相识HTML5 canvas

Canvas是HTML的API,我们可以用它在网页中实时的来生成图像。

文章导读

  1.必备技能

  2.用于画图的函数

    例子:

      -会话气泡-    -心形-    -钟表-      -星球里的星星-

      -调色板-      -鼠标绘图-      -旋转的小方块-

  3.图像的处理

    例子:

      -图像的灰度和翻转效果-     -拾色器-

      -放大镜-      -图像的高斯模糊-    

一.必备技能

<canvas id="Canvas" width="400" height="200">
    不支持canvas的浏览器,你就会看到这句话!
</canvas>

控制它的宽高是要写在行内样式中的,像上面那样。这样我们就有了一个canvas元素,然后我们就可以去操作它了:

var canvas = document.getElementById(‘Canvas‘);

if (canvas.getContext) {
    var content = canvas.getContext(‘2d‘);
}

获取元素的同时,还要获取canvas的2D绘图环境。要是用于3D绘图的话,就要用WebGL了。

 

二.用于画图的函数

然后,我们要开始在画布上绘图了。它的画布是这样的网格:

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2.1矩形

canvas中只支持这一种形状的函数,别的形状就都要自己组合来实现了。

fillRect(x, y, width, height) //画一个填充的矩形
strokeRect(x, y, width, height) //画一个只有边框的矩形
clearRect(x, y, width, height) //清除指定的矩形区域

其中的(x,y)是指矩形左上角的坐标。

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2.2路径

1.首先,创建一条路径--beginPath() 
2.然后,通过一些绘图的方法做一些绘图操作
3.然后关闭路径--closePath()
4.我们已经把路径创建好了,然后就是填充或者绘制路径到我们的画布上--stroke()/fill()

比如说画一个三角形:

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需要注意的是其中两个三角形,颜色不同,一不小心可能会出问题,所以我们有时可能需要save()和restore()函数的帮助来达到局部作用的效果。比如上面示例源码中所做的那样:

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 1               
 2                content.save();//局部作用效果
 3                content.fillStyle = ‘red‘;
 4          content.beginPath();//beginPath()不写的时候可能会出错,所以确保beginPath和closePath都相对应
 5          content.moveTo(100,100);
 6          content.lineTo(200,200);
 7          content.lineTo(300,200);
 8          content.closePath();
 9          content.fill();
10          content.restore();
11 
12 
13          content.beginPath();
14          content.moveTo(100,200);
15          content.lineTo(200,300);
16          content.lineTo(300,300);
17          content.closePath();
18          content.fill();
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canvas还提供了两个移动画笔的函数:

moveTo(x, y) //将画笔移动到指定的(x,y)的位置
lineTo(x, y) //在当前画笔的位置到指定的(x,y)位置画一条线

尝试一下moveTo()方法我们可以画个笑脸:

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结合使用moveTo和lineTo方法,我们可以实现鼠标像画笔一样在画板上绘图的效果:

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然后我们严格的按照上面说的规范步骤,1,2,3,4并结合画圆的函数,可以自己绘制一个钟表,稍加改进就是个嘀嗒嘀嗒走的时钟了:

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 2.3文字

fillText(‘要显示的文本‘,x坐标,y坐标)此方法不支持文本断行,要显示多行文本只能多次调用

通过fillText()方法我们可以在canvas画布上写文字:

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2.4圆形和扇形

ctx.arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise);

(x,y)--圆心坐标
radius--半径
startAngle--扇形的起始角度(弧度)
endAngle--扇形的终止角度(弧度)
anticlockwise--做图时是顺时针画(true)还是逆时针(false)画

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结合对rgb颜色的相关操作,我们可以做出类似调色板的效果:

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2.5不规则图形

我们可以通过画曲线来得到不规则的图形,canvas为我们提供了两个高大上的函数:

-------------------------------
#quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y) (cp1x,cp1y)--控制点 此函数表示从当前的画笔位置到(x,y)画一条二次曲线 ------------------------------- #bezierCurveTo(cp1x, cp1y, cp2x, cp2y, x, y) (cp1x,cp1y)--控制点1 (cp2x,cp2y)--控制点2 此函数表示从当前的画笔位置到(x,y)画一条bezier曲线
-------------------------------

这两个曲线具体含义我也不太清楚,但大概是这个样子:

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试一下quadraticCurveTo函数:

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试一下bezierCurveTo函数:

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2.6渐变和阴影

#渐变:
var myGradient = ctx.createLinearGradient(x1, y1, x2, y2); 
(x1,y1)--起点坐标  (x2,y2)--终点坐标
myGradient.addColorStop(0, "#BABABA"); 
--添加起始颜色
myGradient.addColorStop(1, "#636363");
--添加终止的颜色

-----------------------------

#阴影
ctx.shadowOffsetX = 10; // 设置水平位移
ctx.shadowOffsetY = 10; // 设置垂直位移
ctx.shadowBlur = 5; // 设置模糊度
ctx.shadowColor = "rgba(0,0,0,0.5)"; // 设置阴影颜色

一个也不太搭边儿的例子,不管怎么说,也用到了渐变呢:

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这里面用到了clip()方法来实现星星,这跟某css属性clip-path比较神似,我以前尝试过:

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请戳[源码][示例

2.7变换

canvas中有我们熟悉的几个变换函数:

translate(x, y) --平移
rotate(angle) --旋转
scale(x, y) --缩放
transform(a, b, c, d, e, f) --变换
上面的变换函数是根据变换矩阵进行的:
   a   c   e
[ b   d   f ]
   0   0   1

简单的小例子:

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三.图像处理

var myImageData = ctx.createImageData(width, height);
ctx.getImageData(left, top, width, height);//读取canvas的内容,返回一个对象且该对象有一个data属性,可以供我们操作页面的像素。
ctx.putImageData(myImageData, dx, dy);//将操作好的对象重新绘制在画布中
ctx.drawImage(img, 0, 0); // 我们常用的drawImage方法,设置对应的图像对象,以及它在画布上的位置

通过getImageData()方法获取到图像对象,访问它的data属性就可以得到一个像素数组,我们对像素进行处理,使我们可以用canvas处理图像。

3.1 灰度效果

灰度图(grayscale)就是取红、绿、蓝三个像素值的算术平均值,这实际上将图像转成了黑白形式。假定d[i]是像素数组中一个象素的红色值,则d[i+1]为绿色值,d[i+2]为蓝色值,d[i+3]就是alpha通道值。转成灰度的算法,就是将红、绿、蓝三个值相加后除以3,再将结果写回数组。

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1               for(var i=0;i<data.length;i+=4){
2                     var avg = (data[i]+data[i+1]+data[i+2]) / 3;
3                     data[i] = avg; //r
4                     data[i+1] = avg; //g
5                     data[i+2] = avg; //b
6                 }
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3.2 复古效果

复古效果(sepia)则是将红、绿、蓝三个像素,分别取这三个值的某种加权平均值,使得图像有一种古旧的效果。

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1  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {
2       var r = d[i];
3       var g = d[i + 1];
4       var b = d[i + 2];
5       d[i]     = (r * 0.393)+(g * 0.769)+(b * 0.189); // red
6       d[i + 1] = (r * 0.349)+(g * 0.686)+(b * 0.168); // green
7       d[i + 2] = (r * 0.272)+(g * 0.534)+(b * 0.131); // blue
8     }
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3.3 反转效果

反转效果(invert)是指图片呈现一种色彩颠倒的效果。算法为红、绿、蓝通道都取各自的相反值(255-原值)。

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1 for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {
2         d[i] = 255 - d[i];
3         d[i+1] = 255 - d[i + 1];
4         d[i+2] = 255 - d[i + 2];
5     }
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我尝试了一下灰度图的效果和反转图的效果:

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注意,在我们自己本地写demo准备运行查看结果的时候,getImageData()方法可能会有问题,比如说报这个错:Failed to execute ‘getImageData‘ on ‘CanvasRenderingContext2D‘: The canvas has been tainted by cross-origin data

我们知道这是域和本地运行等相关的问题,这时我们自己本地启用服务器,localhost访问就可以了。

 3.4 拾色器

实现思路:通过getImageData(x,y,1,1)获得当前鼠标所在位置的一像素的图像对象,通过其data属性操作拿到它的像素值,也就是我们想得到的rgb值。

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3.5 放大镜

 实际上drawImage方法可以有多个参数,提供更加丰富的功能:

1  ctx.drawImage(image, dx, dy);
2  ctx.drawImage(image, dx, dy, dWidth, dHeight);
3  ctx.drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight);

各个参数就像下面的示意图这样:

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然后我们就可以使用drawImage方法在原图像变换到绘制的图像中做一个等比放大的操作,就可以实现放大镜的效果啦。

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3.6图像的高斯模糊

其实,css中有一个兼容性不那么好的filter属性,可以简单的实现图像模糊的效果:

 -webkit-filter: blur(20px); /* Chrome, Opera */
    -moz-filter: blur(20px);
     -ms-filter: blur(20px);    
         filter: blur(20px);

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但是使用canvas可以实现真正意义上的高斯模糊(就是算法那种balabala的)。

这里有一个实现的很好的高斯模糊的js:「StackBlur

使用它我们就可以轻松的实现图像的高斯模糊了:「查看源码

 

文章中的源码Demo都放在了github上,打开可能会有些慢,如果第一次打不开,刷新一下也会好了。 

四.资源

canvas中绘图环境所有的属性和方法都可以在这里找到:「CanvasRenderingContext2D interface

使用CSS将图片转换成模糊(毛玻璃)效果」

Canvas API

javascript标准参考教程Canvas

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