詳解HTML5 canvas繪圖基本使用方法

2024-09-05 07:19:27

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供稿：網友

<canvas></canvas>是HTML5中新增的標簽，用于繪制圖形，實際上，這個標簽和其他的標簽一樣，其特殊之處在于該標簽可以獲取一個CanvasRenderingContext2D對象，我們可以通過JavaScript腳本來控制該對象進行繪圖。

<canvas></canvas>只是一個繪制圖形的容器，除了id、class、style等屬性外，還有height和width屬性。在<canvas>>元素上繪圖主要有三步：

獲取<canvas>元素對應的DOM對象，這是一個Canvas對象；
調用Canvas對象的getContext()方法，得到一個CanvasRenderingContext2D對象；
調用CanvasRenderingContext2D對象進行繪圖。

繪制線段moveTo()和lineTo()

以下是一個簡單的<canvas>繪圖示例：

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>canvas繪圖演示</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">        你的瀏覽器還不支持canvas    </canvas></body><script type="text/javascript">    var canvas = document.getElementById("canvas");    var context = canvas.getContext("2d");    //設置對象起始點和終點    context.moveTo(10,10);    context.lineTo(200,200);    //設置樣式    context.lineWidth = 2;    context.strokeStyle = "#F5270B";    //繪制    context.stroke();</script></html>

如果沒有通過moveTo()特別指定，lineTo()的起始點是以上一個點為準。因此，如果需要重新選擇起始點，則需要通過moveTo()方法。如果需要對不同的線段設置樣式，則需要通過context.beginPath()重新開啟一條路徑，下面是一個示例：

<script type="text/javascript">    var canvas = document.getElementById("canvas");    var context = canvas.getContext("2d");    //設置對象起始點和終點    context.beginPath();    context.moveTo(100,100);    context.lineTo(700,100);    context.lineTo(700,400);    context.lineWidth = 2;    context.strokeStyle = "#F5270B";    //繪制    context.stroke();    context.beginPath();    context.moveTo(100,200);//這里的moveTo換成lineTo效果是一樣的    context.lineTo(600,200);    context.lineTo(600,400);    //strokeStyle的顏色有新的值，則覆蓋上面設置的值    //lineWidth沒有新的值，則按上面設置的值顯示    context.strokeStyle = "#0D25F6";    //繪制    context.stroke();</script>

繪制矩形rect()、fillRect()和strokeRect()

context.rect( x , y , width , height )：只定義矩形的路徑；
context.fillRect( x , y , width , height )：直接繪制出填充的矩形；
context.strokeRect( x , y , width , height )：直接繪制出矩形邊框；

<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);    //同時使用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>

這里需要說明兩點：第一點就是stroke()和fill()繪制的前后順序，如果fill()后面繪制，那么當stroke邊框較大時，會明顯的把stroke()繪制出的邊框遮住一半；第二點：設置fillStyle或strokeStyle屬性時，可以通過“rgba(255,0,0,0.2)”的設置方式來設置，這個設置的最后一個參數是透明度。

另外還有一個跟矩形繪制有關的：清除矩形區域：context.clearRect(x,y,width,height)。

接收參數分別為：清除矩形的起始位置以及矩形的寬和長。

在上面的代碼中繪制圖形的最后加上：

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

可以得到以下效果：

繪制五角星

通過對五角星分析，我們可以確定各個頂點坐標的規律，這里需要注意的一點是：在canvas中，Y軸的方向是向下的。

相應代碼如下：

var canvas = document.getElementById("canvas");    var context = canvas.getContext("2d");    context.beginPath();    //設置是個頂點的坐標，根據頂點制定路徑    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();    //設置邊框樣式以及填充顏色    context.lineWidth="3";    context.fillStyle = "#F6F152";    context.strokeStyle = "#F5270B";    context.fill();    context.stroke();

最后效果：

線條屬性

除了上面用到的lineWidth屬性，線條還有以下幾個屬性：

lineCap 屬性設置或返回線條末端線帽的樣式，可以取以下幾個值：

“butt” 向線條的每個末端添加平直的邊緣（默認）；
“round” 向線條的每個末端添加圓形線帽；
“square” 向線條的每個末端添加正方形線帽。

lineJoin 屬性當兩條線交匯時設置或返回所創建邊角的類型，可以取以下幾個值：

“miter” 創建尖角(默認)；
“bevel” 創建斜角；
“round” 創建圓角。

miterLimit 屬性設置或返回最大斜接長度（默認為10）。斜接長度指的是在兩條線交匯處內角和外角之間的距離。只有當 lineJoin 屬性為 “miter” 時，miterLimit 才有效。

var canvas = document.getElementById("canvas");    var context = canvas.getContext("2d");    //測試lineCap屬性    //設置基準線便于觀察    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();    //測試linJoin屬性    //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();    //測試miterLimit屬性    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();

各屬性的不同取值的效果如下：

填充樣式

前面用到的fillStyle和strokeStyle除了設置顏色外，還能設置其他填充樣式，這里以fillStyle為例：

線性漸變

使用步驟

（1）var grd = context.createLinearGradient( xstart , ystart, xend , yend )創建一個線性漸變，設置起始坐標和終點坐標；
（2）grd.addColorStop( stop , color )為線性漸變添加顏色，stop為0~1的值；
（3）context.fillStyle=grd將賦值給context。

徑向漸變

該方法與線性漸變使用方法類似，只是第一步接收的參數不一樣

var grd = context.createRadialGradient(x0 , y0, r0 , x1 , y1 , r1 );接收起始圓心的坐標和圓半徑以及終點圓心的坐標和圓的半徑。

位圖填充

createPattern( img , repeat-style )使用圖片填充，repeat-style可以取repeat、repeat-x、repeat-y、no-repeat。

var canvas = document.getElementById("canvas");    var context = canvas.getContext("2d");    //線性漸變    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);    //徑向漸變    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);    //位圖填充    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：

圖形變換

平移：context.translate(x,y)，接收參數分別為原點在x軸方向平移x，在y軸方向平移y。

縮放：context.scale(x,y)，接收參數分別為x坐標軸按x比例縮放，y坐標軸按y比例縮放。

旋轉：context.rotate(angle)，接收參數是坐標軸旋轉的角度。

需要說明的是，對圖形進行變化后，接下來的一次繪圖是緊接著上一次的狀態的，所以如果需要回到初始狀態，要用到context.save();和context.restore();來保存和恢復當前狀態:

 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：

另外一個跟圖形變換相關的是：矩陣變換：context.transform(a, b, c, d, e, f, g)。參數的含義如下：
a 水平縮放 ( 默認為1 )
b 水平傾斜 ( 默認為 0 )
c 垂直傾斜 ( 默認為 0 )
d 垂直縮放 ( 默認為1 )
e 水平位移 ( 默認為 0 )
f 垂直位移 ( 默認為 0 )
讀者可以自行驗證其各個參數的效果，這里就不一一介紹了。

繪制曲線

跟繪制曲線的有四個函數，分別是：

context.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise);用于創建弧/曲線（用于創建圓或部分圓）。接收的參數含義：
| 參數 | 含義 |
| :————- |:————-|
| x | 圓的中心的 x 坐標 |
|y|圓的中心的 y 坐標|
|r|圓的半徑|
|sAngle|起始角，以弧度計（弧的圓形的三點鐘位置是 0 度）|
|eAngle|結束角，以弧度計|
|counterclockwise|可選。規定應該逆時針還是順時針繪圖。False = 順時針，true = 逆時針|

下面是幾個arc()函數的幾個示例：

    var canvas = document.getElementById("canvas");    var context = canvas.getContext("2d");    context.strokeStyle = "#F22D0D";    context.lineWidth = "2";    //繪制圓    context.beginPath();    context.arc(100,100,40,0,2*Math.PI);    context.stroke();    //繪制半圓    context.beginPath();    context.arc(200,100,40,0,Math.PI);    context.stroke();    //繪制半圓,逆時針    context.beginPath();    context.arc(300,100,40,0,Math.PI,true);    context.stroke();    //繪制封閉半圓    context.beginPath();    context.arc(400,100,40,0,Math.PI);    context.closePath();    context.stroke();

效果如下：

context.arcTo(x1,y1,x2,y2,r); 在畫布上創建介于兩個切線之間的弧/曲線。接收的參數含義：

參數	含義
x1	弧的控制點的 x 坐標
y1	弧的控制點的 y 坐標
x2	弧的終點的 x 坐標
y2	弧的終點的 y 坐標
r	弧的半徑

這里需要注意的是arcTo函數繪制的曲線的起始點需要通過moveTo(）函數來設置，下面利用arcTo函數繪制一個圓角矩形：

function createRoundRect(context , x1 , y1 , width , height , radius)    {        // 移動到左上角        context.moveTo(x1 + radius , y1);        // 添加一條連接到右上角的線段        context.lineTo(x1 + width - radius, y1);        // 添加一段圓弧        context.arcTo(x1 + width , y1, x1 + width, y1 + radius, radius);        // 添加一條連接到右下角的線段        context.lineTo(x1 + width, y1 + height - radius);        // 添加一段圓弧        context.arcTo(x1 + width, y1 + height , x1 + width - radius, y1 + height , radius);        // 添加一條連接到左下角的線段        context.lineTo(x1 + radius, y1 + height);         // 添加一段圓弧        context.arcTo(x1, y1 + height , x1 , y1 + height - radius , radius);        // 添加一條連接到左上角的線段        context.lineTo(x1 , y1 + radius);        // 添加一段圓弧        context.arcTo(x1 , y1 , x1 + radius , y1 , radius);        context.closePath();    }    // 獲取canvas元素對應的DOM對象    var canvas = document.getElementById('mc');    // 獲取在canvas上繪圖的CanvasRenderingContext2D對象    var context = canvas.getContext('2d');    context.lineWidth = 3;    context.strokeStyle = "#F9230B";    createRoundRect(context , 30 , 30 , 400 , 200 , 50);    context.stroke();

效果如下：

context.quadraticCurveTo(cpx,cpy,x,y);繪制二次貝塞曲線，參數含義如下：

參數	含義
cpx	貝塞爾控制點的 x 坐標
cpy	貝塞爾控制點的 y 坐標
x	結束點的 x 坐標
y	結束點的 y 坐標

曲線的開始點是當前路徑中最后一個點。如果路徑不存在，那么請使用 beginPath() 和 moveTo() 方法來定義開始點。

context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y); 繪制三次貝塞爾曲線，參數如下：

參數	含義
cp1x	第一個貝塞爾控制點的 x 坐標
cp1y	第一個貝塞爾控制點的 y 坐標
cp2x	第二個貝塞爾控制點的 x 坐標
cp2y	第二個貝塞爾控制點的 y 坐標
x	結束點的 x 坐標
y	結束點的 y 坐標

文字渲染

與文本渲染有關的主要有三個屬性以及三個方法：

屬性	描述
font	設置或返回文本內容的當前字體屬性
textAlign	設置或返回文本內容的當前對齊方式
textBaseline	設置或返回在繪制文本時使用的當前文本基線

方法	描述
fillText()	在畫布上繪制”被填充的”文本
strokeText()	在畫布上繪制文本（無填充）
measureText()	返回包含指定文本寬度的對象

上述的屬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"; //設置樣式    context.strokeStyle = "#1712F4";    context.strokeText("歡迎來到我的博客！",30,100);    context.font="bold 50px Arial";     var grd = context.createLinearGradient( 30 , 200, 400 , 300 );//設置漸變填充樣式    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("歡迎來到我的博客！",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("文本在指定的位置開始",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("文本在指定的位置結束",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 = "歡迎來到我的博客！";    context.strokeText("歡迎來到我的博客！",10,600);    context.strokeText("上面字符串的寬度為："+context.measureText(text).width,10,650);

效果如下：

其他屬性和方法

陰影繪制：

shadowColor 設置或返回用于陰影的顏色。
shadowBlur 設置或返回用于陰影的模糊級別（數值越大越模糊）。
shadowOffsetX 設置或返回陰影與形狀的水平距離。
shadowOffsetY 設置或返回陰影與形狀的垂直距離。

我們為之前繪制的五角星添加一下陰影

var canvas = document.getElementById("canvas");    var context = canvas.getContext("2d");    context.beginPath();    //設置是個頂點的坐標，根據頂點制定路徑    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();    //設置邊框樣式以及填充顏色    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：

圖形組合：

globalAlpha：設置或返回繪圖的當前 alpha 或透明值

該方法主要是設置圖形的透明度，這里就不具體介紹。

globalCompositeOperation：設置或返回新圖像如何繪制到已有的圖像上，該方法有以下屬性值：

值	描述
source-over	在目標圖像上顯示源圖像（默認）
source-atop	在目標圖像頂部顯示源圖像。源圖像位于目標圖像之外的部分是不可見的
source-in	在目標圖像中顯示源圖像。只有目標圖像之內的源圖像部分會顯示，目標圖像是透明的
source-out	在目標圖像之外顯示源圖像。只有目標圖像之外的源圖像部分會顯示，目標圖像是透明的
destination-over	在源圖像上顯示目標圖像
destination-atop	在源圖像頂部顯示目標圖像。目標圖像位于源圖像之外的部分是不可見的
destination-in	在源圖像中顯示目標圖像。只有源圖像之內的目標圖像部分會被顯示，源圖像是透明的
destination-out	在源圖像之外顯示目標圖像。只有源圖像之外的目標圖像部分會被顯示，源圖像是透明的
lighter	顯示源圖像 + 目標圖像
copy	顯示源圖像。忽略目標圖像
xor	使用異或操作對源圖像與目標圖像進行組合

下面是一個小示例，可以通過點擊改變組合效果：

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>    <meta charset="UTF-8">    <title>圖形組合</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">            你的瀏覽器還不支持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>

讀者可以點擊標簽來觀察不同的組合效果，效果如下：

剪輯區域：

clip()方法從原始畫布中剪切任意形狀和尺寸。

提示：一旦剪切了某個區域，則所有之后的繪圖都會被限制在被剪切的區域內（不能訪問畫布上的其他區域）。您也可以在使用 clip() 方法前通過使用 save() 方法對當前畫布區域進行保存，并在以后的任意時間對其進行恢復（通過 restore() 方法）

以下是用一個圓去截取一個矩形的示例：

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);