HTML5 快速学习二 Canvas

本篇文章开始讲解HTML5的核心功能之一：Canvas

通过Canvas可以动态生成和展示图形、图表、图像以及动画。

Canvas API功能非常多，我们将讨论最常用的功能。

我们先新建一个canvas看看。

我们给canvas加一个边框，这样比较方便看。

可以看到， canvas会创建一块矩形区域，默认情况下生成大小是300*150像素。

在页面中加入canvas后，我们便可以通过js来自由地控制她。

例如 添加图片、线条以及文字，也可以在里面绘图，甚至加入高级动画。

Note

把canvas当作一个普通的标签，可以通过应用CSS的方式来改变样式，而且一些CSS属性还可以被canvas内的元素继承。

例如字体样式，在canvas内添加文字，其样式默认是同canvas元素本身是一样的。

文章提纲

• 要点
• 理论基础/前置条件
• 详细步骤
• 总结

要点

掌握使用canvas API的重要流程

掌握常用的canvas API：例如moveTo, lineTo, beginPath, closePath,stroke,fill等

充分理解例子

理论基础 -- canvas坐标

如下图，canvas中的坐标是从左上角开始，x轴沿着水平方向（按像素）向右延伸，y轴沿垂直方向向下延伸。

最左上角坐标为 (0,0) 的点为原点。

详细步骤 -- 使用HTML5 canvas API

检测浏览器支持情况

我们做两件事

1. 我们用一段script判断浏览器支持情况。

   如果不支持可以将提示信息显示在特定的位置。

   如下图，我们用了一个id="support"的div来显示提示升级的信息。

2. 我们在canvas中写入一段替代内容.

   如下图，如果不支持，canvas会显示替代内容。

浏览器支持

把IE调成IE7模式测试下不支持的情况：

 

利用canvas画一条对角线

对上面的例子做一些修改

在canvas中绘制一条对角线

根据上面的js代码，归纳出使用canvas API的重要流程。

1. 根据canvas ID值获取canvas对象访问权，接着定义一个context变量，调用canvas对象的getContext方法。
2. 基于这个context执行动作（这里是画一条对角线）
3. 通过context.stroke()完成线条的绘制。

Note

这里有一个坑。我原来将设置canvas长宽放在了style里面。如下图。

出现问题的原因：

canvas的width和height是画布的实际宽度和高度，绘制的图形在这个画布上面。

canvas的style的width和height是canvas在浏览器中被渲染的高度和宽度。

因此需要注意设置宽度时要在外面设置。

使用变换(transformation)画对角线

下面来看canvas上绘制图像的另外一种方式：使用变换(transformation)。

transformation是实现复杂canvas操作的最好方式（就单个上面绘制对角线来说看起来是更加复杂了点）

理解 变换（transformation）：

把它当成是介于开发人员发出的指令和canvas显示结果之间的一个修正层 （modification layer）

注意 不管在开发中是否使用变换，修正层始终存在。

每个绘制操作的结果显示在canvas上之前都要经过修正层去修正。

虽然这么做增加了额外的复杂性，但却为绘制系统添加了更为强大的功能。

Note

不在代码中调用变换函数并不意味着可以提升canvas的性能。

canvas在执行的时候，变换会被呈现引擎隐式调用，这与开发人员是否直接调用无关。

可重用代码的一条重要建议：

一般绘制都应从原点开始，应用变换（缩放，平移，旋转等），然后不断修改代码直至达到希望的效果。

示例

这个代码的结果和上面是一模一样的。

大家注意这两种代码的差别：

对第二种方式, translate(70,140) 代表将原点移到 (70,140) 这个位置。

也就是说，接下来所有操作都是相对于 (70,140) 这个位置来操作的。

第一种情况是（70，140）à(140,70)，

第二种情况是(0,0)à(70,140)à(70,-70)

第二种情况的(70, -70)是相对于新的原点(70,140)点来说的，相对于一开始的原点坐标是(70+70，-70+140)，很容易看到这两种情况的结果是等价的，理解了吗？

大家体会一下。

我们归纳一下上面的操作：

1. 根据canvas ID值获取canvas对象访问权，接着定义一个context变量，调用canvas对象的getContext方法。
2. 保存尚未修改的context, 这样即使进行了绘制和变换操作，也可以恢复到初始状态（通过后面的restore函数）
3. 通过translate来移动原点，这个上面已经解释过了。
4. 基于移动过的context执行画线动作
5. 通过context.stroke()完成线条的绘制。
6. 最后，恢复context至原始状态，这样后续的canvas操作就不会被刚才的平移操作影响了。

画树

现在学习稍微复杂点的图形。

前面绘制的一条对角线算是一条简单路径。

实际上路径可以很复杂：多条线、曲线段、甚至是子路径。

如果想在canvas上绘制任意形状，那么你需要重点关注路径API

按照惯例，不论开始绘制何种图形，第一个需要调用的就是beginPath, 对于canvas来说，beginPath函数的最大用处是canvas需要据此来计算图形的内部和外部范围，以便完成后续的描边和填充。

路径会跟踪当前坐标，默认值是原点。

调用beginPath之后，就可以使用context的各种方法来绘制想要的形状了。

到目前为止已经使用了几个简单的context路径函数。

moveTo(x,y)

lineTo(x,y)

上面两个函数的区别是：moveTo就像是提起画笔，移动到新位置；

而lineTo告诉canvas用画笔从纸上的旧坐标画条直线到新坐标。

注意，不管调用的是哪一个，都不会真正画出图形，因为我们还没有调用stroke或者fill函数。

目前我们只是定义路径的位置，以便后面绘制时使用。

另外再介绍一个路径函数closePath, 这个函数和lineTo很像，唯一的差别是会将路径的起始坐标 自动作为 目标坐标。

clothPath还会通知canvas当前绘制的图形已经完全闭合或者形成了完全封闭的区域，这对将来的填充和描边都非常有用。

此时，可以在已有的路径中继续创建其他的子路径，或者随时调用beginPath重新绘制新路径并完全清除之前的所有路径。

1.绘制树冠

绘制树冠的函数

 

为了直观的显示图线的走势，我画了个从开始点到顶点的草图，如下

在canvas上画树的函数：

最终结果如下

下面我们对树冠做一些美化，在stroke之前添加如下代码

变成了更粗更平滑的棕色线条。

进一步美化，将闭合路径内部填充为绿色。

 

注意，右边的边框也变细了。

当我们采用先描边后填充的方式，会填充一半的边框。

如果要不填充边框，需要采用先填充后描边的方式，如下。

2. 利用fillRect画树干（填充矩形区域）

我们先把translate的数值改一下，让出树干的位置。

context.translate(130,150);

通过fillRect（x, y, 宽, 高）来画出树干。

注意，这段要在context.restore();前面，否则画的位置就错了。

最终结果：

Note

fillRect(x,y,width,height)

总结

大家初步可以看到canvas的威力，可以不用借助第三方技术进行绘图。

当然目前画的东西还比较简单，下篇文章将会在这棵树的基础上加入其他元素和特殊效果，完成一幅雨水动画效果的林荫小道图。

好了，今天就到这里，欢迎大家多多评论，让下一篇文章更好：）