Canvas

Mr.Hope ... 2019-10-19 JavaScript 大约 3 分钟

Canvas是 HTML5 新增的组件,它就像一块幕布,可以用 JavaScript 在上面绘制各种图表、动画等。

没有 Canvas 的年代,绘图只能借助 Flash 插件实现,页面不得不用 JavaScript 和 Flash 进行交互。有了 Canvas,我们就再也不需要 Flash 了,直接使用 JavaScript 完成绘制。

一个 Canvas 定义了一个指定尺寸的矩形框,在这个范围内我们可以随意绘制:

<canvas id="test-canvas" width="300" height="200" />
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由于浏览器对 HTML5 标准支持不一致,所以,通常在<canvas>内部添加一些说明性 HTML 代码,如果浏览器支持 Canvas,它将忽略<canvas>内部的 HTML,如果浏览器不支持 Canvas,它将显示<canvas>内部的 HTML:

<canvas id="test-stock" width="300" height="200">
  <p>Current Price: 25.51</p>
</canvas>
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在使用 Canvas 前,用canvas.getContext来测试浏览器是否支持 Canvas:

<!-- HTML代码 -->
<canvas id="test-canvas" width="200" heigth="100">
  <p>您的浏览器不支持Canvas</p>
</canvas>
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"use strict";

let canvas = document.getElementById("test-canvas");
if (canvas.getContext) {
  console.log("您的浏览器支持Canvas!");
} else {
  console.log("您的浏览器不支持Canvas!");
}
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getContext('2d')方法让我们拿到一个 CanvasRenderingContext2D 对象,所有的绘图操作都需要通过这个对象完成。

let ctx = canvas.getContext("2d");
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如果需要绘制 3D 怎么办? HTML5 还有一个 WebGL 规范,允许在 Canvas 中绘制 3D 图形:

gl = canvas.getContext("webgl");
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本节我们只专注于绘制 2D 图形。

# 绘制形状

我们可以在 Canvas 上绘制各种形状。在绘制前,我们需要先了解一下 Canvas 的坐标系统:

canvas-xy

Canvas 的坐标以左上角为原点,水平向右为 X 轴,垂直向下为 Y 轴,以像素为单位,所以每个点都是非负整数。

CanvasRenderingContext2D对象有若干方法来绘制图形:

"use strict";

let canvas = document.getElementById("test-shape-canvas"),
  ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.clearRect(0, 0, 200, 200); // 擦除(0,0)位置大小为200x200的矩形,擦除的意思是把该区域变为透明
ctx.fillStyle = "#dddddd"; // 设置颜色
ctx.fillRect(10, 10, 130, 130); // 把(10,10)位置大小为130x130的矩形涂色
// 利用Path绘制复杂路径:
let path = new Path2D();
path.arc(75, 75, 50, 0, Math.PI * 2, true);
path.moveTo(110, 75);
path.arc(75, 75, 35, 0, Math.PI, false);
path.moveTo(65, 65);
path.arc(60, 65, 5, 0, Math.PI * 2, true);
path.moveTo(95, 65);
path.arc(90, 65, 5, 0, Math.PI * 2, true);
ctx.strokeStyle = "#0000ff";
ctx.stroke(path);
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# 绘制文本

绘制文本就是在指定的位置输出文本,可以设置文本的字体、样式、阴影等,与 CSS 完全一致:

"use strict";

let canvas = document.getElementById("test-text-canvas"),
  ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
ctx.shadowOffsetX = 2;
ctx.shadowOffsetY = 2;
ctx.shadowBlur = 2;
ctx.shadowColor = "#666666";
ctx.font = "24px Arial";
ctx.fillStyle = "#333333";
ctx.fillText("带阴影的文字", 20, 40);
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Canvas 除了能绘制基本的形状和文本,还可以实现动画、缩放、各种滤镜和像素转换等高级操作。如果要实现非常复杂的操作,考虑以下优化方案:

  • 通过创建一个不可见的 Canvas 来绘图,然后将最终绘制结果复制到页面的可见 Canvas 中;

  • 尽量使用整数坐标而不是浮点数;

  • 可以创建多个重叠的 Canvas 绘制不同的层,而不是在一个 Canvas 中绘制非常复杂的图;

  • 背景图片如果不变可以直接用<img>标签并放到最底层。