玩转html5<canvas>画图

参考：http://www.cnblogs.com/tim-li/archive/2012/08/06/2580252.html

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• 前言
• 基本知识
• 绘制矩形
• 清除矩形区域
• 圆弧
• 路径
• 绘制线段
• 绘制贝塞尔曲线
• 线性渐变
• 径向渐变（发散）
• 图形变形（平移、旋转、缩放）
• 矩阵变换（图形变形的机制）
• 图形组合
• 给图形绘制阴影
• 绘制图像（图片平铺、裁剪、像素处理[不只图像、包括其他绘制图形]）
• 绘制文字
• 保存和恢复状态（context）
• 保存文件
• 结合setInterval制作动画
• 结语、demo下载

 

前言

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     <canvas></canvas>是html5出现的新标签，像所有的dom对象一样它有自己本身的属性、方法和事件，其中就有绘图的方法，js能够调用它来进行绘图 ，最近在研读《html5与css3权威指南》下面对其中最好玩的canvas的学习做下读书笔记与实验。

     温馨提示：以下所有实验请使用最新版的opera

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基本知识

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    context:一直觉得这个翻译成“上下文”真够蛋疼的，context是一个封装了很多绘图功能的对象，获取这个对象的方法是  

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

        也许这个2d勾起了大家的无限遐想，但是很遗憾的告诉你html5还只是个少女，不提供3d服务。

   

    canvas元素绘制图像的时候有两种方法，分别是

        context.fill()//填充

        context.stroke()//绘制边框

    style:在进行图形绘制前，要设置好绘图的样式

        context.fillStyle//填充的样式

        context.strokeStyle//边框样式

    context.lineWidth//图形边框宽度

    颜色的表示方式:

         直接用颜色名称:"red" "green" "blue"

         十六进制颜色值: "#EEEEFF"

         rgb(1-255,1-255,1-255)

         rgba(1-255,1-255,1-255,透明度)

     和GDI是如此的相像，所以用过GDI的朋友应该很快就能上手

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绘制矩形  context.fillRect(x,y,width,height)  strokeRect(x,y,width,height)

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     x:矩形起点横坐标（坐标原点为canvas的左上角，当然确切的来说是原始原点，后面写到变形的时候你就懂了，现在暂时不用关系）

     y:矩形起点纵坐标

     width:矩形长度

     height:矩形高度

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清除矩形区域 context.clearRect(x,y,width,height)

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     x:清除矩形起点横坐标

     y:清除矩形起点纵坐标

     width:清除矩形长度

     height:清除矩形高度

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

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    x:圆心的x坐标

    y:圆心的y坐标

    straAngle:开始角度

    endAngle:结束角度

    anticlockwise:是否逆时针（true）为逆时针，(false)为顺时针

    ps：经过试验证明书本上ture是顺时针，false是逆时针是错误的，而且无论是逆时针还是顺时针，角度都沿着顺时针扩大，如下图：

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一不小心画了小日本的国旗...赶紧调下颜色和大小，绿色倒是挺合适的~

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路径  context.beginPath()    context.closePath()

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    细心的朋友会发现上面的画圆并不单单是直接用arc还用到了context的 beginPath   和closePath方法，参考书不愧是参考书，例子给得太简单了，实话说一开始我凌乱了，耐心下来做了几个实验才舒缓蛋疼的心情

    实验代码如下，通过分别注释closePath 和beginPath看fill stoke 和fill stroke结合下画出来的两个1/4弧线达到实验效果

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    实验结果如下：

 得出的结论有：*号为重点

    1、系统默认在绘制第一个路径的开始点为beginPath

    *2、如果画完前面的路径没有重新指定beginPath，那么画第其他路径的时候会将前面最近指定的beginPath后的全部路径重新绘制

    3、每次调用context.fill（）的时候会自动把当次绘制的路径的开始点和结束点相连，接着填充封闭的部分

    ps：书本的结论是   如果没有closePath那么前面的路劲会保留，实验证明正确的结论是 如果没有重新beginPath那么前面的路劲会保留

    ps1：如果你真心凌乱了，那么记住每次画路径都在前后加context.beginPath()   和context.closePath()就行

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 绘制线段 context.moveTo(x,y)  context.lineTo(x,y)

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    x:x坐标

    y:y坐标

    每次画线都从moveTo的点到lineTo的点，

    如果没有moveTo那么第一次lineTo的效果和moveTo一样，

    每次lineTo后如果没有moveTo，那么下次lineTo的开始点为前一次lineTo的结束点

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    下面给出书本的例子，一朵绿色的菊花，涉及数学，不多解析，有兴趣的自己研究

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绘制贝塞尔曲线（贝济埃、bezier） context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y) 

绘制二次样条曲线 context.quadraticCurveTo(qcpx,qcpy,qx,qy)

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    cp1x:第一个控制点x坐标

    cp1y:第一个控制点y坐标

    cp2x:第二个控制点x坐标

    cp2y:第二个控制点y坐标

    x:终点x坐标

    y:终点y坐标

 

    qcpx:二次样条曲线控制点x坐标

    qcpy:二次样条曲线控制点y坐标

    qx:二次样条曲线终点x坐标

    qy:二次样条曲线终点y坐标

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下面给出书本的例子，一朵扭曲的绿色菊花...编书这哥们对菊花情有独钟啊- -

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关于贝塞尔曲线可以参考百度百科和http://blog.csdn.net/zhangci226/article/details/4018449这篇文章

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

 线性渐变颜色lg.addColorStop(offset,color)

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    xstart:渐变开始点x坐标

    ystart:渐变开始点y坐标

    xEnd:渐变结束点x坐标

    yEnd:渐变结束点y坐标

 

    offset:设定的颜色离渐变结束点的偏移量(0~1)

    color:绘制时要使用的颜色

给出书本偏移量的解析图，从图可以看出线性渐变可以是两种以上颜色的渐变

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径向渐变（发散）var rg=context.createRadialGradient(xStart,yStart,radiusStart,xEnd,yEnd,radiusEnd)

径向渐变（发散）颜色rg.addColorStop(offset,color)

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    xStart:发散开始圆心x坐标

    yStart:发散开始圆心y坐标

    radiusStart:发散开始圆的半径

    xEnd:发散结束圆心的x坐标

    yEnd:发散结束圆心的y坐标

    radiusEnd:发散结束圆的半径

 

    offset:设定的颜色离渐变结束点的偏移量(0~1)

    color:绘制时要使用的颜色

书本并没有给出发散偏移量的图，特地画了幅：

下面给出两个实验

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 图形变形

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1、平移context.translate(x,y)

    x:坐标原点向x轴方向平移x

    y:坐标原点向y轴方向平移y

2、缩放context.scale(x,y)

    x:x坐标轴按x比例缩放

    y:y坐标轴按y比例缩放

3、旋转context.rotate(angle)

    angle:坐标轴旋转x角度（角度变化模型和画圆的模型一样）

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由于（平移，缩放，旋转）和（平移，旋转，缩放）一样

     （缩放，选装，平移）和（旋转，缩放，平移）一样

所以实验结果只能看到“4”中情况，其实是有两种情况被覆盖了

下面给出平移，缩放，旋转先后顺序不同，坐标轴的变化图

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矩阵变换 context.transform(m11,m12,m21,m22,dx,dy)

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    所谓的矩阵变换其实是context内实现平移，缩放，旋转的一种机制

    他的主要原理就是矩阵相乘

    额，要讲解这个可以另开一个篇幅，庆幸的是已经有人做了总结，可以参考下面这篇文章

    http://hi.baidu.com/100912bb_bb/item/90c4a7489518b0fa1281daf1

    我们需要了解的是

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

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

    context.rotate(θ)等同于  

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

    -Math.sin(θ*Math.PI/180),Math.cos(θ*Math.PI/180)，0，0）

    或

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

    Math.cos(θ*Math.PI/180)，Math.sin(θ*Math.PI/180), 0，0）

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图形组合 context.globalCompositeOperation=type

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    图形组合就是两个图形相互叠加了图形的表现形式,是后画的覆盖掉先画的呢，还是相互重叠的部分不显示等等，至于怎么显示就取决于type的值了

    type：

        source-over（默认值）:在原有图形上绘制新图形

        destination-over:在原有图形下绘制新图形

        source-in:显示原有图形和新图形的交集，新图形在上，所以颜色为新图形的颜色

        destination-in:显示原有图形和新图形的交集，原有图形在上，所以颜色为原有图形的颜色

        source-out:只显示新图形非交集部分

        destination-out:只显示原有图形非交集部分

        source-atop:显示原有图形和交集部分，新图形在上，所以交集部分的颜色为新图形的颜色

        destination-atop:显示新图形和交集部分，新图形在下，所以交集部分的颜色为原有图形的颜色

        lighter:原有图形和新图形都显示，交集部分做颜色叠加

        xor:重叠飞部分不现实

        copy:只显示新图形

    文字看得人眼花缭乱，特意画图一张：回头一看惊觉打错字，图片的原型为圆形，你懂的- -

以下为实验代码

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 结果是动态的切换各种组合

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给图形绘制阴影

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    context.shadowOffsetX :阴影的横向位移量（默认值为0）
    context.shadowOffsetY :阴影的纵向位移量（默认值为0）
    context.shadowColor :阴影的颜色
    context.shadowBlur :阴影的模糊范围（值越大越模糊）

先来个简单的例子

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 再来个书本上的五角星的例子

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绘制图像 

绘图：context.drawImage

图像平铺：context.createPattern(image,type)

图像裁剪：context.clip()

像素处理：var imagedata=context.getImageData(sx,sy,sw,sh)

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绘图 context.drawImage

    context.drawImage(image,x,y)

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

        x:绘制图像的x坐标

        y:绘制图像的y坐标

    context.drawImage(image,x,y,w,h)

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

        x:绘制图像的x坐标

        y:绘制图像的y坐标

        w:绘制图像的宽度

        h:绘制图像的高度

    context.drawImage(image,sx,sy,sw,sh,dx,dy,dw,dh):选取图像的一部分矩形区域进行绘制

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

        sx：图像上的x坐标

        sy：图像上的y坐标

        sw：矩形区域的宽度

        sh：矩形区域的高度

        dx：画在canvas的x坐标

        dy：画在canvas的y坐标

        dw：画出来的宽度

        dh：画出来的高度

    最后一个方法可能比较拗，还是上图吧

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三个方法的运行结果如下：

图像平铺 context.createPattern(image,type)

    type:
        no-repeat:不平铺

        repeat-x:横方向平铺

        repeat-y:纵方向平铺

        repeat:全方向平铺

类似图形组合，给出动态的切换平铺类型代码

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图像裁剪：context.clip()

    context.clip()只绘制封闭路径区域内的图像，不绘制路径外部图像，用的时候

        先创建裁剪区域

        再绘制图像（之后绘制的图形都会采用这个裁剪区域，要取消这个裁剪区域就需要用到保存恢复状态，下面有讲）

 给出圆形和星形的裁剪代码

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像素处理：

获取像素颜色数组： var imagedata=context.getImageData(sx,sy,sw,sh)

    sx:cavas的x轴坐标点

    sy:canvas的y轴坐标点

    sw:距离x的宽度

    sh:距离y的高度

可以利用context.getImageData返回的一个像素颜色数组，顺序是所取像素范围的从左到右，从上到下，数组的元素是（所有图形，包括图片，和绘制的图形）每个像素的rgba

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

设置像素颜色：context.putImageData(imagedata,dx,dy,dirtyX,dirtyY,dirtyWidth,dirtyHeight) 
    对imagedata数组中的各个像素的r、g、b、a值进行修改，再调用putImageData方法进行绘制

        imagedata:修改后的imagedata

        dx:重绘图像的起点横坐标（重绘的起点和原来的图像一致的话就会把原来的图形覆盖掉，看起来就像是原来的图像变成现在的图像一样）

        dy:重绘图像的起点纵坐标

        //以下可选参数，设置重绘的矩形范围，如果缺省，默认会重绘所有的imegedata

        dirtyX:矩形左上角x轴坐标

        dirtyY:矩形左上角y轴坐标

        dirtyWidth:矩形长度

        dirtyHeight:矩形高度

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绘制文字

填充文字：context.fillText(text,x,y)  

绘制文字轮廓 context.strokeText(text,x,y)

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     text:要绘制的文字

     x:文字起点的x坐标轴

     y:文字起点的y坐标轴

     context.font:设置字体样式

     context.textAlign:水平对齐方式

          start、end、right、center

     context.textBaseline:垂直对齐方式

          top、hanging、middle、alphabetic、ideographic、bottom

     var length=context.measureText(text):计算字体长度(px)那么能不能计算高度啊，很遗憾，不能

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保存和恢复状态 

保存：context.save()

恢复：context.restore()

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    在上面的裁剪图片提过，一旦设定了裁剪区域，后来绘制的图形都只显示裁剪区域内的内容，要“取消”这个裁剪区域才能正常绘制其他图形，其实这个“取消”是利用save（）方法和restore（）方法来实现的。

    context.save()：调用该方法，会保存当前context的状态、属性（把他理解成游戏存档）

    context.restore():调用该方法就能恢复到save时候context的状态、属性（游戏回档）

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保存文件  canvas.toDataURL(MIME)

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      在canvas中绘出的图片只是canvas标签而已，并非是真正的图片，是不能右键，另存为的，我们可以利用canvas.toDataURL()这个方法把canvas绘制的图形生成一幅图片，生成图片后，就能对图片进行相应的操作了。

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结合setInterval制作动画

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      基本原理就是定时清除整个canvas重新绘制，下面给出“我弹、我弹、我弹弹弹”的代码 （额、名字而已）

      小矩形在矩形区域移动，碰到矩形区域的边缘反弹

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结语

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     历时一天半，本来以为可以玩转的，写下来才发现要玩转canvas还需要很多的实践，这个道理应该是适用所有的技术的，做人啊，就得谦虚点。本文如有错误，请及时留言给我纠正，希望能给正在学canvas绘图的童鞋有所帮助