Canvas
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。