canvas杂记

Posted 2021-10-08 stray

一.canvas简介

1.1什么是canvas?

Canvas 是由 html 代码配合高度和宽度属性而定义出的可绘制区域。javascript 代码可以访问该区域，类似于其他通用的二维 API，通过一套完整的绘图函数来动态生成图形。

二.canvas绘图

2.1canvas标签

2.1.1 canvas 标签语法和属性

• 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。

• 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浏览器兼容性问题

• ie9 以上才支持 canvas, 其他现代浏览器等都支持
• 移动端的兼容情况很好，基本全部都可使用
• 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，最好进行提示

例如：
<canvas id="canvasDemo">
 若浏览器显示此行文本，则该浏览器不支持canvas。
</canvas>

2.2 绘图上下文 context

• Canvas 会创建一个固定大小的画布，会公开一个或多个渲染上下文(画笔)，使用渲染上下文来绘制和处理要展示的内容。
• 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。

let canvas = document.getElementById(\'canvasDemo\'); //获得画布（canvsa标签）
let ctx = canvas.getContext(\'2d\'); 

2.3路径绘制

2.3.1canvas坐标系

而在canvas的坐标体系中,是以左上角为坐标原点，向右为x轴正方向，向下为y轴正方向

2.3.2绘制起点

* 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盒子的最左上角的位置坐标。
* 注意：**绘制线段前必须先设置起点。**

2.3.3绘制直线

* 语法：ctx.lineTo(x2, y2);
* 解释：从x2,y2的位置绘制一条直线到起点或者上一个线头点。
* 参数：x2,y2 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，没有实际画出来，真正绘制线必须执行stroke

• canvas 绘制的基本步骤小结：

  • 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 =>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="canvasDemo"> 若浏览器显示此行文本，则该浏览器不支持canvas。 </canvas>

javascript 部分：

//===============基本绘制api====================
//获得画布
let canvas = document.querySelector(\'#canvasDemo\');
let ctx = canvas.getContext(\'2d\'); //获得上下文
canvas.width = 900; //设置标签的属性宽高
canvas.height = 600; //设置标签的属性宽高
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

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。
* 例：填充红色 ctx.fillStyle="red";//也可填8位颜色码#FF0000
 ctx.fill(); 

2.3.4快速创建（rect()）、描边(strokeRect())、填充(fillRect())、清除(fillRect())矩形

* 创建语法：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。
* 描边语法： ctx.strokeRect(x, y, width, height);
 - 参数跟创建语法相同，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);
 - 参数跟创建语法相同， 此方法执行完成后。立即对当前矩形进行fill填充。
* 清除语法：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()）

语法：ctx.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise);
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。 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;

2.5绘制文字

* 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
// 设置字体
ctx.font = "18px bold 黑体";
// 设置颜色
ctx.fillStyle = "#f00";
// 设置水平对齐方式
ctx.textAlign = "center";
// 设置垂直对齐方式
ctx.textBaseline = "middle";
// 绘制文字（参数：要写的字，x坐标，y坐标）
ctx.fillText("要写的文字", 100, 100);

2.6图像变换

2.6.1缩放

scale() 方法缩放当前绘图，更大或更小
语法：ctx.scale(scalewidth,scaleheight)
scalewidth : 缩放当前绘图的宽度 (1=100%, 0.5=50%, 2=200%, 依次类推)
scaleheight : 缩放当前绘图的高度 (1=100%, 0.5=50%, 2=200%, etc.) +注意：缩放的是整个画布，缩放后，继续绘制的图形会被放大或缩小，之前绘制的图形不会有变化。

2.6.2位移画布

ctx.translate(x,y) 方法重新映射画布上的 (0,0) 位置
参数说明：
x： 添加到水平坐标（x）上的值
y： 添加到垂直坐标（y）上的值
发生位移后，相当于把画布的 0,0 坐标 更换到新的 x,y 的位置，之前绘制的图形不会有变化。

2.6.3旋转

• context.rotate(angle); 方法旋转当前的绘图
• 注意参数是弧度（PI）
• 如需将角度转换为弧度，请使用 degrees*Math.PI/180 公式进行计算。

2.6.4绘制环境的保存和欢迎

• ctx.save() 保存当前环境的状态

  • 可以把当前绘制环境进行保存到缓存中。
• ctx.restore() 返回之前保存过的路径状态和属性

3.canvas框架

3.1框架简介

canvas的框架很多，而且侧重不同，

比如 Three.js 是有名的3D框架，d3.js 偏重于数据展示。

框架名称

领域

移动端

文档

github

其他

ThreeJS

3D

支持

全

https://github.com/mrdoob/three.js

强大的绘图引擎

playCanvas

3D

支持

全，有中文

游戏引擎，提供了一个可视化的编辑工具 playCanvas Editor

Egret

2D+3D

支持

全，有中文

https://github.com/egret-labs/egret-core

国产，多端游戏引擎

PixiJS

2D

支持

全

https://github.com/pixijs/pixi-particles

WebGL引擎

Fabric.js

2D

-

全

https://github.com/fabricjs/fabric.js

KONVA

2D

全

https://github.com/konvajs/konva

有专门的vue和react版本

spritejs

2D

全，有中文

https://github.com/spritejs/spritejs

跨平台的高性能图形系统，它能够支持web、node、桌面应用和小程序的图形绘制和实现各种动画效果。有vue版本

​

3.2spritejs学习

3.2.1特性

• 像操作DOM对象一样操作画布上的图形元素
• WebGL2渲染
• 多图层处理图形、文本、图像渲染
• DOM事件代理、自定义事件派发~~~~
• 使用ES6+语法和面向对象编程
• OffscreenCanvas和Web Worker多线程渲染
• 结构化对象树，对d3引擎友好，能够无缝使用
• 服务端渲染
• Vue

3.2.2架构

SpriteJS Next 提供若干类基础精灵元素，可以像操作DOM元素一样在图层上操作它们。