Canvas入门到高级详解(上)

神奇的 canvas--AICODER 全栈培训 IT 培训专家

一、canvas 简介

1.1 什么是 canvas?(了解)

  • 是 HTML5 提供的一种新标签
<canvas></canvas> 英 ['kænvəs] 美 ['kænvəs] 帆布 画布
  • Canvas 是一个矩形区域的画布,可以用 JavaScript 在上面绘画。控制其每一个像素。
  • canvas 标签使用 JavaScript 在网页上绘制图像,本身不具备绘图功能。
  • canvas 拥有多种绘制路径、矩形、圆形、字符以及添加图像的方法。
  • HTML5 之前的 web 页面只能用一些固定样式的标签:比如 p、div、h1 等

1.2 canvas 主要应用的领域(了解)

  1. 游戏:canvas 在基于 Web 的图像显示方面比 Flash 更加立体、更加精巧,canvas 游戏在流畅度和跨平台方面更牛。 25 超棒的 HTML5 Canvas 游戏
  2. 可视化数据.数据图表话,比如:百度的 echart
  3. banner 广告:Flash 曾经辉煌的时代,智能手机还未曾出现。现在以及未来的智能机时代,HTML5 技术能够在 banner 广告上发挥巨大作用,用 Canvas 实现动态的广告效果再合适不过。
  4. 未来=> 模拟器:无论从视觉效果还是核心功能方面来说,模拟器产品可以完全由 JavaScript 来实现。
  5. 未来=> 远程计算机控制:Canvas 可以让开发者更好地实现基于 Web 的数据传输,构建一个完美的可视化控制界面。
  6. 未来=> 图形编辑器:Photoshop 图形编辑器将能够 100%基于 Web 实现。
  7. 其他可嵌入网站的内容(多用于活动页面、特效):类似图表、音频、视频,还有许多元素能够更好地与 Web 融合,并且不需要任何插件。
  8. 完整的 canvas 移动化应用
  9. 我们课程的目标
    • 我们不是主要做游戏开发的
    • 要求必须会做基本的用 canvas 绘制的特效页面:比如,传智前端官网。
    • 会用 canvas 做一些简单的广告、活动页面
  10. 我们课程的案例和项目演示
  11. canvas 的标准:
*   最新标准:[http://www.w3.org/TR/2dcontext/](http://www.w3.org/TR/2dcontext/)
*   稳定版本的标准:[http://www.w3.org/TR/2013/CR-2dcontext-20130806/](http://www.w3.org/TR/2013/CR-2dcontext-20130806/)
*   目前来说,标准还在完善中。先用早期的 api 足够完成所有的应用

二、canvas 绘图基础

2.0 sublime 配置 canvas 插件(推荐)

推荐:
    安装插件:AndyJS2
    github地址: https://github.com/malun666/AndyJS2
    直接下载到:X:\Users\用户名\AppData\Roaming\Sublime Text 3\Packages

2.1 Canvas 标签

2.1.1 canvas 标签语法和属性 (重点)

  • canvas:画布油布的意思 ==英 ['kænvəs] 美 ['kænvəs] ==
  • 标签名 canvas,需要进行闭合。就是一普通的 html 标签。
  • 可以设置 width 和 height 属性,但是属性值单位必须是 px,否则忽略。
  • width 和 hegiht:默认 300*150 像素
  • 注意:
    • 不要用 CSS 控制它的宽和高,会走出图片拉伸,
    • 重新设置 canvas 标签的宽高属性会让画布擦除所有的内容。
    • 可以给 canvas 画布设置背景色

2.1.2 浏览器不兼容处理(重点)

  • ie9 以上才支持 canvas, 其他 chrome、ff、苹果浏览器等都支持
  • 只要浏览器兼容 canvas,那么就会支持绝大部分 api(个别最新 api 除外)
  • 移动端的兼容情况非常理想,基本上随便使用
  • 2d 的支持的都非常好,3d(webgl)ie11 才支持,其他都支持
  • 如果浏览器不兼容,最好进行友好提示
例如:
<canvas id="cavsElem">
  你的浏览器不支持canvas,请升级浏览器.浏览器不支持,显示此行文本
</canvas>
  • 浏览器不兼容,可以使用flash等手段进行优雅降级

2.2 canvas 绘图上下文 context

2.2.1 Context:Canvas 的上下文、绘制环境。(重点掌握)

  • 上下文:上知天文,下知地理。是所有的绘制操作 api 的入口或者集合。
  • Canvas 自身无法绘制任何内容。Canvas 的绘图是使用 JavaScript 操作的。
  • Context 对象就是 JavaScript 操作 Canvas 的接口。 *使用[CanvasElement].getContext(‘2d’)来获取 2D 绘图上下文。
var canvas = document.getElementById('cavsElem'); //获得画布
var ctx = canvas.getContext('2d'); //注意:2d小写, 3d:webgl

2.3 基本的绘制路径(重点)

2.3.1 canvas 坐标系

canvas 坐标系,从最左上角 0,0 开始。x 向右增大, y 向下增大

image

2.3.2 设置绘制起点(moveTo)

* 语法:ctx.moveTo(x, y);
* 解释:设置上下文绘制路径的起点。相当于移动画笔到某个位置
* 参数:x,y 都是相对于 canvas盒子的最左上角。
* 注意:**绘制线段前必须先设置起点。**

2.3.3 绘制直线(lineTo)

* 语法:ctx.lineTo(x, y);
* 解释:从x,y的位置绘制一条直线到起点或者上一个线头点。
* 参数:x,y 线头点坐标。

2.3.4 路径开始和闭合

* 开始路径:ctx.beginPath();
* 闭合路径:ctx.closePath();
* 解释:如果是绘制不同状态的线段或者形状,必须使用开始新路径的方法把不同的绘制操作隔开。闭合路径会自动把最后的线头和开始的线头连在一起。
* beginPath: 核心的作用是将 不同绘制的形状进行隔离,
  每次执行此方法,表示重新绘制一个路径,跟之前的绘制的墨迹可以进行分开样式设置和管理。

2.3.5 描边(stroke)

* 语法:ctx.stroke();
* 解释:根据路径绘制线。路径只是草稿,真正绘制线必须执行stroke
* stroke: (用笔等)画;轻抚;轻挪;敲击;划尾桨;划掉;(打字时)击打键盘
 英 [strəʊk]   美 [strok]
  • canvas 绘制的基本步骤:
    • 第一步:获得上下文 =>canvasElem.getContext('2d');
    • 第二步:开始路径规划 =>ctx.beginPath()
    • 第三步:移动起始点 =>ctx.moveTo(x, y)
    • 第四步:绘制线(矩形、圆形、图片...) =>ctx.lineTo(x, y)
    • 第五步:闭合路径 =>ctx.closePath();
    • 第六步:绘制描边 =>ctx.stroke();

html 部分:

<canvas id="cavsElem"> 你的浏览器不支持canvas,请升级浏览器 </canvas>

javascript 部分:

//===============基本绘制api====================
//获得画布
var canvas = document.querySelector('#cavsElem');
var ctx = canvas.getContext('2d'); //获得上下文

canvas.width = 900; //设置标签的属性宽高
canvas.height = 600; //千万不要用 canvas.style.height
canvas.style.border = '1px solid #000';

//绘制三角形
ctx.beginPath(); //开始路径
ctx.moveTo(100, 100); //三角形,左顶点
ctx.lineTo(300, 100); //右顶点
ctx.lineTo(300, 300); //底部的点
ctx.closePath(); //结束路径
ctx.stroke(); //描边路径
  • 综合案例:02 绘制定位表格.html
  • 综合案例:03 画画板.html

2.3.7 填充(fill)

* 语法:ctx.fill();
* 解释:填充,是将闭合的路径的内容填充具体的颜色。默认黑色。

* 注意:交叉路径的填充问题,“非零环绕原则”,顺逆时针穿插次数决定是否填充。

    以下是非0环绕原则的原理:(了解即可,非常少会用到复杂的路径)
    “非零环绕规则”是这么来判断有自我交叉情况的路径的:对于路径中的任意给定区域,从该区域内部画一条足够长的线段,
    使此线段的终点完全落在路径范围之外。
    图2-14中的那三个箭头所描述的就是上面这个步骤。
    接下来,将计数器初始化为0,
    然后,每当这条线段与路径上的直线或曲线相交时,
    就改变计数器的值。如果是与路径的顺时针部分相交,则加1,
    如果是与路径的逆时针部分相交,则减1。若计数器的最终值不是0,那么此区域就在路径里面,在调用fill()方法时,
    浏览器就会对其进行填充。
    如果最终值是0,那么此区域就不在路径内部,浏览器也就不会对其进行填充了
* 案例: 04填充矩形.html

2.3.8 快速创建矩形 rect()方法

* 语法:ctx.rect(x, y, width, height);
* 解释:x, y是矩形左上角坐标, width和height都是以像素计
* rect方法只是规划了矩形的路径,并没有填充和描边。
* 改造案例:04填充矩形.html
*rect: abbr. 矩形(rectangular);收据(receipt)

2.3.9 快速创建描边矩形和填充矩形

* 语法: ctx.strokeRect(x, y, width, height);
    - 参数跟2.3.8相同,注意此方法绘制完路径后立即进行stroke绘制
* 语法:ctx.fillRect(x, y, width, height);
    - 参数跟2.3.8相同, 此方法执行完成后。立即对当前矩形进行fill填充。

2.3.10 清除矩形(clearRect)

* 语法:ctx.clearRect(x, y, width, hegiht);
* 解释:清除某个矩形内的绘制的内容,相当于橡皮擦。

2.4 绘制圆形(arc)

  • 概述:arc() 方法创建弧/曲线(用于创建圆或部分圆)。
    • 语法:ctx.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise);
    • arc: 弧(度)弧形物;天穹 英 [ɑːk] 美 [ɑrk]
    • counter 反击,还击;反向移动,对着干;反驳,回答 ['kaʊntə] 美 ['kaʊntɚ]
    • 解释: - x,y:圆心坐标。 - r:半径大小。 - sAngle:绘制开始的角度。 圆心到最右边点是 0 度,顺时针方向弧度增大。 - eAngel:结束的角度,注意是弧度。π - counterclockwise:是否是逆时针。true 是逆时针,false:顺时针 - 弧度和角度的转换公式: rad = deg\*Math.PI/180;
    • 在 Math 提供的方法中sin、cos 等都使用的弧度 [图片上传失败...(image-a5bab2-1550761584130)]
  • 案例:05 绘制圆形.html
  • 案例:06 绘制饼状图.html

2.5 绘制文字(会使用就可以了)

2.5.1 绘制上下文的文字属性 (有印象就行了)

  • font 设置或返回文本内容的当前字体属性
    • font 属性使用的语法与 CSS font 属性相同。

例如:ctx.font = "18px '微软雅黑'";

  • textAlign 设置或返回文本内容的当前对齐方式
    • start : 默认。文本在指定的位置开始。
    • end : 文本在指定的位置结束。
    • center: 文本的中心被放置在指定的位置。
    • left : 文本左对齐。
    • right : 文本右对齐。

例如:ctx.textAlign = 'left';

对齐图片

  • textBaseline 设置或返回在绘制文本时使用的当前文本基线
    • alphabetic : 默认。文本基线是普通的字母基线。
    • top : 文本基线是 em 方框的顶端。。
    • hanging : 文本基线是悬挂基线。
    • middle : 文本基线是 em 方框的正中。
    • ideographic: 文本基线是 em 基线。
    • bottom : 文本基线是 em 方框的底端。

例如: ctx.textBaseline = 'top'; 单词: alphabetic: 字母的;照字母次序的 [,ælfə'bɛtɪk] ideographic:表意的;表意字构成的 英 [,ɪdɪəʊ'ɡræfɪk] 美 [,ɪdɪə'græfɪk]

设置文字为主

image

2.5.2 上下文绘制文字方法

* ctx.fillText()      在画布上绘制“被填充的”文本
* ctx.strokeText()    在画布上绘制文本(无填充)
* ctx.measureText()   返回包含指定文本宽度的对象
* 单词:measure 测量;估量;权衡   英 ['meʒə]   美 ['mɛʒɚ]
//综合案例代码:
ctx.moveTo(300, 300);
ctx.fillStyle = 'purple'; //设置填充颜色为紫色
ctx.font = '20px "微软雅黑"'; //设置字体
ctx.textBaseline = 'bottom'; //设置字体底线对齐绘制基线
ctx.textAlign = 'left'; //设置字体对齐的方式
//ctx.strokeText( "left", 450, 400 );
ctx.fillText('Top-g', 100, 300); //填充文字

2.5.3 案例 07 文字绘制.html


2.6 绘制图片(drawImage) (重点)

2.6.1 基本绘制图片的方式

context.drawImage(img,x,y);
参数说明: x,y 绘制图片左上角的坐标, img是绘制图片的dom对象。

2.6.2 在画布上绘制图像,并规定图像的宽度和高度

context.drawImage(img,x,y,width,height);
参数说明:width 绘制图片的宽度,  height:绘制图片的高度
如果指定宽高,最好成比例,不然图片会被拉伸</em>
    等比公式:  toH = Height * toW   /  Width;  //等比
             设置高 = 原高度 * 设置宽/ 原宽度;

2.6.3 图片裁剪,并在画布上定位被剪切的部分

context.drawImage(img,sx,sy,swidth,sheight,x,y,width,height);
参数说明:
    sx,sy 裁剪的左上角坐标,
    swidth:裁剪图片的高度。 sheight:裁剪的高度
    其他同上

2.6.4 用 JavaScript 创建 img 对象

第一种方式:

var img = document.getElementById('imgId');

第二种方式:

var img = new Image(); //这个就是 img标签的dom对象
img.src = '/aicoder_vip_doc/images/arc.gif';
img.alt = '文本信息';
img.onload = function() {
  //图片加载完成后,执行此方法
};

2.6.5 面向对象基础复习补充:

  • 创建对象的方式:
var o = { name: '123', age: 18 }; //json方式创建
var o = new Object(); //通过new的方式创建
var o = new Persion(); //通过类的构造函数创建
  • JS 中对象的属性创建方式
    * json的方式: var o = { age: 19 };
    * 直接添加属性:var o = {};  o.age = 19;//太分散了,不利于管理
    * 由于js动态语言的特性,如果属性不存在的时候,直接添加属性。
    * 构造函数添加属性
    * 原型添加公共的属性
  • JS 的构造函数的原型 构造函数的原型就是:构造对象的模板,构造函数原型里面的所有的属性和方法都会共享给所有的 构造函数构造出来的所有实例。

2.6.6 补充 sublime 制作代码段

第一步:sublime 菜单栏 → 工具 → 制作代码段

第二步:修改输出的 sublime 代码段文本

<snippet>
    <content><![CDATA[
1、这里放要tab键 输出的内容
2、 ${1:this} 占位符,tab可以进行切换,数字是切换的索引。
    :后面的是默认的文本。
]]></content>
    <!-- Optional: Set a tabTrigger to define how to trigger the snippet -->
    <tabTrigger>简写的字母</tabTrigger>
    <!-- Optional: Set a scope to limit where the snippet will trigger -->
    <!-- <scope>source.python</scope> -->
</snippet>

第三步:保存到插件的文件夹中,后缀名为:.sublime-snippet 比如我存放的位置: C:\Users\malunmac\AppData\Roaming\Sublime Text 3\Packages\User\snippets snippets 是我自己新建的文件夹。

视频

配套视频请戳:https://www.bilibili.com/video/av26151775/

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