前言
大家别看我更新那么频繁啊,我没有失业,只不过是因为最近公司比较空闲,我就持续在更新,下周开始我要开始进入可视化学习的项目中了,后续还要学习一下简单的建模软件的使用,如blend这些,所以后面更新频率会变慢,在这里预告一下。
认识canvas
canvas元素
canvas元素是HTML5新增的元素,它可以用来通过脚本(通常是JavaScript)绘制图形。比如,它可以用来绘制图形,制作照片,创建动画,甚至可以进行实时视频处理和渲染。
1 | <canvas id="tutorial" width="150" height="150"></canvas> |
canvas 看起来和 img 元素很相像,唯一的不同就是它并没有 src 和 alt 属性。实际上,canvas 标签只有两个属性—— width和height。这些都是可选的,并且同样利用 DOM properties 来设置。
当没有设置宽度和高度的时候,canvas 会初始化宽度为 300 像素和高度为 150 像素。该元素可以使用CSS来定义大小,但在绘制时图像会伸缩以适应它的框架尺寸:如果 CSS 的尺寸与初始画布的比例不一致,它会出现扭曲。
如果你绘制出来的图像是扭曲的,尝试用 width 和 height 属性为canvas明确规定宽高,而不是使用 CSS。
id属性并不是canvas元素所特有的,而是每一个 HTML 元素都默认具有的属性(比如 class 属性)。给每个标签都加上一个 id 属性是个好主意,因为这样你就能在我们的脚本中很容易的找到它。
canvas元素可以像任何一个普通的图像一样(有margin,border,background等等属性)被设计。然而,这些样式不会影响在 canvas 中的实际图像。我们将会在一个专门的章节里看到这是如何解决的。当开始时没有为 canvas 规定样式规则,其将会完全透明。
替换内容
<canvas>
元素与<img>
标签的不同之处在于,就像<video>
,<audio>
,或者 <picture>
元素一样,很容易定义一些替代内容。由于某些较老的浏览器(尤其是 IE9 之前的 IE 浏览器)或者文本浏览器不支持 HTML 元素”canvas”,在这些浏览器上你应该总是能展示替代内容。
这非常简单:我们只是在<canvas>
标签中提供了替换内容。不支持<canvas>
的浏览器将会忽略容器并在其中渲染后备内容。而支持<canvas>
的浏览器将会忽略在容器中包含的内容,并且只是正常渲染 canvas。
举个例子,我们可以提供对 canvas 内容的文字描述或者是提供动态生成内容相对应的静态图片,如下所示:
1 | <canvas id="stockGraph" width="150" height="150"> |
</canvas>
不可省略
与 <img>
元素不同,<canvas>
元素需要结束标签 (</canvas>
)。如果结束标签不存在,则文档的其余部分会被认为是替代内容,将不会显示出来。
如果不需要替代内容,一个简单的 <canvas id="foo" ...></canvas>
在所有支持 canvas 的浏览器中都是完全兼容的。
渲染上下文
<canvas>
元素创造了一个固定大小的画布,它公开了一个或多个渲染上下文,其可以用来绘制和处理要展示的内容。我们将会将注意力放在 2D 渲染上下文中。其他种类的上下文也许提供了不同种类的渲染方式;比如, WebGL 使用了基于OpenGL ES的 3D 上下文 (“webgl”) 。
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()接受一个参数,即上下文的类型。对于 2D 图像而言,你可以使用 CanvasRenderingContext2D。
1 | var canvas = document.getElementById('tutorial'); |
代码的第一行通过使用 document.getElementById() 方法来为 <canvas>
元素得到 DOM 对象。一旦有了元素对象,你可以通过使用它的 getContext() 方法来访问绘画上下文。
检查支持性
替换内容是用于在不支持 <canvas>
标签的浏览器中展示的。通过简单的测试 getContext() 方法的存在,脚本可以检查编程支持性。上面的代码片段现在变成了这个样子:
1 | var canvas = document.getElementById('tutorial'); |
简单例子
1 | <html> |
canvas绘制基本图形
栅格
在我们开始画图之前,我们需要了解一下画布栅格(canvas grid)以及坐标空间。上一页中的 HTML 模板中有个宽 150px, 高 150px 的 canvas 元素。canvas 元素默认被网格所覆盖。通常来说网格中的一个单元相当于 canvas 元素中的一像素。栅格的起点为左上角(坐标为(0,0))。所有元素的位置都相对于原点定位。所以图中蓝色方形左上角的坐标为距离左边(X 轴)x 像素,距离上边(Y 轴)y 像素(坐标为(x,y))。
绘制矩形
不同于 SVG,<canvas>
只支持两种形式的图形绘制:矩形和路径(由一系列点连成的线段)。所有其他类型的图形都是通过一条或者多条路径组合而成的。不过,我们拥有众多路径生成的方法让复杂图形的绘制成为了可能。
首先,我们回到矩形的绘制中。canvas 提供了三种方法绘制矩形:fillRect(x, y, width, height)
绘制一个填充的矩形strokeRect(x, y, width, height)
绘制一个矩形的边框clearRect(x, y, width, height)
清除指定矩形区域,让清除部分完全透明。
上面提供的方法之中每一个都包含了相同的参数。x 与 y 指定了在 canvas 画布上所绘制的矩形的左上角(相对于原点)的坐标。width 和 height 设置矩形的尺寸。
下面的 draw() 函数是前一页中取得的,现在就来使用上面的三个函数。
矩形(Rectangular)例子
1 | function draw() { |
fillRect()函数绘制了一个边长为 100px 的黑色正方形。clearRect()函数从正方形的中心开始擦除了一个 60x60 的正方形,接着strokeRect()在清除区域内生成一个 50x50 的正方形边框。
矩形
直接在画布上绘制矩形的三个额外方法,正如我们开始所见的绘制矩形,同样,也有 rect() 方法,将一个矩形路径增加到当前路径上。
rect(x, y, width, height)
绘制一个左上角坐标为(x,y),宽高为 width 以及 height 的矩形。
当该方法执行的时候,moveTo() 方法自动设置坐标参数(0,0)。也就是说,当前笔触自动重置回默认坐标。
绘制路径
图形的基本元素是路径。路径是通过不同颜色和宽度的线段或曲线相连形成的不同形状的点的集合。一个路径,甚至一个子路径,都是闭合的。使用路径绘制图形需要一些额外的步骤。
- 首先,你需要创建路径起始点。
- 然后你使用画图命令去画出路径。
- 之后你把路径封闭。
- 一旦路径生成,你就能通过描边或填充路径区域来渲染图形。
以下是所要用到的函数:beginPath()
新建一条路径,生成之后,图形绘制命令被指向到路径上生成路径。closePath()
闭合路径之后图形绘制命令又重新指向到上下文中。stroke()
通过线条来绘制图形轮廓。fill()
通过填充路径的内容区域生成实心的图形。
生成路径的第一步叫做 beginPath()。本质上,路径是由很多子路径构成,这些子路径都是在一个列表中,所有的子路径(线、弧形、等等)构成图形。而每次这个方法调用之后,列表清空重置,然后我们就可以重新绘制新的图形。
备注: 当前路径为空,即调用 beginPath() 之后,或者 canvas 刚建的时候,第一条路径构造命令通常被视为是 moveTo(),无论实际上是什么。出于这个原因,你几乎总是要在设置路径之后专门指定你的起始位置。
第二步就是调用函数指定绘制路径,本文稍后我们就能看到了。
第三,就是闭合路径 closePath(),不是必需的。这个方法会通过绘制一条从当前点到开始点的直线来闭合图形。如果图形是已经闭合了的,即当前点为开始点,该函数什么也不做。
备注: 当你调用 fill() 函数时,所有没有闭合的形状都会自动闭合,所以你不需要调用 closePath() 函数。但是调用 stroke() 时不会自动闭合。
绘制一个三角形
1 | function draw() { |
移动笔触
一个非常有用的函数,而这个函数实际上并不能画出任何东西,也是上面所描述的路径列表的一部分,这个函数就是moveTo()。或者你可以想象一下在纸上作业,一支钢笔或者铅笔的笔尖从一个点到另一个点的移动过程。
moveTo(x, y)
将笔触移动到指定的坐标 x 以及 y 上。
当 canvas 初始化或者beginPath()调用后,你通常会使用moveTo()函数设置起点。我们也能够使用moveTo()绘制一些不连续的路径。看一下下面的笑脸例子。我将用到moveTo()方法(红线处)的地方标记了。
1 | function draw() { |
线
绘制直线,需要用到的方法lineTo()。
lineTo(x, y)
绘制一条从当前位置到指定 x 以及 y 位置的直线。
该方法有两个参数:x 以及 y,代表坐标系中直线结束的点。开始点和之前的绘制路径有关,之前路径的结束点就是接下来的开始点,等等。。。开始点也可以通过moveTo()函数改变。
下面的例子绘制两个三角形,一个是填充的,另一个是描边的。
1 | function draw() { |
圆弧
绘制圆弧或者圆.
arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise)
画一个以(x,y)为圆心的以 radius 为半径的圆弧(圆),从 startAngle 开始到 endAngle 结束,按照 anticlockwise 给定的方向(默认为顺时针)来生成。
arcTo(x1, y1, x2, y2, radius)
根据给定的控制点和半径画一段圆弧,再以直线连接两个控制点。
这里详细介绍一下 arc 方法,该方法有六个参数:x,y为绘制圆弧所在圆上的圆心坐标。radius为半径。startAngle以及endAngle参数用弧度定义了开始以及结束的弧度。这些都是以 x 轴为基准。参数anticlockwise为一个布尔值。为 true 时,是逆时针方向,否则顺时针方向。备注: arc() 函数中表示角的单位是弧度,不是角度。角度与弧度的 js 表达式: 弧度=(Math.PI/180)*角度。
下面的例子比上面的要复杂一下,下面绘制了 12 个不同的角度以及填充的圆弧。
下面两个for循环,生成圆弧的行列(x,y)坐标。每一段圆弧的开始都调用beginPath()。代码中,每个圆弧的参数都是可变的,实际编程中,我们并不需要这样做。
x,y 坐标是可变的。半径(radius)和开始角度(startAngle)都是固定的。结束角度(endAngle)在第一列开始时是 180 度(半圆)然后每列增加 90 度。最后一列形成一个完整的圆。
clockwise语句作用于第一、三行是顺时针的圆弧,anticlockwise作用于二、四行为逆时针圆弧。if语句让一、二行描边圆弧,下面两行填充路径。
arc
1 | function draw() { |
arcTo
1 | function draw() { |
二次贝塞尔曲线及三次贝塞尔曲线
下一个十分有用的路径类型就是贝塞尔曲线。二次及三次贝塞尔曲线都十分有用,一般用来绘制复杂有规律的图形。quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y)
绘制二次贝塞尔曲线,cp1x,cp1y 为一个控制点,x,y 为结束点。bezierCurveTo(cp1x, cp1y, cp2x, cp2y, x, y)
绘制三次贝塞尔曲线,cp1x,cp1y为控制点一,cp2x,cp2y为控制点二,x,y为结束点。
使用二次以及三次贝塞尔曲线是有一定的难度的,因为不同于像 Adobe Illustrators 这样的矢量软件,我们所绘制的曲线没有给我们提供直接的视觉反馈。这让绘制复杂的图形变得十分困难。在下面的例子中,我们会绘制一些简单有规律的图形,如果你有时间以及更多的耐心,很多复杂的图形你也可以绘制出来。
二次贝塞尔曲线
这个例子使用多个贝塞尔曲线来渲染对话气泡。
1 | function draw() { |
三次贝塞尔曲线
这个例子使用贝塞尔曲线绘制心形。
1 | function draw() { |
组合
1 | function draw() { |
Path2D 对象
正如我们在前面例子中看到的,你可以使用一系列的路径和绘画命令来把对象“画”在画布上。为了简化代码和提高性能,Path2D对象已可以在较新版本的浏览器中使用,用来缓存或记录绘画命令,这样你将能快速地回顾路径。
怎样产生一个 Path2D 对象呢?
Path2D()
Path2D()会返回一个新初始化的 Path2D 对象(可能将某一个路径作为变量——创建一个它的副本,或者将一个包含 SVG path 数据的字符串作为变量)。
所有的路径方法比如moveTo, rect, arc或quadraticCurveTo等,如我们前面见过的,都可以在 Path2D 中使用。
Path2D API 添加了 addPath作为将path结合起来的方法。当你想要从几个元素中来创建对象时,这将会很实用。比如:
Path2D.addPath(path [, transform])
添加了一条路径到当前路径(可能添加了一个变换矩阵)。
Path2D案例
在这个例子中,我们创造了一个矩形和一个圆。它们都被存为 Path2D 对象,后面再派上用场。随着新的 Path2D API 产生,几种方法也相应地被更新来使用 Path2D 对象而不是当前路径。在这里,带路径参数的stroke和fill可以把对象画在画布上。
1 | function draw() { |
使用 SVG paths
新的 Path2D API 有另一个强大的特点,就是使用 SVG path data 来初始化 canvas 上的路径。这将使你获取路径时可以以 SVG 或 canvas 的方式来重用它们。
这条路径将先移动到点 (M10 10) 然后再水平移动 80 个单位(h 80),然后下移 80 个单位 (v 80),接着左移 80 个单位 (h -80),再回到起点处 (z)。
1 | var p = new Path2D("M10 10 h 80 v 80 h -80 Z"); |
样式和颜色控制
到目前为止,我们只看到过绘制内容的方法。如果我们想要给图形上色,有两个重要的属性可以做到:fillStyle 和 strokeStyle。
fillStyle = color
设置图形的填充颜色。
strokeStyle = color
设置图形轮廓的颜色。
color 可以是表示 CSS 颜色值的字符串,渐变对象或者图案对象。我们迟些再回头探讨渐变和图案对象。默认情况下,线条和填充颜色都是黑色(CSS 颜色值 #000000)。备注: 一旦您设置了 strokeStyle 或者 fillStyle 的值,那么这个新值就会成为新绘制的图形的默认值。如果你要给每个图形上不同的颜色,你需要重新设置 fillStyle 或 strokeStyle 的值。
1 | // 这些 fillStyle 的值均为 '橙色' |
fillStyle示例
在本示例里,我会再度用两层 for 循环来绘制方格阵列,每个方格不同的颜色。结果如效果图,但实现所用的代码却没那么绚丽。我用了两个变量 i 和 j 来为每一个方格产生唯一的 RGB 色彩值,其中仅修改红色和绿色通道的值,而保持蓝色通道的值不变。你可以通过修改这些颜色通道的值来产生各种各样的色板。通过增加渐变的频率,你还可以绘制出类似 Photoshop 里面的那样的调色板。
1 | function draw() { |
strokeStyle示例
这个示例与上面的有点类似,但这次用到的是 strokeStyle 属性,画的不是方格,而是用 arc 方法来画圆。
1 | function draw() { |
透明度 Transparency
除了可以绘制实色图形,我们还可以用 canvas 来绘制半透明的图形。通过设置 globalAlpha 属性或者使用一个半透明颜色作为轮廓或填充的样式。
globalAlpha = transparencyValue
这个属性影响到 canvas 里所有图形的透明度,有效的值范围是 0.0(完全透明)到 1.0(完全不透明),默认是 1.0。
globalAlpha 属性在需要绘制大量拥有相同透明度的图形时候相当高效。不过,我认为下面的方法可操作性更强一点。
因为 strokeStyle 和 fillStyle 属性接受符合 CSS 3 规范的颜色值,那我们可以用下面的写法来设置具有透明度的颜色。
1 | // 指定透明颜色,用于描边和填充样式 |
rgba() 方法与 rgb() 方法类似,就多了一个用于设置色彩透明度的参数。它的有效范围是从 0.0(完全透明)到 1.0(完全不透明)。
globalAlpha示例
在这个例子里,将用四色格作为背景,设置 globalAlpha 为 0.2 后,在上面画一系列半径递增的半透明圆。最终结果是一个径向渐变效果。圆叠加得越更多,原先所画的圆的透明度会越低。通过增加循环次数,画更多的圆,从中心到边缘部分,背景图会呈现逐渐消失的效果。
1 | function draw() { |
rgba()示例
第二个例子和上面那个类似,不过不是画圆,而是画矩形。这里还可以看出,rgba() 可以分别设置轮廓和填充样式,因而具有更好的可操作性和使用灵活性。
1 | function draw() { |
线型 Line styles
可以通过一系列属性来设置线的样式。lineWidth = value
设置线条宽度。lineCap = type
设置线条末端样式。lineJoin = type
设定线条与线条间接合处的样式。miterLimit = value
限制当两条线相交时交接处最大长度;所谓交接处长度(斜接长度)是指线条交接处内角顶点到外角顶点的长度。getLineDash()
返回一个包含当前虚线样式,长度为非负偶数的数组。setLineDash(segments)
设置当前虚线样式。lineDashOffset = value
设置虚线样式的起始偏移量。
通过以下的样例可能会更加容易理解。
lineWidth 属性的例子
这个属性设置当前绘线的粗细。属性值必须为正数。默认值是 1.0。
线宽是指给定路径的中心到两边的粗细。换句话说就是在路径的两边各绘制线宽的一半。因为画布的坐标并不和像素直接对应,当需要获得精确的水平或垂直线的时候要特别注意。
在下面的例子中,用递增的宽度绘制了 10 条直线。最左边的线宽 1.0 单位。最左边的以及所有宽度为奇数的线并不能精确呈现,这就是因为路径的定位问题。
1 | function draw() { |
要解决这个问题,你必须对路径施以更加精确的控制。已知粗 1.0 的线条会在路径两边各延伸半像素,那么像第三幅图那样绘制从 (3.5,1) 到 (3.5,5) 的线条,其边缘正好落在像素边界,填充出来就是准确的宽为 1.0 的线条。
备注: 在这个竖线的例子中,其 Y 坐标刚好落在网格线上,否则端点上同样会出现半渲染的像素点(但还要注意,这种行为的表现取决于当前的 lineCap 风格,它默认为 butt;您可能希望通过将 lineCap 样式设置为 square 正方形,来得到与奇数宽度线的半像素坐标相一致的笔画,这样,端点轮廓的外边框将被自动扩展以完全覆盖整个像素格)。 还请注意,只有路径的起点和终点受此影响:如果一个路径是通过 closePath() 来封闭的,它是没有起点和终点的;相反的情况下,路径上的所有端点都与上一个点相连,下一段路径使用当前的 lineJoin 设置(默认为 miter),如果相连路径是水平和/或垂直的话,会导致相连路径的外轮廓根据相交点自动延伸,因此渲染出的路径轮廓会覆盖整个像素格。接下来的两个小节将展示这些额外的行样式。
lineGap
属性 lineCap 的值决定了线段端点显示的样子。它可以为下面的三种的其中之一:butt,round 和 square。默认是 butt。
在这个例子里面,我绘制了三条直线,分别赋予不同的 lineCap 值。还有两条辅助线,为了可以看得更清楚它们之间的区别,三条线的起点终点都落在辅助线上。
最左边的线用了默认的 butt 。可以注意到它是与辅助线齐平的。中间的是 round 的效果,端点处加上了半径为一半线宽的半圆。右边的是 square 的效果,端点处加上了等宽且高度为一半线宽的方块。
1 | function draw() { |
lineJoin 属性的例子
lineJoin 的属性值决定了图形中两线段连接处所显示的样子。它可以是这三种之一:round, bevel 和 miter。默认是 miter。
这里我同样用三条折线来做例子,分别设置不同的 lineJoin 值。最上面一条是 round 的效果,边角处被磨圆了,圆的半径等于线宽。中间和最下面一条分别是 bevel 和 miter 的效果。当值是 miter 的时候,线段会在连接处外侧延伸直至交于一点,延伸效果受到下面将要介绍的 miterLimit 属性的制约。
1 | function draw() { |
线段的外侧边缘会被延伸交汇于一点上。线段之间夹角比较大时,交点不会太远,但随着夹角变小,交点距离会呈指数级增大。
miterLimit 属性就是用来设定外延交点与连接点的最大距离,如果交点距离大于此值,连接效果会变成了 bevel。注意,最大斜接长度(即交点距离)是当前坐标系测量线宽与此miterLimit属性值(HTML <canvas>
默认为 10.0)的乘积,所以miterLimit可以单独设置,不受显示比例改变或任何仿射变换的影响:它只影响线条边缘的有效绘制形状。
更准确的说,斜接限定值(miterLimit)是延伸长度(在 HTML Canvas 中,这个值是线段外连接点与路径中指定的点之间的距离)与一半线宽的最大允许比值。它也可以被等效定义为线条内外连接点距离(miterLength)与线宽(lineWidth)的最大允许比值(因为路径点是内外连接点的中点)。这等同于相交线段最小内夹角(θ)的一半的余割值,小于此角度的斜接将不会被渲染,而仅渲染斜边连接:
● miterLimit = max miterLength / lineWidth = 1 / sin ( min θ / 2 )
● 斜接限定值默认为 10.0,这将会去除所有小于大约 11 度的斜接。
● 斜接限定值为 √2 ≈ 1.4142136(四舍五入)时,将去除所有锐角的斜接,仅保留钝角或直角。
● 1.0 是合法的斜接限定值,但这会去除所有斜接。
● 小于 1.0 的值不是合法的斜接限定值。
在下面的小示例中,您可以动态的设置miterLimit的值并查看它对画布中图形的影响。蓝色线条指出了锯齿图案中每个线条的起点与终点(同时也是不同线段之间的连接点)。
在此示例中,当您设定miterLimit的值小于 4.2 时,图形可见部分的边角不会延伸相交,而是在蓝色线条边呈现斜边连接效果;当miterLimit的值大于 10.0 时,此例中大部分的边角都会在远离蓝线的位置相交,且从左至右,距离随着夹角的增大而减小;而介于上述值之间的值所呈现的效果,也介于两者之间
1 | function draw() { |
使用虚线
用 setLineDash 方法和 lineDashOffset 属性来制定虚线样式。setLineDash 方法接受一个数组,来指定线段与间隙的交替;lineDashOffset 属性设置起始偏移量。
在这个例子中,我们要创建一个蚂蚁线的效果。它往往应用在计算机图形程序选区工具动效中。它可以帮助用户通过动画的边界来区分图像背景选区边框。
1 | var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d'); |
渐变 Gradients
就好像一般的绘图软件一样,我们可以用线性或者径向的渐变来填充或描边。我们用下面的方法新建一个 canvasGradient 对象,并且赋给图形的 fillStyle 或 strokeStyle 属性。createLinearGradient(x1, y1, x2, y2)
createLinearGradient 方法接受 4 个参数,表示渐变的起点 (x1,y1) 与终点 (x2,y2)。createRadialGradient(x1, y1, r1, x2, y2, r2)
createRadialGradient 方法接受 6 个参数,前三个定义一个以 (x1,y1) 为原点,半径为 r1 的圆,后三个参数则定义另一个以 (x2,y2) 为原点,半径为 r2 的圆。
1 | var lineargradient = ctx.createLinearGradient(0,0,150,150); |
创建出 canvasGradient 对象后,我们就可以用 addColorStop 方法给它上色了。
gradient.addColorStop(position, color)
addColorStop 方法接受 2 个参数,position 参数必须是一个 0.0 与 1.0 之间的数值,表示渐变中颜色所在的相对位置。例如,0.5 表示颜色会出现在正中间。color 参数必须是一个有效的 CSS 颜色值(如 #FFF,rgba(0,0,0,1),等等)。
你可以根据需要添加任意多个色标(color stops)。下面是最简单的线性黑白渐变的例子。
1 | var lineargradient = ctx.createLinearGradient(0,0,150,150); |
createLinearGradient 的例子
本例中,我弄了两种不同的渐变。第一种是背景色渐变,你会发现,我给同一位置设置了两种颜色,你也可以用这来实现突变的效果,就像这里从白色到绿色的突变。一般情况下,色标的定义是无所谓顺序的,但是色标位置重复时,顺序就变得非常重要了。所以,保持色标定义顺序和它理想的顺序一致,结果应该没什么大问题。
第二种渐变,我并不是从 0.0 位置开始定义色标,因为那并不是那么严格的。在 0.5 处设一黑色色标,渐变会默认认为从起点到色标之间都是黑色。
你会发现,strokeStyle 和 fillStyle 属性都可以接受 canvasGradient 对象。
1 | function draw() { |
createRadialGradient的例子
这个例子,我定义了 4 个不同的径向渐变。由于可以控制渐变的起始与结束点,所以我们可以实现一些比(如在 Photoshop 中所见的)经典的径向渐变更为复杂的效果。(经典的径向渐变是只有一个中心点,简单地由中心点向外围的圆形扩张)
1 | function draw() { |
这里,我让起点稍微偏离终点,这样可以达到一种球状 3D 效果。但最好不要让里圆与外圆部分交叠,那样会产生什么效果就真是不得而知了。
4 个径向渐变效果的最后一个色标都是透明色。如果想要两色标直接的过渡柔和一些,只要两个颜色值一致就可以了。代码里面看不出来,是因为我用了两种不同的颜色表示方法,但其实是相同的,#019F62 = rgba(1,159,98,1)。
图案样式 Patterns
createPattern(image, type)
该方法接受两个参数。Image 可以是一个 Image 对象的引用,或者另一个 canvas 对象。Type 必须是下面的字符串值之一:repeat,repeat-x,repeat-y 和 no-repeat。备注: 用 canvas 对象作为 Image 参数在 Firefox 1.5 (Gecko 1.8) 中是无效的。
图案的应用跟渐变很类似的,创建出一个 pattern 之后,赋给 fillStyle 或 strokeStyle 属性即可。
1 | var img = new Image(); |
备注: 与 drawImage 有点不同,你需要确认 image 对象已经装载完毕,否则图案可能效果不对的。
createPattern的例子
我创建一个图案然后赋给了 fillStyle 属性。唯一要注意的是,使用 Image 对象的 onload handler 来确保设置图案之前图像已经装载完毕。
1 | function draw() { |
阴影 Shadows
shadowOffsetX = float
shadowOffsetX 和 shadowOffsetY 用来设定阴影在 X 和 Y 轴的延伸距离,它们是不受变换矩阵所影响的。负值表示阴影会往上或左延伸,正值则表示会往下或右延伸,它们默认都为 0。shadowOffsetY = float
shadowOffsetX 和 shadowOffsetY 用来设定阴影在 X 和 Y 轴的延伸距离,它们是不受变换矩阵所影响的。负值表示阴影会往上或左延伸,正值则表示会往下或右延伸,它们默认都为 0。shadowBlur = float
shadowBlur 用于设定阴影的模糊程度,其数值并不跟像素数量挂钩,也不受变换矩阵的影响,默认为 0。shadowColor = color
shadowColor 是标准的 CSS 颜色值,用于设定阴影颜色效果,默认是全透明的黑色。
文字阴影的例子
1 | function draw() { |
Canvas 填充规则
当我们用到 fill(或者 clip和isPointinPath )你可以选择一个填充规则,该填充规则根据某处在路径的外面或者里面来决定该处是否被填充,这对于自己与自己路径相交或者路径被嵌套的时候是有用的。
两个可能的值:
● “nonzero”: non-zero winding rule, 默认值。
● “evenodd”: even-odd winding rule.
这个例子,我们用填充规则 evenodd
1 | function draw() { |
绘制图像和视频
canvas 更有意思的一项特性就是图像操作能力。可以用于动态的图像合成或者作为图形的背景,以及游戏界面(Sprites)等等。浏览器支持的任意格式的外部图片都可以使用,比如 PNG、GIF 或者 JPEG。你甚至可以将同一个页面中其他 canvas 元素生成的图片作为图片源。
引入图像到 canvas 里需要以下两步基本操作:
- 获得一个指向HTMLImageElement的对象或者另一个 canvas 元素的引用作为源,也可以通过提供一个 URL 的方式来使用图片
- 使用drawImage()函数将图片绘制到画布上
我们来看看具体是怎么做的。
获得需要绘制的图片
canvas 的 API 可以使用下面这些类型中的一种作为图片的源:
HTMLImageElement
这些图片是由 Image() 函数构造出来的,或者任何的 img 元素
HTMLVideoElement
用一个 HTML 的 video元素作为你的图片源,可以从视频中抓取当前帧作为一个图像
HTMLCanvasElement
可以使用另一个 canvas 元素作为你的图片源。
ImageBitmap
这是一个高性能的位图,可以低延迟地绘制,它可以从上述的所有源以及其它几种源中生成。
一个简单的线图
1 | function draw() { |
缩放 Scaling
drawImage 方法的又一变种是增加了两个用于控制图像在 canvas 中缩放的参数。
drawImage(image, x, y, width, height)
这个方法多了 2 个参数:width 和 height,这两个参数用来控制 当向 canvas 画入时应该缩放的大小
例子:平铺图像
在这个例子里,我会用一张图片像背景一样在 canvas 中以重复平铺开来。实现起来也很简单,只需要循环铺开经过缩放的图片即可。见下面的代码,第一层 for 循环是做行重复,第二层是做列重复的。图像大小被缩放至原来的三分之一,50x38 px。这种方法可以用来很好的达到背景图案的效果,在下面的教程中会看到。备注: 图像可能会因为大幅度的缩放而变得起杂点或者模糊。如果您的图像里面有文字,那么最好还是不要进行缩放,因为那样处理之后很可能图像里的文字就会变得无法辨认了。
1 | function draw() { |
切片 Slicing
drawImage 方法的第三个也是最后一个变种有 8 个新参数,用于控制做切片显示的。
drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight)
第一个参数和其它的是相同的,都是一个图像或者另一个 canvas 的引用。其它 8 个参数最好是参照右边的图解,前 4 个是定义图像源的切片位置和大小,后 4 个则是定义切片的目标显示位置和大小。
切片是个做图像合成的强大工具。假设有一张包含了所有元素的图像,那么你可以用这个方法来合成一个完整图像。例如,你想画一张图表,而手上有一个包含所有必需的文字的 PNG 文件,那么你可以很轻易的根据实际数据的需要来改变最终显示的图表。这方法的另一个好处就是你不需要单独装载每一个图像。
裁剪例子
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控制图像的缩放行为 Controlling image scaling behavior
如同前文所述,过度缩放图像可能会导致图像模糊或像素化。您可以通过使用绘图环境的imageSmoothingEnabled属性来控制是否在缩放图像时使用平滑算法。默认值为true,即启用平滑缩放。您也可以像这样禁用此功能:
1 | ctx.mozImageSmoothingEnabled = false; |