HTML5 canvas绘图基本使用方法

<canvas></canvas>是HTML5中新增的标签，用于绘制图形，实际上，这个标签和其他的标签一样，其特殊之处在于该标签可以获取一个CanvasRenderingContext2D对象，我们可以通过JavaScript脚本来控制该对象进行绘图。

<canvas></canvas>只是一个绘制图形的容器，除了id、class、style等属性外，还有height和width属性。在<canvas>>元素上绘图主要有三步：

获取<canvas>元素对应的DOM对象，这是一个Canvas对象；
调用Canvas对象的getContext()方法，得到一个CanvasRenderingContext2D对象；
调用CanvasRenderingContext2D对象进行绘图。

绘制线段moveTo()和lineTo()

以下是一个简单的<canvas>绘图示例：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>canvas绘图演示</title>
    <style type="text/css">
        #canvas{
            border: 1px solid #ADACB0;
            display: block;
            margin: 20px auto;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <canvas id="canvas" width="300" height="300">
        你的浏览器还不支持canvas
    </canvas>
</body>
<script type="text/javascript">
    var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");
    //设置对象起始点和终点
    context.moveTo(10,10);
    context.lineTo(200,200);
    //设置样式
    context.lineWidth = 2;
    context.strokeStyle = "#F5270B";
    //绘制
    context.stroke();
</script>
</html>

这里写图片描述

如果没有通过moveTo()特别指定，lineTo()的起始点是以上一个点为准。因此，如果需要重新选择起始点，则需要通过moveTo()方法。如果需要对不同的线段设置样式，则需要通过context.beginPath()重新开启一条路径，下面是一个示例：

<script type="text/javascript">
    var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");
    //设置对象起始点和终点
    context.beginPath();
    context.moveTo(100,100);
    context.lineTo(700,100);
    context.lineTo(700,400);
    context.lineWidth = 2;
    context.strokeStyle = "#F5270B";
    //绘制
    context.stroke();

    context.beginPath();
    context.moveTo(100,200);//这里的moveTo换成lineTo效果是一样的
    context.lineTo(600,200);
    context.lineTo(600,400);
    //strokeStyle的颜色有新的值，则覆盖上面设置的值
    //lineWidth没有新的值，则按上面设置的值显示
    context.strokeStyle = "#0D25F6";
    //绘制
    context.stroke();
</script>

这里写图片描述

绘制矩形rect()、fillRect()和strokeRect()

context.rect( x , y , width , height )：只定义矩形的路径；
context.fillRect( x , y , width , height )：直接绘制出填充的矩形；
context.strokeRect( x , y , width , height )：直接绘制出矩形边框；

<script type="text/javascript">
    var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");

    //使用rect方法
    context.rect(10,10,190,190);
    context.lineWidth = 2;
    context.fillStyle = "#3EE4CB";
    context.strokeStyle = "#F5270B";
    context.fill();
    context.stroke();

    //使用fillRect方法
    context.fillStyle = "#1424DE";
    context.fillRect(210,10,190,190);

    //使用strokeRect方法
    context.strokeStyle = "#F5270B";
    context.strokeRect(410,10,190,190);

    //同时使用strokeRect方法和fillRect方法
    context.fillStyle = "#1424DE";
    context.strokeStyle = "#F5270B";
    context.strokeRect(610,10,190,190);
    context.fillRect(610,10,190,190);
</script>

这里写图片描述

这里需要说明两点：第一点就是stroke()和fill()绘制的前后顺序，如果fill()后面绘制，那么当stroke边框较大时，会明显的把stroke()绘制出的边框遮住一半；第二点：设置fillStyle或strokeStyle属性时，可以通过“rgba(255,0,0,0.2)”的设置方式来设置，这个设置的最后一个参数是透明度。

另外还有一个跟矩形绘制有关的：清除矩形区域：context.clearRect(x,y,width,height)。
接收参数分别为：清除矩形的起始位置以及矩形的宽和长。
在上面的代码中绘制图形的最后加上：

context.clearRect(100,60,600,100);

可以得到以下效果：
这里写图片描述

绘制五角星

通过对五角星分析，我们可以确定各个顶点坐标的规律，这里需要注意的一点是：在canvas中，Y轴的方向是向下的。
这里写图片描述

相应代码如下：

var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");
    context.beginPath();
    //设置是个顶点的坐标，根据顶点制定路径
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
        context.lineTo(Math.cos((18+i*72)/180*Math.PI)*200+200,
                        -Math.sin((18+i*72)/180*Math.PI)*200+200);
        context.lineTo(Math.cos((54+i*72)/180*Math.PI)*80+200,
                        -Math.sin((54+i*72)/180*Math.PI)*80+200);
    }
    context.closePath();
    //设置边框样式以及填充颜色
    context.lineWidth="3";
    context.fillStyle = "#F6F152";
    context.strokeStyle = "#F5270B";
    context.fill();
    context.stroke();

最后效果：
这里写图片描述

线条属性

除了上面用到的lineWidth属性，线条还有以下几个属性：

lineCap 属性设置或返回线条末端线帽的样式，可以取以下几个值：
“butt” 向线条的每个末端添加平直的边缘（默认）；
“round” 向线条的每个末端添加圆形线帽；
“square” 向线条的每个末端添加正方形线帽。
lineJoin 属性当两条线交汇时设置或返回所创建边角的类型，可以取以下几个值：
“miter” 创建尖角(默认)；
“bevel” 创建斜角；
“round” 创建圆角。
miterLimit 属性设置或返回最大斜接长度（默认为10）。斜接长度指的是在两条线交汇处内角和外角之间的距离。只有当 lineJoin 属性为 “miter” 时，miterLimit 才有效。

var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");
    //测试lineCap属性
    //设置基准线便于观察
    context.moveTo(10,10);
    context.lineTo(10,200);
    context.moveTo(200,10);
    context.lineTo(200,200);
    context.lineWidth="1";
    context.stroke();
    //butt
    context.beginPath();
    context.moveTo(10,50);
    context.lineTo(200,50);
    context.lineCap="butt";
    context.lineWidth="10";
    context.stroke();
    //round
    context.beginPath();
    context.moveTo(10,100);
    context.lineTo(200,100);
    context.lineCap="round";
    context.lineWidth="10";
    context.stroke();
    //square
    context.beginPath();
    context.moveTo(10,150);
    context.lineTo(200,150);
    context.lineCap="square";
    context.lineWidth="10";
    context.stroke();

    //测试linJoin属性
    //miter
    context.beginPath();
    context.moveTo(300,50);
    context.lineTo(450,100);
    context.lineTo(300,150);
    context.lineJoin="miter";
    context.lineWidth="10";
    context.stroke();
    //round
    context.beginPath();
    context.moveTo(400,50);
    context.lineTo(550,100);
    context.lineTo(400,150);
    context.lineJoin="round";
    context.lineWidth="10";
    context.stroke();
    //square
    context.beginPath();
    context.moveTo(500,50);
    context.lineTo(650,100);
    context.lineTo(500,150);
    context.lineJoin="bevel";
    context.lineWidth="10";
    context.stroke();

    //测试miterLimit属性
    context.beginPath();
    context.moveTo(700,50);
    context.lineTo(850,100);
    context.lineTo(700,150);
    context.lineJoin="miter";
    context.miterLimit="2";
    context.lineWidth="10";
    context.strokeStyle="#2913EC";
    context.stroke();

各属性的不同取值的效果如下：
这里写图片描述

填充样式

前面用到的fillStyle和strokeStyle除了设置颜色外，还能设置其他填充样式，这里以fillStyle为例：

线性渐变
使用步骤
（1）var grd = context.createLinearGradient( xstart , ystart, xend , yend )创建一个线性渐变，设置起始坐标和终点坐标；
（2）grd.addColorStop( stop , color )为线性渐变添加颜色，stop为0~1的值；
（3）context.fillStyle=grd将赋值给context。
径向渐变
该方法与线性渐变使用方法类似，只是第一步接收的参数不一样
var grd = context.createRadialGradient(x0 , y0, r0 , x1 , y1 , r1 );接收起始圆心的坐标和圆半径以及终点圆心的坐标和圆的半径。
位图填充
createPattern( img , repeat-style )使用图片填充，repeat-style可以取repeat、repeat-x、repeat-y、no-repeat。

var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");

    //线性渐变
    var grd = context.createLinearGradient( 10 , 10, 100 , 350 );
    grd.addColorStop(0,"#1EF9F7");
    grd.addColorStop(0.25,"#FC0F31");
    grd.addColorStop(0.5,"#ECF811");
    grd.addColorStop(0.75,"#2F0AF1");
    grd.addColorStop(1,"#160303");
    context.fillStyle = grd;
    context.fillRect(10,10,100,350);

    //径向渐变
    var grd = context.createRadialGradient(325 , 200, 0 , 325 , 200 , 200 );
    grd.addColorStop(0,"#1EF9F7");
    grd.addColorStop(0.25,"#FC0F31");
    grd.addColorStop(0.5,"#ECF811");
    grd.addColorStop(0.75,"#2F0AF1");
    grd.addColorStop(1,"#160303");
    context.fillStyle = grd;
    context.fillRect(150,10,350,350);

    //位图填充
    var bgimg = new Image();
    bgimg.src = "background.jpg";
    bgimg.onload=function(){
        var pattern = context.createPattern(bgimg, "repeat");
        context.fillStyle = pattern;
        context.strokeStyle="#F20B0B";
        context.fillRect(600, 100, 200,200);
        context.strokeRect(600, 100, 200,200);
    };

效果如下：
这里写图片描述

图形变换

平移：context.translate(x,y)，接收参数分别为原点在x轴方向平移x，在y轴方向平移y。

缩放：context.scale(x,y)，接收参数分别为x坐标轴按x比例缩放，y坐标轴按y比例缩放。

旋转：context.rotate(angle)，接收参数是坐标轴旋转的角度。

需要说明的是，对图形进行变化后，接下来的一次绘图是紧接着上一次的状态的，所以如果需要回到初始状态，要用到context.save();和context.restore();来保存和恢复当前状态:

 var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");

    //translate()
    context.save();
    context.fillStyle = "#1424DE";
    context.translate(10,10);
    context.fillRect(0,0,200,200);
    context.restore();

    //scale()
    context.save();
    context.fillStyle = "#F5270B";
    context.scale(0.5,0.5);
    context.fillRect(500,50,200,200);
    context.restore();
    //rotate()

    context.save();
    context.fillStyle = "#18EB0F";
    context.rotate(Math.PI / 4);
    context.fillRect(300,10,200,200);
    context.restore();

效果如下：
这里写图片描述

另外一个跟图形变换相关的是：矩阵变换：context.transform(a, b, c, d, e, f, g)。参数的含义如下：
a 水平缩放 ( 默认为1 )
b 水平倾斜 ( 默认为 0 )
c 垂直倾斜 ( 默认为 0 )
d 垂直缩放 ( 默认为1 )
e 水平位移 ( 默认为 0 )
f 垂直位移 ( 默认为 0 )
读者可以自行验证其各个参数的效果，这里就不一一介绍了。

绘制曲线

跟绘制曲线的有四个函数，分别是：

context.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise);用于创建弧/曲线（用于创建圆或部分圆）。接收的参数含义：
| 参数 | 含义 |
| :————- |:————-|
| x | 圆的中心的 x 坐标 |
|y|圆的中心的 y 坐标|
|r|圆的半径|
|sAngle|起始角，以弧度计（弧的圆形的三点钟位置是 0 度）|
|eAngle|结束角，以弧度计|
|counterclockwise|可选。规定应该逆时针还是顺时针绘图。False = 顺时针，true = 逆时针|
下面是几个arc()函数的几个示例：

    var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");

    context.strokeStyle = "#F22D0D";
    context.lineWidth = "2";
    //绘制圆
    context.beginPath();
    context.arc(100,100,40,0,2*Math.PI);
    context.stroke();

    //绘制半圆
    context.beginPath();
    context.arc(200,100,40,0,Math.PI);
    context.stroke();

    //绘制半圆,逆时针
    context.beginPath();
    context.arc(300,100,40,0,Math.PI,true);
    context.stroke();

    //绘制封闭半圆
    context.beginPath();
    context.arc(400,100,40,0,Math.PI);
    context.closePath();
    context.stroke();

效果如下：
这里写图片描述

context.arcTo(x1,y1,x2,y2,r); 在画布上创建介于两个切线之间的弧/曲线。接收的参数含义：

参数含义

x1 弧的控制点的 x 坐标

y1 弧的控制点的 y 坐标

x2 弧的终点的 x 坐标

y2 弧的终点的 y 坐标

r 弧的半径

这里需要注意的是arcTo函数绘制的曲线的起始点需要通过moveTo(）函数来设置，下面利用arcTo函数绘制一个圆角矩形：

参数	含义
x1	弧的控制点的 x 坐标
y1	弧的控制点的 y 坐标
x2	弧的终点的 x 坐标
y2	弧的终点的 y 坐标
r	弧的半径

function createRoundRect(context , x1 , y1 , width , height , radius)
    {
        // 移动到左上角
        context.moveTo(x1 + radius , y1);
        // 添加一条连接到右上角的线段
        context.lineTo(x1 + width - radius, y1);
        // 添加一段圆弧
        context.arcTo(x1 + width , y1, x1 + width, y1 + radius, radius);
        // 添加一条连接到右下角的线段
        context.lineTo(x1 + width, y1 + height - radius);
        // 添加一段圆弧
        context.arcTo(x1 + width, y1 + height , x1 + width - radius, y1 + height , radius);
        // 添加一条连接到左下角的线段
        context.lineTo(x1 + radius, y1 + height); 
        // 添加一段圆弧
        context.arcTo(x1, y1 + height , x1 , y1 + height - radius , radius);
        // 添加一条连接到左上角的线段
        context.lineTo(x1 , y1 + radius);
        // 添加一段圆弧
        context.arcTo(x1 , y1 , x1 + radius , y1 , radius);
        context.closePath();
    }
    // 获取canvas元素对应的DOM对象
    var canvas = document.getElementById('mc');
    // 获取在canvas上绘图的CanvasRenderingContext2D对象
    var context = canvas.getContext('2d');
    context.lineWidth = 3;
    context.strokeStyle = "#F9230B";
    createRoundRect(context , 30 , 30 , 400 , 200 , 50);
    context.stroke();

效果如下：
这里写图片描述

context.quadraticCurveTo(cpx,cpy,x,y);绘制二次贝塞曲线，参数含义如下：

参数含义

cpx 贝塞尔控制点的 x 坐标

cpy 贝塞尔控制点的 y 坐标

x 结束点的 x 坐标

y 结束点的 y 坐标

曲线的开始点是当前路径中最后一个点。如果路径不存在，那么请使用 beginPath() 和 moveTo() 方法来定义开始点。

参数	含义
cpx	贝塞尔控制点的 x 坐标
cpy	贝塞尔控制点的 y 坐标
x	结束点的 x 坐标
y	结束点的 y 坐标

context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y); 绘制三次贝塞尔曲线，参数如下：

参数	含义
cp1x	第一个贝塞尔控制点的 x 坐标
cp1y	第一个贝塞尔控制点的 y 坐标
cp2x	第二个贝塞尔控制点的 x 坐标
cp2y	第二个贝塞尔控制点的 y 坐标
x	结束点的 x 坐标
y	结束点的 y 坐标

文字渲染

与文本渲染有关的主要有三个属性以及三个方法：

属性	描述
font	设置或返回文本内容的当前字体属性
textAlign	设置或返回文本内容的当前对齐方式
textBaseline	设置或返回在绘制文本时使用的当前文本基线

方法	描述
fillText()	在画布上绘制”被填充的”文本
strokeText()	在画布上绘制文本（无填充）
measureText()	返回包含指定文本宽度的对象

上述的属性和方法的基本用法如下：

var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");

    context.font="bold 30px Arial"; //设置样式
    context.strokeStyle = "#1712F4";
    context.strokeText("欢迎来到我的博客！",30,100);

    context.font="bold 50px Arial"; 
    var grd = context.createLinearGradient( 30 , 200, 400 , 300 );//设置渐变填充样式
    grd.addColorStop(0,"#1EF9F7");
    grd.addColorStop(0.25,"#FC0F31");
    grd.addColorStop(0.5,"#ECF811");
    grd.addColorStop(0.75,"#2F0AF1");
    grd.addColorStop(1,"#160303");
    context.fillStyle = grd;
    context.fillText("欢迎来到我的博客！",30,200);

    context.save();
    context.moveTo(200,280);
    context.lineTo(200,420);
    context.stroke();
    context.font="bold 20px Arial"; 
    context.fillStyle = "#F80707";
    context.textAlign="left";
    context.fillText("文本在指定的位置开始",200,300);
    context.textAlign="center";
    context.fillText("文本的中心被放置在指定的位置",200,350);
    context.textAlign="right";
    context.fillText("文本在指定的位置结束",200,400);
    context.restore();

    context.save();
    context.moveTo(10,500);
    context.lineTo(500,500);
    context.stroke();
    context.fillStyle="#F60D0D";
    context.font="bold 20px Arial"; 
    context.textBaseline="top";
    context.fillText("指定位置在上面",10,500);
    context.textBaseline="bottom";
    context.fillText("指定位置在下面",150,500);
    context.textBaseline="middle";
    context.fillText("指定位置居中",300,500);
    context.restore();


    context.font="bold 40px Arial"; 
    context.strokeStyle = "#16F643";
    var text = "欢迎来到我的博客！";
    context.strokeText("欢迎来到我的博客！",10,600);
    context.strokeText("上面字符串的宽度为："+context.measureText(text).width,10,650);

效果如下：
这里写图片描述

其他属性和方法

阴影绘制：

shadowColor 设置或返回用于阴影的颜色。
shadowBlur 设置或返回用于阴影的模糊级别（数值越大越模糊）。
shadowOffsetX 设置或返回阴影与形状的水平距离。
shadowOffsetY 设置或返回阴影与形状的垂直距离。

我们为之前绘制的五角星添加一下阴影

   var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");
    context.beginPath();
    //设置是个顶点的坐标，根据顶点制定路径
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
        context.lineTo(Math.cos((18+i*72)/180*Math.PI)*200+200,
                        -Math.sin((18+i*72)/180*Math.PI)*200+200);
        context.lineTo(Math.cos((54+i*72)/180*Math.PI)*80+200,
                        -Math.sin((54+i*72)/180*Math.PI)*80+200);
    }
    context.closePath();
    //设置边框样式以及填充颜色
    context.lineWidth="3";
    context.fillStyle = "#F6F152";
    context.strokeStyle = "#F5270B";
    context.shadowColor = "#F7F2B4";
    context.shadowOffsetX = 30;
    context.shadowOffsetY = 30;
    context.shadowBlur = 2;
    context.fill();
    context.stroke();

效果如下：
这里写图片描述

图形组合：

globalAlpha：设置或返回绘图的当前 alpha 或透明值
该方法主要是设置图形的透明度，这里就不具体介绍。
globalCompositeOperation：设置或返回新图像如何绘制到已有的图像上，该方法有以下属性值：

值	描述
source-over	在目标图像上显示源图像（默认）
source-atop	在目标图像顶部显示源图像。源图像位于目标图像之外的部分是不可见的
source-in	在目标图像中显示源图像。只有目标图像之内的源图像部分会显示，目标图像是透明的
source-out	在目标图像之外显示源图像。只有目标图像之外的源图像部分会显示，目标图像是透明的
destination-over	在源图像上显示目标图像
destination-atop	在源图像顶部显示目标图像。目标图像位于源图像之外的部分是不可见的
destination-in	在源图像中显示目标图像。只有源图像之内的目标图像部分会被显示，源图像是透明的
destination-out	在源图像之外显示目标图像。只有源图像之外的目标图像部分会被显示，源图像是透明的
lighter	显示源图像 + 目标图像
copy	显示源图像。忽略目标图像
xor	使用异或操作对源图像与目标图像进行组合

下面是一个小示例，可以通过点击改变组合效果：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>图形组合</title>
    <style type="text/css">
        #canvas{
            border: 1px solid #1C0EFA;
            display: block;
            margin: 20px auto;
        }
        #buttons{
            width: 1000px;
            margin: 5px auto;
            clear:both;
        }
        #buttons a{
            font-size: 18px;
            display: block;
            float: left;
            margin-left: 20px;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <canvas id="canvas" width="1000" height="800">
            你的浏览器还不支持canvas
    </canvas>
    <div id="buttons">
        <a href="#">source-over</a>
        <a href="#">source-atop</a>
        <a href="#">source-in</a>
        <a href="#">source-out</a>
        <a href="#">destination-over</a>
        <a href="#">destination-atop</a>
        <a href="#">destination-in</a>
        <a href="#">destination-out</a>
        <a href="#">lighter</a>
        <a href="#">copy</a>
        <a href="#">xor</a>
    </div>
</body>
<script type="text/javascript">

window.onload = function(){
    draw("source-over");

    var buttons = document.getElementById("buttons").getElementsByTagName("a");
    for (var i = 0; i < buttons.length; i++) {
        buttons[i].onclick = function(){
            draw(this.text);
            return false;
        };
    }
};

    function draw(compositeStyle){
        var canvas = document.getElementById("canvas");
        var context = canvas.getContext("2d");

        context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

        //draw title
        context.font = "bold 40px Arial";
        context.textAlign = "center";
        context.textBasedline = "middle";
        context.fillStyle = "#150E0E";
        context.fillText("globalCompositeOperation = "+compositeStyle, canvas.width/2, 60);

        //draw a rect
        context.fillStyle = "#F6082A";
        context.fillRect(300, 150, 500, 500);

        //draw a triangle
        context.globalCompositeOperation = compositeStyle;
        context.fillStyle = "#1611F5";
        context.beginPath();
        context.moveTo(700, 250);
        context.lineTo(1000,750);
        context.lineTo(400, 750);
        context.closePath();
        context.fill();
    }

</script>
</html>

读者可以点击标签来观察不同的组合效果，效果如下：
这里写图片描述

剪辑区域：

clip()方法从原始画布中剪切任意形状和尺寸。
提示：一旦剪切了某个区域，则所有之后的绘图都会被限制在被剪切的区域内（不能访问画布上的其他区域）。您也可以在使用 clip() 方法前通过使用 save() 方法对当前画布区域进行保存，并在以后的任意时间对其进行恢复（通过 restore() 方法）
以下是用一个圆去截取一个矩形的示例：

var canvas = document.getElementById("canvas");
    var context = canvas.getContext("2d");

    context.beginPath();
    context.fillStyle = "#0C0101";
    context.fillRect(0,0,canvas.width,canvas.height);

    context.beginPath();
    context.fillStyle = "#FFFDFD";
    context.arc(400,400,100,0,2*Math.PI);
    context.fill();
    context.clip();

    context.beginPath();
    context.fillStyle = "#F60825";
    context.fillRect(200, 350, 400,50);

除了上述的属性的和方法，还有以下等方法：

drawImage()：向画布上绘制图像、画布或视频。

toDataURL() ：保存图形

isPointInPath()：如果指定的点位于当前路径中，则返回 true，否则返回 false。

这里就不逐个举例说明了。

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