Canvas transform浅析

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transform调用方法：

ctx.transform(a,b,c,d,e,f);如下

var ctx = document.getElementById("myCanvas").getContext("2d");

//调用
ctx.transform(1,1,-1,1,1,1);

//画个圆形的路径
ctx.arc(200,100,25,0,2*Math.PI);

//画个已填充的矩形
ctx.fillRect(200,150,50,50);

//对路径描边
ctx.stroke();

结果如下（只截取了主要部分）：

 使用transform前                       使用transform后

咋一看，三个变化：

　　①两个图形的位置变化了  

　　②矩形的角度变化了  

　　③图形的大小变化

 

这里正好反应了三个属性：位移、旋转、缩放，对应canvas的另外三个API则是translate()、rotate()、scale()。这三个API使用起来直观，但是却不能实现某些特定的效果，比如斜切。

var canvas = document.getElementById("myCanvas")；

var ctx = canvas.getContext("2d");

//Y轴逐渐拉伸，得到上图右边状态
ctx.transform(1,Math.PI/18,0,1,0,0);

ctx.fillRect(200,150,50,50);

仅通过原有的三个比较直观的API并不能实现这个效果，然而或许你在别的地方看过，transform除了可以实现斜切，也可以直接替代掉原有的三个API实现它们对应的效果。

（一）位移

用transform来替代就是修改最后两个参数： ctx.transform(a,b,c,d,e,f) 其中的e和f两个参数。

（二）旋转

旋转呢，就需要配合四个参数来实现了，ctx.transform(a,b,c,d,e,f)其中的abcd四个参数（为什么要四个？先别急，后面再说，总之你记住就好了）。

（三）缩放

缩放仅需要修改前两个参数即可，ctx.transform(a,b,c,d,e,f);

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请记住三种情况对应的相关参数

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接下来咱们说说为什么？

先说简单的：位移和缩放

对于坐标轴上的任意一点 A(x,y)移动到B(x₁,y₁)，则B点的坐标值可以用如下的等式表示：

x₁ = x + e

y₁ = y + f

同理，对于坐标轴上的任意一点 A(x,y)缩放到B(x₁,y₁)，则B点的坐标值可以用如下的等式表示：

x₁ = x * a

y₁ = y * d

其中a、d对应transform中的第一和第四个参数，位移的时候e和f代表具体的数值，而缩放的时候a和d则代表了对应x或者h轴上的缩放倍数，所以默认的倍数当然是1（也就是原来的大小），默认的位移当然是0，所以我们现在知道transform(a,b,c,d,e,f)的参数中a,d为1，e,f为0。

接下来看比较复杂的旋转，如图：

以点(0,0)为中心，将点A(100，-100)旋转45°后求点B的坐标轴是多少？（因为在我们的Canvas中y轴向下才是正数，所以请换位思考一下）。

如果你会解答这道题，并且能推演一个坐标随角度变化而变化的公式，那么你很对得起你的几何老师，可惜我推不出来，我数学是挂科的！！！所以我就直接把答案搁这儿了：

x₁  = x * cos(弧度)  -  y * sin(弧度)；

y₁  = y * cos(弧度)  +  x * sin(弧度)； 

弧度 = Math.PI * 180 / 角度

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最终的公式

x₁ = ax + cy + e

y₁ = bx + dy + f

调用：

ctx.transform(cos(弧度),sin(弧度),-sin(弧度),cos(弧度),0,0);

var canvas = document.getElementById("myCanvas");

var ctx = canvas.getContext("2d");

var deg = Math.PI/180;

//旋转45°
ctx.transform(Math.cos(deg*45),Math.sin(deg*45),-Math.sin(deg*45),Math.cos(deg*45),0,0);

ctx.fillRect(200,0,50,50);

如果我要旋转45°并且放大两倍，位移到（100，100）呢？我并没有在别的地方找到答案。我以为a和d既然是控制缩放的，那么乘以2如何？

var canvas = document.getElementById("myCanvas");

var ctx = canvas.getContext("2d");

var deg = Math.PI/180;

ctx.fillRect(200,0,50,50);  //第一个正方形（未变形）


ctx.setTransform(1,0,0,1,0,0);
ctx.beginPath();
ctx.transform(2*Math.cos(deg*45),Math.sin(deg*45),-Math.sin(deg*45),2*Math.cos(deg*45),0,0);

ctx.fillRect(200,0,50,50);   //第二个正方形（仅a和d乘以2）

ctx.setTransform(1,0,0,1,0,0);
ctx.beginPath();
ctx.transform(2*Math.cos(deg*45),2*Math.sin(deg*45),-2*Math.sin(deg*45),2*Math.cos(deg*45),0,0);

ctx.fillRect(200,0,50,50);  //第三个正方形（正确的解答）

 

你没看错，abcd四个参数全部乘以2才是正确的(对于数学不太好的我，花了四五个小时也想不通，最后斗胆一试全部乘以2居然神奇的正确了O(∩_∩)O~~)

与下面两种方法得到相同的结果：

//第一：直接使用缩放和旋转的API
ctx.scale(2,2);
ctx.rotate(Math.PI/180*45);


//第二：使用transform分别替换上面两种API
var deg = Math.PI/180;
ctx.transform(2,0,0,2,0,0);
ctx.transform(Math.cos(45*deg),Math.sin(45*deg),-Math.sin(45*deg),Math.cos(45*deg),100,100);

总结：

1. 使用transform完全可以替换原有的三个API并且能够做出更多的效果，比如斜切；
2. transform如果既有平移又有旋转，则先平移后旋转(平移和旋转顺序不同，结果不同，我拿着纸画了，确实不同 - -|)；
3. 如果transform的第二第三个参数中，一个为零一个非零，则会得到斜切；第二个参数拉伸Y轴，第三个X轴
4. 旋转效果中，如果第二个为负数，第三个为正数，则旋转方向是逆时针的
5. transform的效果可以叠加，setTransform则可以用来将画布归回原位后再进行相应的效果处理；