標(biāo)(200, 50)的直線.
    //閉合路徑。會(huì)拉一條從當(dāng)前點(diǎn)到path起始點(diǎn)的直線。如果當(dāng)前點(diǎn)與起始點(diǎn)重合，則什么都不做
    ctx.closePath();
    ctx.stroke(); //繪制路徑。
}
draw();

4.2 繪制三角形邊框

function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(50, 50);
    ctx.lineTo(200, 50);
    ctx.lineTo(200, 200);
      ctx.closePath(); //雖然我們只繪制了兩條線段，但是closePath會(huì)closePath，仍然是一個(gè)3角形
    ctx.stroke(); //描邊。stroke不會(huì)自動(dòng)closePath()
}
draw();

4.3 填充三角形

function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(50, 50);
    ctx.lineTo(200, 50);
    ctx.lineTo(200, 200);
   
    ctx.fill(); //填充閉合區(qū)域。如果path沒有閉合，則fill()會(huì)自動(dòng)閉合路徑。
}
draw();

4.4 繪制圓弧

有兩個(gè)方法可以繪制圓?。?/p>

1、arc(x, y, r, startAngle, endAngle, anticlockwise): 以(x, y) 為圓心，以r 為半徑，從 startAngle 弧度開始到endAngle弧度結(jié)束。anticlosewise 是布爾值，true 表示逆時(shí)針，false 表示順時(shí)針(默認(rèn)是順時(shí)針)。

注意：

這里的度數(shù)都是弧度。

0 弧度是指的 x 軸正方向。

radians=(Math.PI/180)*degrees   //角度轉(zhuǎn)換成弧度

2、arcTo(x1, y1, x2, y2, radius): 根據(jù)給定的控制點(diǎn)和半徑畫一段圓弧，最后再以直線連接兩個(gè)控制點(diǎn)。

圓弧案例

function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(50, 50);
    ctx.lineTo(200, 50);
    ctx.lineTo(200, 200);
   
    ctx.fill(); //填充閉合區(qū)域。如果path沒有閉合，則fill()會(huì)自動(dòng)閉合路徑。
}
draw();

arcTo 方法的說(shuō)明：

這個(gè)方法可以這樣理解。繪制的弧形是由兩條切線所決定。

第 1 條切線：起始點(diǎn)和控制點(diǎn)1決定的直線。

第 2 條切線：控制點(diǎn)1 和控制點(diǎn)2決定的直線。

?其實(shí)繪制的圓弧就是與這兩條直線相切的圓弧。

4.5 繪制貝塞爾曲線

4.5.1 什么是貝塞爾曲線

貝塞爾曲線(Bézier curve)，又稱貝茲曲線或貝濟(jì)埃曲線，是應(yīng)用于二維圖形應(yīng)用程序的數(shù)學(xué)曲線。一般的矢量圖形軟件通過(guò)它來(lái)精確畫出曲線，貝茲曲線由線段與節(jié)點(diǎn)組成，節(jié)點(diǎn)是可拖動(dòng)的支點(diǎn)，線段像可伸縮的皮筋，我們?cè)诶L圖工具上看到的鋼筆工具就是來(lái)做這種矢量曲線的。

貝塞爾曲線是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中相當(dāng)重要的參數(shù)曲線，在一些比較成熟的位圖軟件中也有貝塞爾曲線工具如 PhotoShop 等。在 Flash4 中還沒有完整的曲線工具，而在 Flash5 里面已經(jīng)提供出貝塞爾曲線工具。

4.5.2 繪制貝塞爾曲線

一次貝塞爾曲線其實(shí)是一條直線

繪制二次貝塞爾曲線:

quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y)

說(shuō)明：

? 參數(shù) 1 和 2：控制點(diǎn)坐標(biāo)
? 參數(shù) 3 和 4：結(jié)束點(diǎn)坐標(biāo)

function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(10, 200); //起始點(diǎn)
    var cp1x = 40, cp1y = 100;  //控制點(diǎn)
    var x = 200, y = 200; // 結(jié)束點(diǎn)
    //繪制二次貝塞爾曲線
    ctx.quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y);
    ctx.stroke();
 
    ctx.beginPath();
    ctx.rect(10, 200, 10, 10);
    ctx.rect(cp1x, cp1y, 10, 10);
    ctx.rect(x, y, 10, 10);
    ctx.fill();
 
}
draw();

繪制三次貝塞爾曲線:

bezierCurveTo(cp1x, cp1y, cp2x, cp2y, x, y)

說(shuō)明：

? 參數(shù) 1 和 2：控制點(diǎn) 1 的坐標(biāo)
? 參數(shù) 3 和 4：控制點(diǎn) 2 的坐標(biāo)
? 參數(shù) 5 和 6：結(jié)束點(diǎn)的坐標(biāo)

function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(40, 200); //起始點(diǎn)
    var cp1x = 20, cp1y = 100;  //控制點(diǎn)1
    var cp2x = 100, cp2y = 120;  //控制點(diǎn)2
    var x = 200, y = 200; // 結(jié)束點(diǎn)
    //繪制二次貝塞爾曲線
    ctx.bezierCurveTo(cp1x, cp1y, cp2x, cp2y, x, y);
    ctx.stroke();
 
    ctx.beginPath();
    ctx.rect(40, 200, 10, 10);
    ctx.rect(cp1x, cp1y, 10, 10);
    ctx.rect(cp2x, cp2y, 10, 10);
    ctx.rect(x, y, 10, 10);
    ctx.fill();
 
}
draw();

五、添加樣式和顏色

? 在前面的繪制矩形章節(jié)中，只用到了默認(rèn)的線條和顏色。

? 如果想要給圖形上色，有兩個(gè)重要的屬性可以做到。

fillStyle = color 設(shè)置圖形的填充顏色
strokeStyle = color 設(shè)置圖形輪廓的顏色

備注：

1. color 可以是表示 css 顏色值的字符串、漸變對(duì)象或者圖案對(duì)象。
2. 默認(rèn)情況下，線條和填充顏色都是黑色。
3. 一旦您設(shè)置了 strokeStyle 或者 fillStyle 的值，那么這個(gè)新值就會(huì)成為新繪制的圖形的默認(rèn)值。如果你要給每個(gè)圖形上不同的顏色，你需要重新設(shè)置 fillStyle 或 strokeStyle 的值。

fillStyle

function draw(){
  var canvas = document.getElementById("tutorial");
  if (!canvas.getContext) return;
  var ctx = canvas.getContext("2d");
  for (var i = 0; i < 6; i++){
    for (var j = 0; j < 6; j++){
      ctx.fillStyle = "rgb(" + Math.floor(255 - 42.5 * i) + "," +
Math.floor(255 - 42.5 * j) + ",0)";
      ctx.fillRect(j * 50, i * 50, 50, 50);
    }
  }
}
draw();

strokeStyle

function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    for (var i = 0; i < 6; i++){
for (var j = 0; j < 6; j++){
    ctx.strokeStyle = `rgb(${randomInt(0, 255)},${randomInt(0, 255)},${randomInt(0, 255)})`;
    ctx.strokeRect(j * 50, i * 50, 40, 40);
}
    }
}
draw();
/**
 返回隨機(jī)的 [from, to] 之間的整數(shù)(包括from，也包括to)
 */
function randomInt(from, to){
    return parseInt(Math.random() * (to - from + 1) + from);
}

Transparency(透明度)

globalAlpha = transparencyValue: 這個(gè)屬性影響到 canvas 里所有圖形的透明度，有效的值范圍是 0.0 （完全透明）到 1.0（完全不透明），默認(rèn)是 1.0。

? globalAlpha 屬性在需要繪制大量擁有相同透明度的圖形時(shí)候相當(dāng)高效。不過(guò)，我認(rèn)為使用rgba()設(shè)置透明度更加好一些。

1、line style

線寬。只能是正值。默認(rèn)是 1.0。

起始點(diǎn)和終點(diǎn)的連線為中心，上下各占線寬的一半。

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(10, 10);
ctx.lineTo(100, 10);
ctx.lineWidth = 10;
ctx.stroke();
 
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(110, 10);
ctx.lineTo(160, 10)
ctx.lineWidth = 20;
ctx.stroke()

2. lineCap = type

線條末端樣式。

共有 3 個(gè)值：

butt：線段末端以方形結(jié)束
round：線段末端以圓形結(jié)束

square：線段末端以方形結(jié)束，但是增加了一個(gè)寬度和線段相同，高度是線段厚度一半的矩形區(qū)域。

var lineCaps = ["butt", "round", "square"];
 
for (var i = 0; i < 3; i++){
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(20 + 30 * i, 30);
    ctx.lineTo(20 + 30 * i, 100);
    ctx.lineWidth = 20;
    ctx.lineCap = lineCaps[i];
    ctx.stroke();
}
 
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, 30);
ctx.lineTo(300, 30);
 
ctx.moveTo(0, 100);
ctx.lineTo(300, 100)
 
ctx.strokeStyle = "red";
ctx.lineWidth = 1;
ctx.stroke();

3. lineJoin = type

同一個(gè) path 內(nèi)，設(shè)定線條與線條間接合處的樣式。

共有 3 個(gè)值 round, bevel 和 miter：

round 通過(guò)填充一個(gè)額外的，圓心在相連部分末端的扇形，繪制拐角的形狀。圓角的半徑是線段的寬度。
bevel 在相連部分的末端填充一個(gè)額外的以三角形為底的區(qū)域，每個(gè)部分都有各自獨(dú)立的矩形拐角。
miter(默認(rèn)) 通過(guò)延伸相連部分的外邊緣，使其相交于一點(diǎn)，形成一個(gè)額外的菱形區(qū)域。

function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
 
    var lineJoin = ["round", "bevel", "miter"];
    ctx.lineWidth = 20;
 
    for (var i = 0; i < lineJoin.length; i++){
ctx.lineJoin = lineJoin[i];
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(50, 50 + i * 50);
ctx.lineTo(100, 100 + i * 50);
ctx.lineTo(150, 50 + i * 50);
ctx.lineTo(200, 100 + i * 50);
ctx.lineTo(250, 50 + i * 50);
ctx.stroke();
    }
 
}
draw();

4. 虛線

用 setLineDash 方法和 lineDashOffset 屬性來(lái)制定虛線樣式。 setLineDash 方法接受一個(gè)數(shù)組，來(lái)指定線段與間隙的交替；lineDashOffset屬性設(shè)置起始偏移量。
```
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
 
    ctx.setLineDash([20, 5]);  // [實(shí)線長(zhǎng)度, 間隙長(zhǎng)度]
    ctx.lineDashOffset = -0;
    ctx.strokeRect(50, 50, 210, 210);
}
draw();
```
備注： getLineDash() 返回一個(gè)包含當(dāng)前虛線樣式，長(zhǎng)度為非負(fù)偶數(shù)的數(shù)組。

六、繪制文本

繪制文本的兩個(gè)方法

canvas 提供了兩種方法來(lái)渲染文本:

round 通過(guò)填充一個(gè)額外的，圓心在相連部分末端的扇形，繪制拐角的形狀。圓角的半徑是線段的寬度。

bevel 在相連部分的末端填充一個(gè)額外的以三角形為底的區(qū)域，每個(gè)部分都有各自獨(dú)立的矩形拐角。

miter(默認(rèn)) 通過(guò)延伸相連部分的外邊緣，使其相交于一點(diǎn)，形成一個(gè)額外的菱形區(qū)域。
```
var ctx;
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.font = "100px sans-serif"
    ctx.fillText("天若有情", 10, 100);
    ctx.strokeText("天若有情", 10, 200)
}
draw();
```
給文本添加樣式

font = value 當(dāng)前我們用來(lái)繪制文本的樣式。這個(gè)字符串使用和 CSS font 屬性相同的語(yǔ)法。默認(rèn)的字體是 10px sans-serif。
textAlign = value 文本對(duì)齊選項(xiàng)。可選的值包括：start, end, left, right or center。默認(rèn)值是 start。
textBaseline = value 基線對(duì)齊選項(xiàng)，可選的值包括：top, hanging, middle, alphabetic, ideographic, bottom。默認(rèn)值是 alphabetic。。
direction = value 文本方向。可能的值包括：ltr, rtl, inherit。默認(rèn)值是 inherit。

七、繪制圖片

? 我們也可以在 canvas 上直接繪制圖片。

7.1 由零開始創(chuàng)建圖片
```
var img = new Image();   // 創(chuàng)建一個(gè)<img>元素
img.src = "myImage.png"; // 設(shè)置圖片源地址
```
腳本執(zhí)行后圖片開始裝載。

繪制 img
```
// 參數(shù) 1：要繪制的 img  
// 參數(shù) 2、3：繪制的 img 在 canvas 中的坐標(biāo)
ctx.drawImage(img,0,0);
```
注意：考慮到圖片是從網(wǎng)絡(luò)加載，如果 drawImage 的時(shí)候圖片還沒有完全加載完成，則什么都不做，個(gè)別瀏覽器會(huì)拋異常。所以我們應(yīng)該保證在 img 繪制完成之后再 drawImage。
```
var img = new Image();   // 創(chuàng)建img元素
img.onload = function(){
    ctx.drawImage(img, 0, 0)
}
img.src = "myImage.png"; // 設(shè)置圖片源地址
```
7.2 繪制 img 標(biāo)簽元素中的圖片

?img 可以 new 也可以來(lái)源于我們頁(yè)面的 <img>標(biāo)簽。
```
<img decoding="async" src="./美女.jpg" width="300"><br>
<canvas id="tutorial" width="600" height="400"></canvas>
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    var img = document.querySelector("img");
    ctx.drawImage(img, 0, 0);
}
document.querySelector("img").onclick = function (){
    draw();
}
```
7.3 縮放圖片

drawImage() 也可以再添加兩個(gè)參數(shù)：
```
drawImage(image, x, y, width, height)
```
?這個(gè)方法多了 2 個(gè)參數(shù)：width 和 height，這兩個(gè)參數(shù)用來(lái)控制當(dāng)像 canvas 畫入時(shí)應(yīng)該縮放的大小。
```
ctx.drawImage(img, 0, 0, 400, 200)
```
7.4 切片(slice)
```
drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight)
```
第一個(gè)參數(shù)和其它的是相同的，都是一個(gè)圖像或者另一個(gè) canvas 的引用。

其他 8 個(gè)參數(shù)：

前 4 個(gè)是定義圖像源的切片位置和大小，后 4 個(gè)則是定義切片的目標(biāo)顯示位置和大小。

八、狀態(tài)的保存和恢復(fù)

Saving and restoring state 是繪制復(fù)雜圖形時(shí)必不可少的操作。

save() 和 restore()

save 和 restore 方法是用來(lái)保存和恢復(fù) canvas 狀態(tài)的，都沒有參數(shù)。

?Canvas 的狀態(tài)就是當(dāng)前畫面應(yīng)用的所有樣式和變形的一個(gè)快照。

1、關(guān)于 save() ：Canvas狀態(tài)存儲(chǔ)在棧中，每當(dāng)save()方法被調(diào)用后，當(dāng)前的狀態(tài)就被推送到棧中保存。

一個(gè)繪畫狀態(tài)包括：
當(dāng)前應(yīng)用的變形（即移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)和縮放）
strokeStyle, fillStyle, globalAlpha, lineWidth, lineCap, lineJoin, miterLimit, shadowOffsetX, shadowOffsetY, shadowBlur, shadowColor, globalCompositeOperation 的值
當(dāng)前的裁切路徑（clipping path）

可以調(diào)用任意多次 save方法(類似數(shù)組的 push())。
可以調(diào)用任意多次 save方法(類似數(shù)組的push())。
2、關(guān)于restore()：每一次調(diào)用 restore 方法，上一個(gè)保存的狀態(tài)就從棧中彈出，所有設(shè)定都恢復(fù)(類似數(shù)組的 pop())。
```
var ctx;
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
 
    ctx.fillRect(0, 0, 150, 150);   // 使用默認(rèn)設(shè)置繪制一個(gè)矩形
    ctx.save();  // 保存默認(rèn)狀態(tài)
 
    ctx.fillStyle = "red"       // 在原有配置基礎(chǔ)上對(duì)顏色做改變
    ctx.fillRect(15, 15, 120, 120); // 使用新的設(shè)置繪制一個(gè)矩形
 
    ctx.save();  // 保存當(dāng)前狀態(tài)
    ctx.fillStyle = "#FFF"       // 再次改變顏色配置
    ctx.fillRect(30, 30, 90, 90);   // 使用新的配置繪制一個(gè)矩形
 
    ctx.restore();       // 重新加載之前的顏色狀態(tài)
    ctx.fillRect(45, 45, 60, 60);   // 使用上一次的配置繪制一個(gè)矩形
 
    ctx.restore();       // 加載默認(rèn)顏色配置
    ctx.fillRect(60, 60, 30, 30);   // 使用加載的配置繪制一個(gè)矩形
}
draw();
```
九、變形

9.1 translate

translate(x, y)

用來(lái)移動(dòng) canvas 的原點(diǎn)到指定的位置

?translate 方法接受兩個(gè)參數(shù)。x 是左右偏移量，y 是上下偏移量，如右圖所示。

在做變形之前先保存狀態(tài)是一個(gè)良好的習(xí)慣。大多數(shù)情況下，調(diào)用 restore 方法比手動(dòng)恢復(fù)原先的狀態(tài)要簡(jiǎn)單得多。又如果你是在一個(gè)循環(huán)中做位移但沒有保存和恢復(fù) canvas 的狀態(tài)，很可能到最后會(huì)發(fā)現(xiàn)怎么有些東西不見了，那是因?yàn)樗芸赡芤呀?jīng)超出 canvas 范圍以外了。

? 注意：translate 移動(dòng)的是 canvas 的坐標(biāo)原點(diǎn)(坐標(biāo)變換)。
```
var ctx;
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial1");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.save(); //保存坐原點(diǎn)平移之前的狀態(tài)
    ctx.translate(100, 100);
    ctx.strokeRect(0, 0, 100, 100)
    ctx.restore(); //恢復(fù)到最初狀態(tài)
    ctx.translate(220, 220);
    ctx.fillRect(0, 0, 100, 100)
}
draw();
```
9.2 rotate
```
rotate(angle)
```
旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸。這個(gè)方法只接受一個(gè)參數(shù)：旋轉(zhuǎn)的角度(angle)，它是順時(shí)針?lè)较虻模曰《葹閱挝坏闹?。旋轉(zhuǎn)的中心是坐標(biāo)原點(diǎn)。
```
var ctx;
function draw(){
  var canvas = document.getElementById("tutorial1");
  if (!canvas.getContext) return;
  var ctx = canvas.getContext("2d");
 
  ctx.fillStyle = "red";
  ctx.save();
 
  ctx.translate(100, 100);
  ctx.rotate(Math.PI / 180 * 45);
  ctx.fillStyle = "blue";
  ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);
  ctx.restore();
 
  ctx.save();
  ctx.translate(0, 0);
  ctx.fillRect(0, 0, 50, 50)
  ctx.restore();
}
draw();
```
9.3 scale
```
scale(x, y)
```
我們用它來(lái)增減圖形在 canvas 中的像素?cái)?shù)目，對(duì)形狀，位圖進(jìn)行縮小或者放大。

scale方法接受兩個(gè)參數(shù)。x,y 分別是橫軸和縱軸的縮放因子，它們都必須是正值。值比 1.0 小表示縮小，比 1.0 大則表示放大，值為 1.0 時(shí)什么效果都沒有。

? 默認(rèn)情況下，canvas 的 1 單位就是 1 個(gè)像素。舉例說(shuō)，如果我們?cè)O(shè)置縮放因子是 0.5，1 個(gè)單位就變成對(duì)應(yīng) 0.5 個(gè)像素，這樣繪制出來(lái)的形狀就會(huì)是原先的一半。同理，設(shè)置為 2.0 時(shí)，1 個(gè)單位就對(duì)應(yīng)變成了 2 像素，繪制的結(jié)果就是圖形放大了 2 倍。

9.4 transform (變形矩陣)
```
transform(a, b, c, d, e, f)
```
- a (m11): Horizontal scaling.
- b (m12): Horizontal skewing.
- c (m21):? Vertical skewing.
- d (m22):? Vertical scaling.
- e (dx):? Horizontal moving.
- f (dy):? Vertical moving.
```
var ctx;
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial1");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    ctx.transform(1, 1, 0, 1, 0, 0);
    ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);
}
draw();
```
十、合成
?
在前面的所有例子中、，我們總是將一個(gè)圖形畫在另一個(gè)之上，對(duì)于其他更多的情況，僅僅這樣是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。比如，對(duì)合成的圖形來(lái)說(shuō)，繪制順序會(huì)有限制。不過(guò)，我們可以利用 globalCompositeOperation 屬性來(lái)改變這種狀況。
```
globalCompositeOperation = type
```
```
var ctx;
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial1");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
 
    ctx.fillStyle = "blue";
    ctx.fillRect(0, 0, 200, 200);
 
    ctx.globalCompositeOperation = "source-over"; //全局合成操作
    ctx.fillStyle = "red";
    ctx.fillRect(100, 100, 200, 200);
}
draw();
```
注：下面的展示中，藍(lán)色是原有的，紅色是新的。

type 是下面 13 種字符串值之一：

1、這是默認(rèn)設(shè)置，新圖像會(huì)覆蓋在原有圖像。

2. source-in
僅僅會(huì)出現(xiàn)新圖像與原來(lái)圖像重疊的部分，其他區(qū)域都變成透明的。(包括其他的老圖像區(qū)域也會(huì)透明)
3. source-out

僅僅顯示新圖像與老圖像沒有重疊的部分，其余部分全部透明。(老圖像也不顯示)

4. source-atop

新圖像僅僅顯示與老圖像重疊區(qū)域。老圖像仍然可以顯示。

5. destination-over

新圖像會(huì)在老圖像的下面。

6. destination-in

僅僅新老圖像重疊部分的老圖像被顯示，其他區(qū)域全部透明。

7. destination-out

僅僅老圖像與新圖像沒有重疊的部分。注意顯示的是老圖像的部分區(qū)域。

8. destination-atop

老圖像僅僅僅僅顯示重疊部分，新圖像會(huì)顯示在老圖像的下面。

9. lighter

新老圖像都顯示，但是重疊區(qū)域的顏色做加處理。

10. darken

保留重疊部分最黑的像素。(每個(gè)顏色位進(jìn)行比較，得到最小的)
```
blue: #0000ff
red: #ff0000
```
所以重疊部分的顏色：#000000。

11. lighten

保證重疊部分最量的像素。(每個(gè)顏色位進(jìn)行比較，得到最大的)
```
blue: #0000ff
red: #ff0000
```
所以重疊部分的顏色：#ff00ff。

12. xor

重疊部分會(huì)變成透明。

13. copy

只有新圖像會(huì)被保留，其余的全部被清除(邊透明)。

十一、裁剪路徑
```
clip()
```
?
把已經(jīng)創(chuàng)建的路徑轉(zhuǎn)換成裁剪路徑。
?
裁剪路徑的作用是遮罩。只顯示裁剪路徑內(nèi)的區(qū)域，裁剪路徑外的區(qū)域會(huì)被隱藏。
?
注意：clip() 只能遮罩在這個(gè)方法調(diào)用之后繪制的圖像，如果是 clip() 方法調(diào)用之前繪制的圖像，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)遮罩。
```
var ctx;
function draw(){
    var canvas = document.getElementById("tutorial1");
    if (!canvas.getContext) return;
    var ctx = canvas.getContext("2d");
 
    ctx.beginPath();
    ctx.arc(20,20, 100, 0, Math.PI * 2);
    ctx.clip();
 
    ctx.fillStyle = "pink";
    ctx.fillRect(20, 20, 100,100);
}
draw();
```
十二、動(dòng)畫

動(dòng)畫的基本步驟

清空 canvas 再繪制每一幀動(dòng)畫之前，需要清空所有。清空所有最簡(jiǎn)單的做法就是 clearRect() 方法。

保存 canvas 狀態(tài) 如果在繪制的過(guò)程中會(huì)更改 canvas 的狀態(tài)(顏色、移動(dòng)了坐標(biāo)原點(diǎn)等),又在繪制每一幀時(shí)都是原始狀態(tài)的話，則最好保存下 canvas 的狀態(tài)

繪制動(dòng)畫圖形這一步才是真正的繪制動(dòng)畫幀

恢復(fù) canvas 狀態(tài)如果你前面保存了 canvas 狀態(tài)，則應(yīng)該在繪制完成一幀之后恢復(fù) canvas 狀態(tài)。

控制動(dòng)畫

我們可用通過(guò) canvas 的方法或者自定義的方法把圖像會(huì)知道到 canvas 上。正常情況，我們能看到繪制的結(jié)果是在腳本執(zhí)行結(jié)束之后。例如，我們不可能在一個(gè) for 循環(huán)內(nèi)部完成動(dòng)畫。

也就是，為了執(zhí)行動(dòng)畫，我們需要一些可以定時(shí)執(zhí)行重繪的方法。

一般用到下面三個(gè)方法：

setInterval()

setTimeout()

requestAnimationFrame()

案例：太陽(yáng)系

let sun;
let earth;
let moon;
let ctx;
function init(){
    sun = new Image();
    earth = new Image();
    moon = new Image();
    sun.src = "sun.png";
    earth.src = "earth.png";
    moon.src = "moon.png";
 
    let canvas = document.querySelector("#solar");
    ctx = canvas.getContext("2d");
 
    sun.onload = function (){
draw()
    }
 
}
init();
function draw(){
    ctx.clearRect(0, 0, 300, 300); //清空所有的內(nèi)容
    /*繪制 太陽(yáng)*/
    ctx.drawImage(sun, 0, 0, 300, 300);
 
    ctx.save();
    ctx.translate(150, 150);
 
    //繪制earth軌道
    ctx.beginPath();
    ctx.strokeStyle = "rgba(255,255,0,0.5)";
    ctx.arc(0, 0, 100, 0, 2 * Math.PI)
    ctx.stroke()
 
    let time = new Date();
    //繪制地球
    ctx.rotate(2 * Math.PI / 60 * time.getSeconds() + 2 * Math.PI / 60000 * time.getMilliseconds())
    ctx.translate(100, 0);
    ctx.drawImage(earth, -12, -12)
 
    //繪制月球軌道
    ctx.beginPath();
    ctx.strokeStyle = "rgba(255,255,255,.3)";
    ctx.arc(0, 0, 40, 0, 2 * Math.PI);
    ctx.stroke();
 
    //繪制月球
    ctx.rotate(2 * Math.PI / 6 * time.getSeconds() + 2 * Math.PI / 6000 * time.getMilliseconds());
    ctx.translate(40, 0);
    ctx.drawImage(moon, -3.5, -3.5);
    ctx.restore();
 
    requestAnimationFrame(draw);
}

上一條：HTTP與HTTPS超文本傳輸協(xié)議的區(qū)別是什么下一條：JavaScript實(shí)現(xiàn)form提交，回車提交URL地址偽靜態(tài) 原創(chuàng)

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