Canvas 基础知识讲解

小甲鱼

HTML5规范引进了很多新特性，其中最令人期待的之一就是Canvas元素。HTML5 Canvas提供了通过JavaScript绘制图形的方法，此方法使用简单但功能强大。每一个Canvas元素都有一个“上下文(context)” (想象成绘图板上的一页)，在其中可以绘制任意图形。浏览器支持多个Canvas上下文，并通过不同的API提供图形绘制功能。

大部分的浏览器都支持2D Canvas上下文——包括Opera，Firefox，Konqueror和Safari。而且某些版本的Opera还支持3D Canvas，Firefox也可以通过插件形式支持 3D Canvas。

本文介绍主要介绍2D Canvas基础以及如何使用基本Canvas函数，如线条、形状、图像和文字等。为了理解此文章，你最好了解JavaScript基础知识。

下面开始我们的讲解：

canvas基础

创建Canvas的方法很简单，只需要在HTML页面中添加<canvas>元素就可以了：

<canvas id="myCanvas" width="300" height="300">
这是一个Canvas标签案例
</canvas>

为了能在JavaScript中引用Canvas，最好给它设置ID ；也需要给Canvas设定高度和宽度。

要在Canvas画布中绘制图形需要使用JavaScript。首先通过getElementById函数找到Canvas元素，然后初始化上下文，之后可以使用上下文API绘制各种图形。下面的脚本可以在Canvas中绘制一个矩形：

var elem = document.getElementById('myCanvas');
if (elem && elem.getContext) {
  var context = elem.getContext('2d');
  if (context) {
    context.fillRect(0, 0, 150, 100);
  }
}

可以把上面代码放置在文档head部分中，或者放在外部JavaScript文件中。


2D context API

介绍了如何创建Canvas后，让我们来看看2D Canvas API，看看能用这些函数做些什么。

在上面的例子中，我们展示了绘制矩形是多么简单，而通过fillStyle和strokeStyle属性可以更轻松的设置矩形的填充和线条。颜色值使用方法和CSS一样：十六进制数、rgb()、rgba() 和hsla()。

通过fillRect可以绘制带填充的矩形；使用strokeRect可以绘制只有边框没有填充的矩形。如果想清除部分Canvas可以使用clearRect。上述三个方法的参数相同：x, y, width, height。前两个参数设定 (x,y) 坐标，后两个参数设置矩形的高度和宽度。
下面将是一个综合实例的JavaScript脚本：

context.fillStyle   = '#00f';
context.strokeStyle = '#f00';
context.lineWidth   = 4;
context.fillRect  (0,   0, 150, 50);
context.strokeRect(0,  60, 150, 50);
context.clearRect (30, 25,  90, 60);
context.strokeRect(30, 25,  90, 60);

可以把上面代码放置在文档head部分中，或者放在外部JavaScript文件中。


路径

通过Canvas路径（path）可以绘制任意形状。可以先绘制轮廓，然后绘制边框和填充。创建自定义形状很简单，使用beginPath()开始绘制，然后使用直线、曲线和其他图形绘制你的图形。绘制完毕后调用fill和stroke即可添加填充或者设置边框。调用 closePath()结束自定义图形绘制。

下面是一个绘制三角的案例的JavaScript脚本：

context.fillStyle   = '#00f';
context.strokeStyle = '#f00';
context.lineWidth   = 4;
context.beginPath();
context.moveTo(10, 10);
context.lineTo(100, 10);
context.lineTo(10, 100);
context.lineTo(10, 10);
context.fill();
context.stroke();
context.closePath();

可以把上面代码放置在文档head部分中，或者放在外部JavaScript文件中。


插入图像

drawImage方法允许在Canvas中插入其他图像(img和Canvas元素) 。在Opera中可以在Canvas中绘制SVG图形。此方法比较复杂，可以有3个、5个或9个参数：

3个参数：最基本的drawImage使用方法。一个参数指定图像位置，另两个参数设置图像在Canvas中的位置。

5个参数：中级的drawImage使用方法，包括上面所述3个参数，加两个参数指明插入图像宽度和高度 (如果你想改变图像大小)。

9个参数：最复杂drawImage杂使用方法，包含上述5个参数外，另外4个参数设置源图像中的位置和高度宽度。这些参数允许你在显示图像前动态裁剪源图像。

下面是上述三个使用方法的例子：

context.drawImage(img_elem, dx, dy);
context.drawImage(img_elem, dx, dy, dw, dh);
context.drawImage(img_elem, sx, sy, sw, sh, dx, dy, dw, dh);

可以把上面代码放置在文档head部分中，或者放在外部JavaScript文件中。


像素级操作

2D Context API提供了三个方法用于像素级操作：createImageData，getImageData和putImageData。

ImageData对象保存了图像像素值。每个对象有三个属性: width,height和data。data属性类型为CanvasPixelArray，用于储存width*height*4个像素值。每一个像素有RGB值和透明度alpha值(其值为0至255，包括alpha在内。)。像素的顺序从左至右，从上到下，按行存储。

来看一个例子：

var imgd = context.createImageData(50,50);
var pix = imgd.data;
for (var i = 0; n = pix.length, i < n; i += 4) {
  pix[i  ] = 255;
  pix[i+3] = 127;
}
context.putImageData(imgd, 0,0);

注意: 不是所有浏览器都实现了createImageData。在支持的浏览器中，需要通过getImageData方法获取ImageData对象。

通过ImageData可以完成很多功能。如可以实现图像滤镜，或可以实现数学可视化 (如分形和其他特效)。来看一个实例：

var imgd = context.getImageData(x, y width, height);
var pix = imgd.data;
for (var i = 0, n = pix.length; i < n; i += 4) {
  pix[i  ] = 255 - pix[i  ];
  pix[i+1] = 255 - pix[i+1];
  pix[i+2] = 255 - pix[i+2];
}
context.putImageData(imgd,x, y);

可以把上面代码放置在文档head部分中，或者放在外部JavaScript文件中。


文字

虽然最近的WebKit版本和Firefox 3.1 nightly build才开始支持Text API，为了保证文章完整性我决定仍在这里介绍文字API。
context对象可以设置以下text属性：

font：文字字体，同CSS font-family属性；

textAlign：文字水平对齐方式。可取属性值: start,end,left,right,center。默认值：start；

textBaseline：文字竖直对齐方式。可取属性值：top,hanging,middle,alphabetic,ideographic,bottom。默认值：alphabetic。

有两个方法可以绘制文字：fillText和strokeText。第一个绘制带fillStyle填充的文字，后者绘制只有strokeStyle边框的文字。两者的参数相同：要绘制的文字和文字的位置(x,y)坐标。还有一个可选选项——最大宽度。如果需要的话，浏览器会缩减文字以让它适应指定宽度。

文字对齐属性影响文字与设置的(x,y)坐标的相对位置。

ontext.fillStyle    = '#00f';
context.font         = 'italic 30px sans-serif';
context.textBaseline = 'top';
context.fillText  ('Hello world!', 0, 0);
context.font         = 'bold 30px sans-serif';
context.strokeText('Hello world!', 0, 50);

可以把上面代码放置在文档head部分中，或者放在外部JavaScript文件中。


阴影

目前只有Konqueror和Firefox 3.1 nightly build支持Shadows API。API的属性为：shadowColor：阴影颜色。其值和CSS颜色值一致。

shadowBlur：设置阴影模糊程度。此值越大，阴影越模糊。其效果和Photoshop的高斯模糊滤镜相同。

shadowOffsetX和shadowOffsetY：阴影的x和y偏移量，单位是像素。

context.shadowOffsetX = 5;
context.shadowOffsetY = 5;
context.shadowBlur    = 4;
context.shadowColor   = 'rgba(255, 0, 0, 0.5)';
context.fillStyle     = '#00f';
context.fillRect(20, 20, 150, 100);

可以把上面代码放置在文档head部分中，或者放在外部JavaScript文件中。


颜色渐变

除了CSS颜色， fillStyle和strokeStyle属性可以设置为CanvasGradient对象。——通过CanvasGradient可以为线条和填充使用颜色渐变。

欲创建CanvasGradient对象，可以使用两个方法：createLinearGradient和createRadialGradient。前者创建线性颜色渐变，后者创建圆形颜色渐变。

创建颜色渐变对象后，可以使用对象的addColorStop方法添加颜色中间值。

下面的代码演示了颜色渐变使用方法：

var gradient1 = context.createLinearGradient(sx,sy,dx,dy);
gradient1.addColorStop(0,   '#f00');
gradient1.addColorStop(0.5, '#ff0');
gradient1.addColorStop(1,   '#00f');
var gradient2 = context.createRadialGradient(sx,sy,sr,dx,dy, dr);

可以把上面代码放置在文档head部分中，或者放在外部JavaScript文件中。

小结

Canvas是HTML5最让人期待的特性之一，目前已获得大部分Web浏览器支持Canvas可以帮助创建游戏、增强图形用户界面。2D context API提供大量图形绘制功能——我希望通过本文你了解了Canvas使用，并且你有兴趣了解更多！

xuexi005

看着网页编程很高级啊

citian3094

谢谢小甲鱼老师

林問

感謝提供

zhouxcpython

感谢分享