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玩转html5<canvas>画图

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


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前言


     <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


    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)


     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)


     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)


    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()


    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)


    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)


    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)


    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)


    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


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)


    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


    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


    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)


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)


     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()


    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)


      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


      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


     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

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