canvas学习和滤镜实现
最近学习了 HTML5 中的重头戏–canvas。利用 canvas，前端人员可以很轻松地、进行图像处理。其 API 繁多，这次主要学习常用的 API，并且完成以下两个代码：
- 实现去色滤镜：
- 实现负色(反色)滤镜
专注前端与算法的系列干货分享，转载请声明出处：原文链接: xxoo521.com
了解 canvas？
什么是 canvas？
这个 HTML 元素是为了客户端矢量图形而设计的。它自己没有行为，但却把一个绘图 API 展现给客户端 JavaScript 以使脚本能够把想绘制的东西都绘制到一块画布上。
canvas 和 svg、vml 的区别？
canvas标签和 SVG 以及 VML 之间的一个重要的不同是，canvas标签 有一个基于 JavaScript 的绘图 API，而 SVG 和 VML 使用一个 XML 文档来描述绘图。
canvas 绘图学习
大多数 Canvas 绘图 API 都没有定义在 canvas标签本身上，而是定义在通过画布的getContext()方法获得的一个“绘图环境”对象上。而canvas标签本身默认的宽高分别是 300px、150px。
canvas 绘制矩形
// 处理canvas元素
var c = document.querySelector("#my-canvas");
c.width = 150;
c.height = 70;
// 获取 指定canvas标签 上的context对象
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.fillStyle = "#FF0000"; // 颜色
ctx.fillRect(0, 0, 150, 75); // 形状canvas 绘制路径
var c = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.moveTo(0, 0); // 开始坐标
ctx.lineTo(200, 100); // 结束坐标
ctx.stroke(); // 立即绘制canvas 绘制圆形
对于ctx.arc()这个接口，5 个参数是:(x,y,r,start,stop)。其中，x 和 y 是圆心坐标，r 是半径。
而start和stop的单位是弧度制。不是长度，也不是 °。
var c = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.beginPath();
ctx.arc(95, 50, 40, 0, 2 * Math.PI);
ctx.stroke();canvas 绘制文字
var c = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.font = "30px Arial";
ctx.fillText("Hello World", 10, 50);canvas 图像处理学习
常用 API 接口
关于图像处理的 API，主要有 4 个：
- 绘制图像：
drawImage(img,x,y,width,height)或drawImage(img,sx,sy,swidth,sheight,x,y,width,height) - 获取图像数据：
getImageData(x,y,width,height) - 重写图像数据：
putImageData(imgData,x,y[,dirtyX,dirtyY,dirtyWidth,dirtyHeight]) - 导出图像：
toDataURL([type, encoderOptions])
更详细的 API 和参数说明请看：canvas 图像处理 API 参数讲解
绘制图像
在此些 API 的基础上，我们就可以在canvas元素中绘制我们的图片。假设我们图片是./img/photo.jpg。
<script>
window.onload = function() {
var img = new Image(); // 声明新的Image对象
img.src = "./img/photo.jpg";
// 图片加载后
img.onload = function() {
var canvas = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
// 根据image大小，指定canvas大小
canvas.width = img.width;
canvas.height = img.height;
// 绘制图像
ctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height);
};
};
script>如下图所示，图片被画入了 canvas：
实现滤镜
这里我们主要借用
getImageData函数，他返回每个像素的 RGBA 值。借助图像处理公式，操作像素进行相应的、数学运算即可。
去色效果
去色效果相当于就是老旧相机拍出来的黑白照片。人们根据人眼的敏感程度，给出了如下公式：
gray = red * 0.3 + green * 0.59 + blue * 0.11
代码如下：
<script>
window.onload = function() {
var img = new Image();
img.src = "./img/photo.jpg";
img.onload = function() {
var canvas = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
canvas.width = img.width;
canvas.height = img.height;
ctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height);
// 开始滤镜处理
var imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
for (var i = 0; i < imgData.data.length / 4; ++i) {
var red = imgData.data[i * 4],
green = imgData.data[i * 4 + 1],
blue = imgData.data[i * 4 + 2];
var gray = 0.3 * red + 0.59 * green + 0.11 * blue; // 计算gray
// 刷新RGB，注意：
// imgData.data[i * 4 + 3]存放的是alpha，不需要改动
imgData.data[i * 4] = gray;
imgData.data[i * 4 + 1] = gray;
imgData.data[i * 4 + 2] = gray;
}
ctx.putImageData(imgData, 0, 0); // 重写图像数据
};
};
script>效果如下图所示：
负色效果
负色效果就是用最大值减去当前值。而 getImageData 获得的 RGB 中的数值理论最大值是：255。所以，公式如下：
new_val = 255 - val
代码如下：
<script>
window.onload = function() {
var img = new Image();
img.src = "./img/photo.jpg";
img.onload = function() {
var canvas = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
canvas.width = img.width;
canvas.height = img.height;
ctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height);
// 开始滤镜处理
var imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
for (var i = 0; i < imgData.data.length / 4; ++i) {
var red = imgData.data[i * 4],
green = imgData.data[i * 4 + 1],
blue = imgData.data[i * 4 + 2];
// 刷新RGB，注意：
// imgData.data[i * 4 + 3]存放的是alpha，不需要改动
imgData.data[i * 4] = 255 - imgData.data[i * 4];
imgData.data[i * 4 + 1] = 255 - imgData.data[i * 4 + 1];
imgData.data[i * 4 + 2] = 255 - imgData.data[i * 4 + 2];
}
ctx.putImageData(imgData, 0, 0); // 重写图像数据
};
};
script>效果图如下：
腾讯云开发者
