JS学习14（Canvas）

canvas由Apple公司推出，现在大部分浏览器支持绘制2D图形，3D图形的绘制使用WebGL的3D上下文。

基本用法

首先最重要的就是要给canvas画布一个宽高。

要在画布上绘图需要取得绘图上下文，使用getContext()方法并传入上下文的名字。

在使用canvas元素之前首先要检测getContext()方法是否存在以确定浏览器是否支持canvas。这个是最准确的方法

var drawing = document.getElementById("drawing");
if (drawing.getContext){
var context = drawing.getContext("2d");
}

使用toDataURL()可以导出canvas元素上绘制的图像，接受一个MIME类型格式。

if (drawing.getContext){
var imgURI = drawing.toDataURL("image/png");
var image = document.createElement("img");
image.src = imgURI;
document.body.appendChild(image);
}

如果绘制到画布上的图像源自不同的域，这个方法会抛出错误。

2D上下文

2D上下文的坐标开始于左上角（0，0），所有坐标值都基于这个原点计算。

填充和描边

2D上下文的两种基本绘图操作是填充和描边，而操作结果取决于两个属性：fillStyle和strokeStyle。这两个属性的值可以是字符串，渐变对象或模式对象。

context.strokeStyle = "red";
context.fillStyle = "#0000ff";

接下来所有的描边和填充都会使用这两个值直到重新设置这两个值。

绘制矩形

矩形是唯一一种可以直接设置的形状，有3个方法

fillRect()绘制并填充

strokeRect()只画个边

clearRect()清除矩形区域，本质上是吧一块变透明

参数为x，y，width，height

var context = drawing.getContext("2d");
context.fillStyle = "#ff0000";
context.fillRect(10, 10, 50, 50);
context.fillStyle = "rgba(0,0,255,0.5)";
context.fillRect(30, 30, 50, 50);
context.strokeStyle = "#ff0000";
context.strokeRect(100, 10, 50, 50);
context.strokeStyle = "rgba(0,0,255,0.5)";
context.strokeRect(120, 30, 50, 50);
context.clearRect(40, 40, 10, 10);

线条宽度由lineWidth控制

lineCap可以控制线条末端是平头，圆头，还是方头（butt、round、square）

通过lineJoin属性可以控制线条相交的方式是圆交，斜交还是斜接（round、bevel、miter）

绘制路径

首先调用beginPath()方法，表示要开始绘制新的路径。然后调用下面的方法来绘制实际的路径：

arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, counterclockwise)：以(x,y)为圆心绘制一条弧线，弧线半径为radius，起始角度和结束角度为startAngle，endAngle（以弧度表示）。counterclockwise为false表示按顺时针

arcTo(x1, y1, x2, y2, radius)：arcTo()方法将利用当前端点、端点1(x1,y1)和端点2(x2,y2)这三个点所形成的夹角，绘制一段与夹角的两边相切并且半径为radius的圆上弧线。弧线的起点就是当前端点所在边与圆的切点，弧线的终点就是端点2(x2,y2)所在边与圆的切点，并且绘制的弧线是两个切点之间长度最短的那个圆弧。此外，如果当前端点不是弧线起点，arcTo()方法还将添加一条当前端点到弧线起点的直线线段。

bezierCurveTo(c1x, c1y, c2x, c2y, x, y)：从上一点开始绘制一条曲线，到(x,y)为止，并以(c1x,c1y)，(c2x,c2y)为控制点。

lineTo(x, y)：从上一点开始绘制一条直线，到(x,y)

moveTo(x, y)：将绘制画笔移动到(x,y)，不画线

quadraticCurveTo(cx, cy, x, y)：从上一点开始绘制一条二次曲线，到(x,y)为止，并以(cx,cy)为控制点

rect(x, y, width, height)：从(x,y)开始绘制一个矩形，宽和高分别为width和height。这个方法绘制的矩形是路径，不是图形哦，和前面的方法并不一样。

路径创建完毕，如果你想绘制一条连接到起点的线条，可以调用closePath()。如果路径已经完成，你想使用fillStyle填充，使用fill()方法。如果想描边，使用stroke()。还可以调用clip()，这个方法在路径上创建一个剪切区域。

if (drawing.getContext){
var context = drawing.getContext("2d");
context.beginPath();
context.arc(100, 100, 99, 0, 2 * Math.PI, false);
context.moveTo(194, 100);
context.arc(100, 100, 94, 0, 2 * Math.PI, false);
context.moveTo(100, 100);
context.lineTo(100, 15);
context.moveTo(100, 100);
context.lineTo(35, 100);
context.stroke();
}

还有一个方法用来在路径被关闭前判断某点是否在路径上。isPointInPath()

绘制文本

绘制文本主要有两个方法，fillText()和strokeText()。接收4个参数，要绘制的文本字符串，x坐标，y坐标，最大像素宽度。这两个方法以3个属性为基础：

font：文本字体，”10px Arial”

textAlign：文本对齐，有”start”“end”“left”“right”“center”。

textBaseline：文本基线，”top”“hanging”“middle”“alphabetic” “ideographic”“bottom”

context.font = "bold 14px Arial";
context.textAlign = "center";
context.textBaseline = "middle";
context.fillText("12", 100, 20);

有一个辅助确定文本大小的方法，measureText()，这个方法接收一个参数，即要绘制的文本，返回一个TextMetrics对象，目前只有一个width属性。

变换

这个也是基于上下文的设置，在下次设置前不会改变。

rotate(angle)：围绕原点旋转图像angle弧度

scale(scaleX, scaleY)：缩放，于x乘scaleX，y乘scaleY

translate(x, y)：将坐标原点移动到(x,y)，以后(x,y)就是00点 ‰

transform(m1_1, m1_2, m2_1, m2_2, dx, dy)：直接修改矩阵

setTransform(m1_1, m1_2, m2_1, m2_2, dx, dy)：先将矩阵恢复至默认状态，再调用transform()

上下文里有好多设置，提供了保存和恢复方法来方便使用：

这里使用的是栈结构，可以存多次，再一次一次取。

context.fillStyle = "#ff0000";
context.save();
context.fillStyle = "#00ff00";
context.translate(100, 100);
context.rotate(1);
context.save();
context.fillStyle = "#0000ff";
context.fillRect(120, 0, 100, 200); //(100,100)
context.restore();
context.fillRect(10, 10, 100, 200); //(110,110)
context.restore();
context.fillRect(0, 0, 100, 200);

绘制图像

可以把一幅图像绘制在画布上，有3种调用方式：

只传进一个img元素或另一个canvas元素和起点坐标

context.drawImage(image, 10, 10);

再传进规定的大小，可以把图像压缩到你想要的宽高。这时宽高比例和原始图像不一样的话图像会变形。

context.drawImage(image, 50, 10, 20, 30);

如果你只想把原始图像的一部分画到画布上，需要9个参数：

图像、源图像x、源图像y、源图像宽、源图像高、目标图像x、目标图像y、目标图像宽、目标图像高

context.drawImage(image, 0, 10, 50, 50, 0, 100, 40, 60);

源图像x、源图像y说明从源图像的哪里开始截取，源图像宽、源图像高说明截取多大一部分。这些值都是相对源图像来说的。

目标图像x、目标图像y说明这幅截取完成的图最终画在画布的哪里，目标图像宽、目标图像高会将截取好的图拉伸至你给的像素。

阴影

2D上下文会依据以下几个属性的值，自动为形状或路径绘制出阴影。

shadowColor

shadowOffsetX

shadowOffsetY

shadowBlur

context.shadowOffsetX = 5;
context.shadowOffsetY = 5;
context.shadowBlur    = 4;
context.shadowColor   = "rgba(0, 0, 0, 0.5)";

渐变

渐变由CanvasGradient实例表示

线性渐变

创建线性渐变时只需传入起点和终点

起点和终点要与你要填充的元素匹配。

var gradient = context.createLinearGradient(0, 0, 100, 200);
gradient.addColorStop(0, "red");
gradient.addColorStop(0.165, "orange");
gradient.addColorStop(0.33, "yellow");
gradient.addColorStop(0.495, "green");
gradient.addColorStop(0.66, "#2aabd2");
gradient.addColorStop(0.825, "blue");
gradient.addColorStop(1, "#e4b9b9");
context.fillStyle = gradient;
context.fillRect(0, 0, 100, 200);

镜像渐变

createRadialGradient()方法，这个方法接收6个参数，起点圆的圆心和半径，终点圆的圆心和半径。

var gradient2 = context.createRadialGradient(170, 250, 0, 170, 250, 50);
gradient2.addColorStop(0, "red");
gradient2.addColorStop(0.165, "orange");
gradient2.addColorStop(0.33, "yellow");
gradient2.addColorStop(0.495, "green");
gradient2.addColorStop(0.66, "#2aabd2");
gradient2.addColorStop(0.825, "blue");
gradient2.addColorStop(1, "#e4b9b9");
context.fillStyle = gradient2;

模式

模式其实就是重复的图像，可以用来填充或描边图形

createPattern()接收一个img，video，canvas元素和一个表示如何重复的字符串”repeat”“repeat-x” “repeat-y”“no-repeat”

pattern = context.createPattern(img, "repeat");
context.fillStyle = pattern;

使用图像数据

2D上下文的一个明显长处就是，可以通过getImageData()取得原始图像数据，传入4个参数，起点和宽高，返回的对象是一个ImageData的实例，每个实例有3个属性，width，height，data。data是个数组，保存着每个像素的数据，每个像素用4个元素：红、绿、蓝、透明度。值的范围都在0-255。这样就可以对图像的元数据进行操作了。下面的代码实现了近似的灰阶过滤，并使用putImageData()重绘了整个画布：

if (drawing.getContext){
var context = drawing.getContext("2d"),
imageData, data,
i, len, average,
red, green, blue, alpha;
imageData = context.getImageData(0, 0, drawing.width, drawing.height);
data = imageData.data;
for (i=0, len=data.length; i < len; i+=4){
red = data[i];
green = data[i+1];
blue = data[i+2];
alpha = data[i+3];
// rgb
average = Math.floor((red + green + blue) / 3);
data[i] = average;
data[i+1] = average;
data[i+2] = average;
}        //
imageData.data = data;
context.putImageData(imageData, 0, 0);
}

要注意画布上如果有来自其他域的图片，是不能获取图像元数据的，会报错。

合成

还有两个会应用到2D上下文中所有绘制操作的属性：globalAlpha和globalCompositionOperation

globalAlpha是全局透明度，介于0，1之间。默认值为0，如果某些绘制是需要透明度的，将他设置为相应值，用完再设置回0。

globalCompositionOperation表示后绘制的矩形怎么和先绘制的图形结合。有下面几种值：

source-over

source-in

source-out

source-atop

destination-over

destination-in

destination-out

destination-atop

lighter

copy

这些属性的效果大家自己测试吧，不同浏览器实现有差别，真正要用的时候要注意哦。

WebGL

这部分请参考：

http://www.hiwebgl.com/?p=42