canvas开发手册

fanerge
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原文链接： fanerge.github.io

介绍

最早由Apple引入WebKit，用于Mac OS X 的 Dashboard。
canvas 是 HTML5 新增的元素，可用于通过使用JavaScript中的脚本来绘制图形。例如，它可以用于绘制图形，制作照片，创建动画，交互式游戏，甚至可以进行实时视频处理或渲染。

基本用法

canvas 它是一个元素，当然具有元素通用的属性，如id、class等。

渲染上下文（The rendering context）

canvas 元素创造了一个固定大小的画布，它公开了一个或多个渲染上下文，其可以用来绘制和处理要展示的内容。

// 获取渲染上下文
let canvas = document.querySelector('#canvas')
let ctx = canvas.getContext('2d')

检查支持性

if (canvas.getContext) {
	// 支持
} else {
	// 不支持
}

绘制形状

矩形

fillRect(x, y, width, height)
绘制一个填充的矩形
strokeRect(x, y, width, height)
绘制一个矩形的边框
clearRect(x, y, width, height)
清除指定矩形区域，让清除部分完全透明。
常用于清理画布。

路径

图形的基本元素是路径。路径是通过不同颜色和宽度的线段或曲线相连形成的不同形状的点的集合。

  1. 首先，你需要创建路径起始点。
  2. 然后你使用画图命令去画出路径。
  3. 之后你把路径封闭。
  4. 一旦路径生成，你就能通过描边或填充路径区域来渲染图形。
    beginPath()
    新建一条路径，生成之后，图形绘制命令被指向到路径上生成路径。
    closePath()
    闭合路径之后图形绘制命令又重新指向到上下文中。
    stroke() – 轮廓
    通过线条来绘制图形轮廓。
    fill() – 整体
    通过填充路径的内容区域生成实心的图形。
    PS：fill会自动闭合儿stroke不会。
    moveTo(x, y) – 移动笔触
    将笔触移动到指定的坐标x以及y上。
    当canvas初始化或者beginPath()调用后，你通常会使用moveTo()函数设置起点。我们也能够使用moveTo()绘制一些不连续的路径
    lineTo(x, y) – 直线
    绘制一条从当前位置到指定x以及y位置的直线。
    arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise) – 圆弧
    画一个以（x,y）为圆心的以radius为半径的圆弧（圆），从startAngle开始到endAngle结束，按照anticlockwise给定的方向（默认为顺时针）来生成。
    arcTo(x1, y1, x2, y2, radius)
    根据给定的控制点和半径画一段圆弧，再以直线连接两个控制点。
    PS：角度是以x轴为基准且为弧度，转化公式：radians=(Math.PI/180)*degrees
    quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y) – 二次贝塞尔曲线
    绘制二次贝塞尔曲线，cp1x,cp1y为一个控制点，x,y为结束点。
    bezierCurveTo(cp1x, cp1y, cp2x, cp2y, x, y) – 三次贝塞尔曲线
    绘制三次贝塞尔曲线，cp1x,cp1y为控制点一，cp2x,cp2y为控制点二，x,y为结束点。
    PS：贝塞尔曲线都会以开始路径作为起点，实际上二次贝塞尔曲线由3个点控制，N次贝塞尔曲线由n+1个点控制。
    wiki-贝塞尔曲线
    绘制矩形的额外方法
    rect(x, y, width, height)
    绘制一个左上角坐标为（x,y），宽高为width以及height的矩形。

    Path2D 对象

    为了简化代码和提高性能，Path2D对象已可以在较新版本的浏览器中使用，用来缓存或记录绘画命令，这样你将能快速地回顾路径。
    Path2D()
    Path2D()会返回一个新初始化的Path2D对象（可能将某一个路径作为变量——创建一个它的副本，或者将一个包含SVG path数据的字符串作为变量）。
    Path2D.addPath(path [, transform])​
    添加了一条路径到当前路径（可能添加了一个变换矩阵）。 
    // 使用 SVG paths
var p = new Path2D("M10 10 h 80 v 80 h -80 Z");

使用样式和颜色

色彩 Colors

fillStyle = color
设置图形的填充颜色。
strokeStyle = color
设置图形轮廓的颜色。
PS：orange、#ffa500、rgb(255, 165, 0)、rgba(255, 165, 0, 1)、hsl(360, 50%, 50%)、hsla(360, 50%, 50%, 1)

透明度 Transparency

globalAlpha = transparencyValue
这个属性影响到 canvas 里所有图形的透明度，有效的值范围是 0.0 （完全透明）到 1.0（完全不透明），默认是 1.0。
ctx.strokeStyle = “rgba(255,0,0,0.5)”;
ctx.fillStyle = “rgba(255,0,0,0.5)”;

线型 Line styles

可以通过一系列属性来设置线的样式。
lineWidth = value
设置线条宽度。
线宽是指给定路径的中心到两边距离之和的粗细。换句话说就是在路径的两边各绘制线宽的一半。
lineCap = type
设置线条末端样式。
butt，round 和 square。
默认是 butt。
lineJoin = type
设定线条与线条间接合处的样式。
round, bevel 和 miter。
默认是 miter。
miterLimit = value
限制当两条线相交时交接处最大长度；所谓交接处长度（斜接长度）是指线条交接处内角顶点到外角顶点的长度。
getLineDash()
返回一个包含当前虚线样式，长度为非负偶数的数组。
[a, b] a表示实线，b表示空白，这样交替出现。
setLineDash(segments)
设置当前虚线样式。
lineDashOffset = value
设置虚线样式的起始偏移量。

渐变 Gradients（新建的渐变对象）

线性渐变

let lineargradient = createLinearGradient(x1, y1, x2, y2)
createLinearGradient 方法接受 4 个参数，表示渐变的起点 (x1,y1) 与终点 (x2,y2)。

径向渐变

let radialgradient = createRadialGradient(x1, y1, r1, x2, y2, r2)
createRadialGradient 方法接受 6 个参数，前三个定义一个以 (x1,y1) 为原点，半径为 r1 的圆，后三个参数则定义另一个以 (x2,y2) 为原点，半径为 r2 的圆。
gradient.addColorStop(position, color)
addColorStop 方法接受 2 个参数，position 参数必须是一个 0.0 与 1.0 之间的数值，表示渐变中颜色所在的相对位置。例如，0.5 表示颜色会出现在正中间。color 参数必须是一个有效的 CSS 颜色值（如 #FFF， rgba(0,0,0,1)，等等）。

图案样式 Patterns

createPattern(image, type)
该方法接受两个参数。Image 可以是一个 Image 对象的引用，或者另一个 canvas 对象。Type 必须是下面的字符串值之一：repeat，repeat-x，repeat-y 和 no-repeat。
你需要确认 image 对象已经装载(onload)完毕，否则图案可能效果不对的。

阴影 Shadows

shadowOffsetX = float
shadowOffsetX 和 shadowOffsetY 用来设定阴影在 X 和 Y 轴的延伸距离，它们是不受变换矩阵所影响的。负值表示阴影会往上或左延伸，正值则表示会往下或右延伸，它们默认都为 0。
shadowOffsetY = float
shadowOffsetX 和 shadowOffsetY 用来设定阴影在 X 和 Y 轴的延伸距离，它们是不受变换矩阵所影响的。负值表示阴影会往上或左延伸，正值则表示会往下或右延伸，它们默认都为 0。
shadowBlur = float
shadowBlur 用于设定阴影的模糊程度，其数值并不跟像素数量挂钩，也不受变换矩阵的影响，默认为 0。
shadowColor = color
shadowColor 是标准的 CSS 颜色值，用于设定阴影颜色效果，默认是全透明的黑色。

Canvas 填充规则

当我们用到 fill（或者 clip和isPointinPath ）你可以选择一个填充规则，该填充规则根据某处在路径的外面或者里面来决定该处是否被填充，这对于自己与自己路径相交或者路径被嵌套的时候是有用的。
“nonzero”: 默认值.
“evenodd”

绘制文本

canvas 提供了两种方法来渲染文本:
fillText(text, x, y [, maxWidth])
在指定的(x,y)位置填充指定的文本，绘制的最大宽度是可选的.
strokeText(text, x, y [, maxWidth])
在指定的(x,y)位置绘制文本边框，绘制的最大宽度是可选的.

有样式的文本

font = value
当前我们用来绘制文本的样式. 这个字符串使用和 CSS font 属性相同的语法. 默认的字体是 10px sans-serif。
textAlign = value
文本对齐选项. 可选的值包括：start, end, left, right or center. 默认值是 start。
textBaseline = value
基线对齐选项. 可选的值包括：top, hanging, middle, alphabetic, ideographic, bottom。默认值是 alphabetic。
direction = value
文本方向。可能的值包括：ltr, rtl, inherit。默认值是 inherit。

先进的文本测量

当你需要获得更多的文本细节时，下面的方法可以给你测量文本的方法。
measureText()
将返回一个 TextMetrics对象的宽度、所在像素，这些体现文本特性的属性。
var text = ctx.measureText("foo"); // TextMetrics object text.width; // 16;

使用图像 Using images

canvas更有意思的一项特性就是图像操作能力。可以用于动态的图像合成或者作为图形的背景，以及游戏界面（Sprites）等等。
引入图像到canvas里需要以下两步基本操作：

  1. 获得一个指向HTMLImageElement的对象或者另一个canvas元素的引用作为源，也可以通过提供一个URL的方式来使用图片（参见例子）
  2. 使用drawImage()函数将图片绘制到画布上

    获得需要绘制的图片

    HTMLImageElement
    这些图片是由Image()函数构造出来的，或者任何的元素
    HTMLVideoElement
    用一个HTML的 元素作为你的图片源，可以从视频中抓取当前帧作为一个图像
    HTMLCanvasElement
    可以使用另一个 元素作为你的图片源。
    ImageBitmap
    这是一个高性能的位图，可以低延迟地绘制，它可以从上述的所有源以及其它几种源中生成。
    PS：这些源统一由 CanvasImageSource类型来引用。
  3. 使用相同页面内的图片
    document.images集合
    document.getElementsByTagName()方法
    document.getElementById()获得这个图片
  4. 使用其它域名下的图片
    在 HTMLImageElement上使用crossOrigin属性，你可以请求加载其它域名上的图片。
  5. 由零开始创建图像（需要onload保证图片加载完毕）
    var img = new Image(); // 创建一个<img>元素 img.src = 'myImage.png'; // 设置图片源地址
  6. 通过 data: url 方式嵌入图像
    img.src = 'data:image/gif;base64,...'
  7. 使用视频帧
    return document.getElementById('myvideo');

    绘制图片

    drawImage(image, x, y)
    其中 image 是 image 或者 canvas 对象，x 和 y 是其在目标 canvas 里的起始坐标。

    缩放 Scaling

    drawImage(image, x, y, width, height)
    这个方法多了2个参数：width 和 height，这两个参数用来控制 当向canvas画入时应该缩放的大小

    切片 Slicing

    drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight)
    第一个参数和其它的是相同的，都是一个图像或者另一个 canvas 的引用。其它8个参数最好是参照右边的图解，前4个是定义图像源的切片位置和大小，后4个则是定义切片的目标显示位置和大小。

    控制图像的缩放行为 Controlling image scaling behavior

    Gecko 1.9.2 引入了 mozImageSmoothingEnabled 属性，值为 false 时，图像不会平滑地缩放。默认是 true 。
    cx.mozImageSmoothingEnabled = false;

    变形 Transformations

    状态的保存和恢复 Saving and restoring state

    save()restore()
    save 和 restore 方法是用来保存和恢复 canvas 状态的，都没有参数。Canvas 的状态就是当前画面应用的所有样式和变形的一个快照。
    PS：Canvas状态存储在栈中，每当save()方法被调用后，当前的状态就被推送到栈中保存。

    绘画状态包括：

    当前应用的变形（即移动，旋转和缩放，见下）
    strokeStyle, fillStyle, globalAlpha, lineWidth, lineCap, lineJoin, miterLimit, shadowOffsetX, shadowOffsetY, shadowBlur, shadowColor, globalCompositeOperation 的值
    当前的裁切路径（clipping path）

    移动 Translating

    我们先介绍 translate 方法，它用来移动 canvas 和它的原点到一个不同的位置。
    translate(x, y)
    translate 方法接受两个参数。x 是左右偏移量，y 是上下偏移量，如右图所示。
    在做变形之前先保存状态是一个良好的习惯。

参考文档：
MDN-canvas

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