canvas

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基本介绍

什么是 canvas

  1. <canvas> 标签是 h5 新增的元素,可以用 js 脚本语言(canvas API)绘制图形。例如,绘制图形,制作照片,创建动画,甚至进行实时视频处理和渲染。<canvas> 只是画布,js 是画笔,可以在画布上画画。
  2. canvas 标签只有两个属性:width(默认 300px),height(默认 150px)
<canvas id="canvas" width="300" height="150"></canvas>
var canvas = document.getElementById('canvas');
// canvas.width = 30;
// canvas.height = 300;

canvas 解决了什么问题

在互联网出现的早期,Web 只不过是静态文本和链接的集合。1993 年,有人提出了 img 标签,它可以用来嵌入图像。

由于互联网的发展越来越迅猛,Web 应用已经从 Web 文档发展到 Web 应用程序。但是图像一直是静态的,人们越来越希望在其网站和应用程序中使用动态媒体(如音频、视频和交互式动画等),于是 Flash 就出现了。

但是随着 Web 应用的发展,出现了 HTML5,在 HTML5 中,浏览器中的媒体元素大受青睐。包括出现新的 Audio 和 Video 标签,可以直接将音频和视频资源放在 Web 上,而不需要其他第三方。

其次就是为了解决只能在 Web 页面中显示静态图片的问题,出现了 Canvas 标签。它是一个绘图表面,包含一组丰富的 JavaScript API,这些 API 使你能够动态创建和操作图像及动画。img 对静态图形内容起到了哪些作用,Canvas 就可能对可编写脚本的动态内容起到哪些作用。

Canvas 是为了解决 Web 页面中只能显示静态图片这个问题而提出的,一个可以使用 JavaScript 等脚本语言向其中绘制图像的 HTML 标签。

渲染上下文

canvas 起初是空白的。为了展示,首先脚本需要找到渲染上下文,然后在它的上面绘制。<canvas> 元素有一个叫做 getContext() 的方法,这个方法是用来获得渲染上下文和它的绘画功能。getContext() 只有一个参数,上下文的格式。

var canvas = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvas.getContext('2d');

正文完
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Canvas

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介绍
SVG 是构建 XML 树的方式来达到绘制图形的,canvas 是通过调用相关的方法来绘制图形的。区别:SVG 绘制图形,通过移除或者更改 DOM 方式来而使用 canvas 需要把图片从新擦除。绘制的 API 在绘制上下文中定义。而不在画布中定义。需要获得上下文对象的时候,需要调用画布的 getContext 方法,获得绘画的上下文。
画布元素和上下文,属于两个不同的对象,其中画布元素为 canvas 画布,而上下文对象为绘制需要的上下文。关于 3D 图形,即,webGL 为封装了基本的 OPENGL,当调用 webGL 的时候,其浏览器会调用 OpenGL 相关的 API

绘制圆
<!DOCTYPE html>
<html lang=”zh_CN” xmlns=”http://www.w3.org/1999/html”>
<head>
<meta charset=”UTF-8″>
<title>Title</title>
</head>
<body>
<div> 第一个园 </br>
<canvas id=”square” width=”10″ height=”100″>
</canvas>
</div>
<div>
第二个园
<canvas id=”circle” width=”10″ height=”10″>
</canvas>
</div>
<script src=”./js/index.js” charset=”UTF-8″></script>
</body>
</html>
// 获取画布元素
let canvas = document.getElementById(“square”);
// 获取绘制 2D 元素上下文
let context = canvas.getContext(“2d”);
// 设置填充颜色为红色
context.fillStyle = “#f00”;
// 填充一个正方形
context.fillRect(10,0,10,10);
绘制线段,填充多边形
// 获取画布元素
let canvas = document.getElementById(“square”);
// 获取绘制 2D 元素上下文
let context = canvas.getContext(“2d”);
// 开始一条路径
context.beginPath();
// 从 100,100 开始定义一条新的子路径
context.moveTo(100,100);
// 从 100 100 到 200 200 绘制一条线段
context.lineTo(200,200);
// 从 200 200 到 100 200 绘制一条线段
context.lineTo(100,200);
// 从 100 200 到 100 100 绘制一条路径
context.lineTo(100,100);
// 绘制边
context.stroke();
// 进行填充
context.fill();

绘制多边形
以五边形为例子,
var canvas = document.getElementById(“square”);
var context = canvas.getContext(“2d”);
// 绘制一个以 100,100 为中心,半径为 20 的柜子 N 变形,每个定点均匀分布在圆角上,第一个定点放置在最上下
// 偏转角度为 0
// 开始定义一条子路径
context.moveTo(100 + 20 * Math.sin(0), 100 – 20 * Math.cos(0));
// 计算两个顶点之间夹角
// 其中 2π 为一个园,除以边数,得到需要旋转的角度
var delta = 2 * Math.PI/5;
console.log(delta);
// 循环剩余每个顶点
var angle = 0;
for(var i = 1; i < 5; i++){
// 角度累加
angle += delta;
// 通过旋转绘制下一个顶点,不断的旋转绘制
context.lineTo(100 + 20 * Math.sin(angle), 100 – 20*Math.cos(angle));
}
// 最后一个顶点和起点进行连接
context.closePath();
// 从新开始一条新路径
context.stroke();
context.fill();

同理,画圆
var canvas = document.getElementById(“square”);
var context = canvas.getContext(“2d”);
// 绘制一个以 100,100 为中心,半径为 20 的柜子 N 变形,每个定点均匀分布在圆角上,第一个定点放置在最上下
// 偏转角度为 0
// 开始定义一条子路径
context.moveTo(100 + 20 * Math.sin(0), 100 – 20 * Math.cos(0));
// 计算两个顶点之间夹角
// 其中 2π 为一个园,除以边数,得到需要旋转的角度
var delta = 2 * Math.PI/500000;
console.log(delta);
// 循环剩余每个顶点
var angle = 0;
for(var i = 1; i < 500000; i++){
// 角度累加
angle += delta;
// 通过旋转绘制下一个顶点,不断的旋转绘制
context.lineTo(100 + 20 * Math.sin(angle), 100 – 20*Math.cos(angle));
}
// 最后一个顶点和起点进行连接
context.closePath();
// 从新开始一条新路径
context.stroke();
context.fill();

非零绕数原则
要检测一个点 p 是否在路径内部,使用非零绕数原则,即,一条从点 p 出发沿着任意方向无限延伸,或者一直延伸到路径所在的区域外某点的射线,现在从 0 开始初始化一个计数器,对穿过这条射线的路径进行枚举,每当一条路径顺时针方向穿过射线的时候,计数器加 1,逆时针减 1,最后,枚举完所有路径以后,如果计时器的值不是 0,那么就认为 p 在路径内,反过来,计数器的值为 0,p 在路径外。
js 根据非零绕数原则确定那个在路径内,那个在路径外,用于进行填充。
图形属性
可以通过设置画布上下文的 fillStyle 等属性,设置图形的属性,例如对画布上下文的 fillStyle 的属性进行设置,即,可以设置出填充时的颜色,渐变,图案等样式。
对于 canvas 来说,每次获取上下文对象的时候,都会返回同一个上下文对象,即,上下文对象为单例的。
还可以使用 save 方法,把当前的状态,压入已经保存的栈中,调用 restore 方法,把状态进行恢复,即弹栈。
画布尺寸坐标
画布的默认的坐标系为左上角的坐标原点 (0,0),右边数值大,下数值大,使用浮点数指定坐标,但不会自动转换为整数,会用反锯齿的方式,模拟填充部分元素。
画布尺寸不能随意改变,对任意属性进行操作,都会清空整个画布。
坐标系变换
每一个点的坐标都会映射到 css 像素上,css 像素会映射到一个或多个设备像素。画布中的特定操作,属性使用默认坐标系。画布还有当前变换矩阵。画布还有当前变换矩阵,当前变换矩阵作为图形状态的一部分。矩阵定义了当前画布的坐标系。画布的操作会把该点映射到当前的坐标系中。
坐标变换
当调用 c.translate(dx,dy) 方法的时候,会进行如下变换
translate 会进行坐标的上下移动
x’ = x + dy;
y’ = y + dy;
缩放如要进行缩放,进行的是如下的变换
x’ = sx * x;
y’ = sy * y;
进行旋转操作,进行的是如下变换
x’ = x * cos(a) – y * sin(a);
y’ = y * cos(a) – x * sin(a);
如果要先变换再伸缩,进行如下变换需要先把现有坐标系映射成为坐标系中的点 x’,y’ 然后再变换到 x‘’,y‘’
x” = sx*x + dx;
y” = sy*y + dy;
如果变换顺序相反进行如下变换
x” = sx*(x + dx);
y” = sy*(y + dy);
这种变换称为仿射变换,并且仿射变换会修改点的距离和线段间的夹角。对于平行线来说,仿射变换也会保持平行。仿射变换用 6 个参数描述成为如下表述
x’ = ax + cy + e;
y’ = bx + dy + f;
通过传入参数实现仿射变换
对于坐标变换来说,除非进行刷新,否则,已经绘制的图形,不会进行消失,所有的变换,都不能对已经绘制的图形进行更改。栗子如下
var canvas = document.getElementById(“square”);
var context = canvas.getContext(“2d”);
// 通过坐标变换实现科赫雪花
// 开始一条路径
context.beginPath();
// 开始绘制子路径
context.moveTo(100,100);
// 继续绘制
context.lineTo(200,200);
// 继续绘制
context.lineTo(200,200);
// 进行绘制边
context.stroke();
context.translate(200,200);
// 开始一条路径
context.beginPath();
// 开始绘制子路径
context.moveTo(100,100);
// 继续绘制
context.lineTo(200,200);
// 继续绘制
context.lineTo(200,200);
// 进行绘制边
context.stroke();
已经绘制的图形不会进行改变,改变的是已经绘制的图形
科赫雪花
var canvas = document.getElementById(“square”);
var context = canvas.getContext(“2d”);
// 通过坐标变换实现科赫雪花
// 当前状态入栈
function leg(n) {
// 保存状态
context.save();
// 递归画
if(n == 0){
context.lineTo(50, 0);
}else{
// 定义为 v 字型
context.scale(1/2,1/2);
// 递归第一条
context.rotate(60 * (Math.PI / 180));
leg(n – 1);
context.rotate(-120 * (Math.PI / 180));
leg(n – 1);
}
// 坐标恢复变换
context.restore();
// 恢复下一个坐标为 0,0
context.translate(50, 0);
}

context.save();
context.moveTo(50, 50);
// 绘制第一条
leg(1);
context.stroke();

绘制填充曲线
绘制一些常见的图形
var canvas = document.getElementById(“square”);
var context = canvas.getContext(“2d”);
// 工具函数,角度转弧度
function rads(x) {
return Math.PI * x / 180;
}

// 绘制园
context.beginPath();
context.arc(100,100,40, 0, rads(360), false);
context.stroke();
context.fill();
同理绘制贝塞尔曲线也是同理。
颜色,透明度,渐变,图案
绘制一个渐变需要使用 createLinearGradient 获取一个进行渐变的上下文,对这个上下文进行处理。然后其颜色设置为这个渐变的上下文,即,fillStyle 属性。
线段绘制
封顶
对于线段,有三种封顶方式,即,butt,square,round 在绘制图形以后,会参数尖角,圆角,平角,三种。lineCap 属性
文本
和 css 类似,基线问题。
裁剪
直接调动 clip 即可,当前路径也会被裁剪进入,路径外的统统不会显示。
阴影
设置 shadow 属性即可
图片
画布 API 支持位图图片,同时也支持 canvas 导出成为图片。
// 创建一个 img 元素
let img = document.createElement(“img”);
// 设置 src 属性
img.src = canvas.toDataURL();
// 追加到文档后面
document.body.appendChild(img);
合成
一些 api 不在阐述
像素操作
调用 getImageDate 方法返回 ImageDate 对象使用 createImageDate() 可以创建像素容器进行动态模糊先获取像素的 ImageDate 对象,然后再获取该对象的 data 属性,该 data 为一个数组。为一个维数组。每四个元素代表红色分量,绿色分量,蓝色分量,透明度分量。(Alpha 分量)其色素直为 0 -1,即,数组元素中保存的数组为色素值。每四个每四个元素遍历。然后把其色素值的 1 / n + 上一个色块的 m /n 然后赋值给新的色块,代码如下
// row 为行数
for(var row = 0; row < height; row++){
// 获得每行第二个元素的偏移量,其中 width 为行的色素块。
var i = row * width * 4;
// 每 4 个的色素值进行处理
for(var col = 1; col < width; col++, i+=4){
// 对红色分量处理
data[i] = (data[i] + data[i – 4] * m) / n;
// 对绿色分量处理
data[i + 1] = (data[i + 1] + data[i + 1 – 4] * m) / n;
// 对蓝色分量处理
data[i + 2] = (data[i + 2] + data[i + 2 – 4] * m) / n;
// 对透明度分量处理
data[i + 3] = (data[i + 3] + data[i + 3 – 4] * m) / n;
}
}
然后把其色素块进行复制回去即可。其中每个像素占据一个字节,一个四个字节。
命中检测
isPointInPath 方法用来确定一个点是否落在当前路径中。即命中检测。
命中检测可以和鼠标事件相互转化
但是坐标需要进行转换。

正文完
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