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canvas元素全解

http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/hh465064.aspx#the_quadratic_curve

canvas 元素在页面上生成一个矩形的位图画布，在该画布上，可以使用 JavaScript 实时绘制图形图像。画布非常适合创建游戏，还非常适合实时收集图形或定期更改图形的情形。

本快速入门包含以下部分：

先决条件

本主题假设你可以创建包含 Windows JavaScript 库模板且采用 JavaScript 的基本 Windows 应用商店风格应用，而且你对 HTML 和 JavaScript 有基本的了解。有关创建第一个采用 JavaScript 的 Windows 应用商店应用的说明，请参阅创建第一个 Web 应用。有关使用 Windows JavaScript 库模板的说明，请参阅“如何获取并使用 Windows JavaScript 库工具包”。

canvas 元素

canvas 元素在你的页面上生成一个矩形的位图画布，在该画布上，可以使用 JavaScript 实时呈现图形图像。

canvas 元素具有 width 和 height 属性。这两个属性都是可选的，而且都可以使用文档对象模型 (DOM) 属性进行设置。如果你未设置 width 和 height 属性，则画布会以其默认大小（width 和 height 分别为 300 个像素和 150 个像素）显示。

<canvas id="canvas" width="150" height="150"></canvas>

id 属性不属于 canvas 元素，但它可用于标识脚本中的 canvas 元素。

你可以使用级联样式表 (CSS) 设置画布的大小。默认情况下，你的应用呈现没有任何内容和边框的 canvas 元素（即完全透明的 canvas 元素）。但是，你可以像对任何普通图像那样，通过指定边距、边框、背景等来设置 canvas 元素的样式。设置样式不会影响画布上的实际绘制。

呈现上下文

向应用中添加 canvas 元素只是创建透明的绘制图面。若要绘制画布，需要从画布中获取呈现上下文并使用该上下文进行绘制。不同类型的呈现内容使你能够以不同的方式进行绘制。例如，2D 上下文用于 2D 图形，3D 上下文用于 3D 图形。本主题中的示例使用 2D 呈现上下文。

若要获取呈现上下文，请调用画布的 getContext 方法，如以下示例所示：

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

在我们的示例中，首先使用 getElementById 检索画布的 DOM 节点，然后使用 getContext 方法访问呈现上下文。getContent 方法采用一个表示上下文类型的参数，在我们的示例中为“2d”。

在获取了呈现上下文之后，可以使用它进行绘制。接下来的几部分介绍如何绘制不同类型的形状。

绘制矩形

可以使用以下两个函数来在画布上绘制矩形：

fillRect
fillRect (x, y, width, height)

该方法绘制填充矩形。

x, y 参数是用来在画布上对矩形进行定位的坐标，它们是相对于画布的左上角的。 width 和 height 是以像素度量的。
strokeRect
strokeRect(x, y, width, height)

strokeRect 的参数与 fillRect 的参数基本相同，区别位于 strokeRect 仅绘制矩形的轮廓。

以下方法设置指定形状的颜色：

fillStyle
fillStyle = color

fillStyle 方法使用单个参数来用颜色填充形状。颜色可以使用 RGB、预定义的颜色（如红色、蓝色等）、十六进制颜色或者甚至渐变来设置。有关 fillStyle 示例，请参阅下面的“绘制矩形”示例。

以下方法清除指定的区域并使其完全透明：

clearRect
clearRect(x, y, width, height)

与 fillRect 和 strokeRect 与方法一样，clearRect 的 x 和 y 参数用来定位要清除的矩形区域，width 和 height 用来设置该矩形的宽度和高度。

示例

让我们从这样一个示例开始：创建一个画布，并绘制两个填充正方形（一个是金色正方形，一个是透明的紫色正方形）。我们将使用 CSS 在画布周围创建黑色边框：

该示例首先在 HTML 的 <body> 部分中声明一个 canvas 元素。为该 canvas 元素分配一个名为“canvas”的 id 属性，并将该元素的 height 和 width 属性设置为 100 个像素：

<body>
   <canvas id="canvas" width="100" height="100" />
</body>

该 canvas 元素是使用 CSS 创建的，它的宽度为 1 个像素，而且具有黑色实线边框。该 CSS 应当包含在一个外部文件中，以便尽可能提高文件加载效率：

/* style the canvas element with a black border. */
canvas { border: 1px solid black; }

我们的 JavaScript 代码在画布上绘制两个填充的矩形，它也包含在一个外部文件中。在加载 HTML 文档之后，它将使用 window.onload 事件处理程序调用 draw 函数。

window.onload = draw;

draw 方法使用 getElementById 方法获取 canvas 元素，然后调用 getContext 方法来获取绘制上下文。你必须向 getContext 方法传递字符串“2d”。

每个画布都有一个绘制上下文。绘制上下文是指在其中定义所有绘制方法和属性的位置。

// Get the canvas element.
var canvas = document.getElementById("canvas");

// Specify a 2-D drawing context.
var context = canvas.getContext("2d");

若要开始绘制第一个正方形，请将 fillStyle 设置为一种颜色。可通过多种方式来填充矩形。我们的示例使用的是与金色等效的 RGB 颜色：

context.fillStyle = "rgb(255, 215, 0)";

下面是一些用来设置 fillStyle 的其他方法：

使用预定义的颜色（如 "yellow"、"orange"、"purple" 等，但前提是它们可用）：
context.fillStyle = "gold";
或者，使用 #RRGGBB 形式的十六进制颜色表示形式：
context.fillStyle = "#FFD700";

这个十六进制表示深金色。
对于 fillStyle 可以使用渐变（尽管这不被视为颜色）：
JavaScript
var myGradient=context.createLinearGradient(20, 20, 100, 0); myGradient.addColorStop(0,"goldenrod"); myGradient.addColorStop(1,"white"); context.fillStyle = myGradient;
以下示例创建一个线性渐变，设置颜色停止点，并导致用从金黄色到白色的颜色渐变来填充所绘制的矩形。
默认的 fillStyle 是实心黑色。

接着，我们将使用 fillRect 方法实际绘制矩形。fillRect 值首先绘制一个填充的矩形，方法是将该矩形左上角的 x 和 y 坐标设置为“15, 15”。x 和 y 坐标是相对于画布的左上角的。矩形的宽度和高度分别设置为 55 和 50 像素：

context.fillRect (15, 15, 55, 50);

对于第二个矩形，fillStyle 设置为与紫色等效的 RGB：RGBA 中的第四个值“A”（表示 Alpha）设置为 0.5，用来确定颜色的不透明度。有效 Alpha 值的范围是从 0.0（完全透明）到 1.0（完全不透明）：

context.fillStyle = "rgba(0, 0, 200, 0.5)"

fillRect 值首先在“40, 40”处绘制矩形左上角的 x 和 y 坐标。矩形的宽度和高度分别设置为 45 和 40 像素：

context.fillRect (40, 40, 45, 40);

下面是完整的代码示例：

下面是 JavaScript 代码。在我们的示例中，此文件将命名为 myJavascript.js：

window.onload = draw;   

// This function is called on page load.
function draw() {

    // Get the canvas element.
    var canvas = document.getElementById("canvas");

    // Specify a 2d drawing context.
    var context = canvas.getContext("2d");

    // Set the color to the RGB equivalent of gold.
    context.fillStyle = "rgb(255, 215, 0)";

    // Draw the rectangle.
    context.fillRect (15, 15, 55, 50);

    // Set the color to the RGB equivalent of purple and
    // set the opacity of the rectangle to 50 percent.
	
    context.fillStyle = "rgba(0, 0, 200, 0.5)"

    // Draw the rectangle.
    context.fillRect (40, 40, 45, 40);
}

下面是 HTML 文件：

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <script type="text/javascript" src="myJavascript.js" defer="defer"></script>
        <link Rel="stylesheet" Href="myStyle.css" Type="text/css">
    </head>
    <body>
        <canvas id="canvas" width="100" height="100" />
    </body>
</html>

使用路径

beginPath 方法启动一个新路径，然后使用其他方法（如 moveTo、lineTo 或 arc）绘制直线、曲线和其他形状的组合。

在创建路径之后，可以使用 fillStyle 或 strokeStyle 方法将路径呈现到画布上。

示例

此示例将绘制一个棕色的三角形：

此示例中使用的 HTML 和 CSS 文件与第一个示例中所使用的文件相同。在我们的 myJavascript JavaScript 文件中，我们将使用与第一个示例中相同的 draw 函数，而且将在加载 HTML 之后再次调用该函数。

在获取 canvas 元素并指定 2D 画布类型之后，我们将通过调用 beginPath 方法来开始绘制棕色三角形。

context.beginPath();

在内部，路径存储为在一起构成形状的子路径（直线、弧等）的列表。每当调用 beginPath 方法时，该列表都会重置，我们都将开始绘制新形状。

在绘制任何直线之前，都将需要调用 moveTo 函数。 moveTo 函数不绘制任何内容，它类似于将钢笔或铅笔放在要开始绘制三角形的点。

context.moveTo(28, 20);

moveTo 采用两个参数：x 坐标和 y 坐标。在这里，我们已将 x 坐标和 y 坐标分别设置为 28 和 20。这两个坐标相对于要在其上进行绘制的画布的边框。

现在，我们将使用 lineTo 函数绘制三角形的边。与 moveTo 函数一样，lineTo 函数也包含两个参数（x 坐标和 y 坐标），这两个坐标相对于要绘制的直线的端点：

context.lineTo(78, 50); 
context.lineTo(28, 78); 
context.lineTo(28, 20);

在我们的示例中，我们将 fillStyle 属性设置为表示棕色的十六进制值。正如在“绘制矩形”部分中所讨论的那样，fillStyle 属性可以为 RGB、十六进制颜色、预定义颜色或者渐变。

context.fillStyle = "#996633";

我们将使用 fillStyle 绘制实心的棕色三角形。我们可以使用仅绘制形状轮廓的 strokeStyle 函数。

现在，绘制三角形的轮廓。

context.fill();

下面是完整的 JavaScript 代码：

    // Get the canvas element.
    var canvas = document.getElementById("canvas");

    // Specify a 2-D canvas type.
    var context = canvas.getContext("2d");
           
    // Add the brown triangle.
    context.beginPath();
    context.moveTo(28, 20);
    context.lineTo(78, 50); 
    context.lineTo(28, 78); 
    context.lineTo(28, 20); 
          
    // Set the color to the hexadecimal equivalent of brown.
    // Omit this step and the triangle will render 
    // the default color of black.
    context.fillStyle = "#996633";

    // Draw the triangle.
    context.fill();

绘制弧形

我们将使用 arc 方法绘制弧形或圆形：

context.arc(x, y, radius, startingAngle, endingAngle, antiClockwise);

此方法采用以下五个参数：

X 和 y 是圆心的坐标。
radius 是圆心距离圆上各点的距离。
startingAngle 和 endingAngle 参数以弧度定义弧的起点和终点（从 x 轴测量）。
anticlockwise 参数是一个布尔值，当它为 true 时，会沿着逆时针方向绘制弧，否则将沿着顺时针方向绘制。

示例

此示例将绘制一个蓝色的圆。

在获取 canvas 元素并指定 2D 画布类型之后，我们将通过调用 beginPath 方法来开始绘制圆。

context.beginPath();

在上面的矩形和三角形示例中，我们使用 fillStyle 函数对形状进行填充和着色。在此示例中，我们将 RGB 颜色设置为蓝色，而且使用 strokeStyle 仅绘制圆形的轮廓。

// Define the stroke color in RGB for blue.
context.strokeStyle = "rgb(0, 162, 232)";

arc 函数按如下方式定义：

// Define the circle using an arc.
context.arc(50, 50, 32, 0, 2 * Math.PI, true);

其中：

x 和 y 坐标将圆心分别置于 50 和 50 处。
圆的半径设置为 32。
圆的起点和终点分别设置为 0 和 "2 * Math.PI" 弧度（表示这是一个整圆）。
anticlockwise 参数设置为 true，在绘制整圆时这不是非常重要，但在绘制圆形的一部分时这无疑非常重要。

最后，stroke 函数用来绘制我们刚才定义的圆。

// draw the circle.
context.stroke();

下面是在仅绘制圆形的一半（即从零绘制到 Math.PI）时的圆形外观：

// Define the circle using an arc.
context.arc(50, 50, 32, 0, Math.PI, true);

下面是 JavaScript 代码。此代码也是将包含在一个 draw 函数中，该函数将在加载 HTML 页面之后被调用。有关完整的 HTML 或 JavaScript 文件示例，请参阅“绘制矩形”部分。

// Get the canvas element.
var canvas = document.getElementById("canvas");

// Specify a 2-D canvas type.
var context = canvas.getContext("2d");
          
// Start the path.
context.beginPath();

// Define the stroke color in RGB for blue.
context.strokeStyle = "rgb(0, 162, 232)";

// Define the circle using an arc.
context.arc(50, 50, 32, 0, 2 * Math.PI, true);

// draw the circle.
context.stroke();

绘制曲线

曲线用于绘制复杂的形状。共有两种类型的曲线：贝赛尔或三次；以及quadratic。这两种曲线在画布上都有起点和终点，但是，曲线的绘制方式基于控制点。quadratic曲线有一个控制点，而贝塞尔三次曲线使用两个控制点。曲线始终包含在路径中。

二次曲线

下面是 quadraticCurveTo 方法：

quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, X, Y)

这四个参数是两对 X, Y 坐标，第一对（cp1x 和 cp1y）是曲线控制点的位置，第二对是曲线端点的位置。

正如所有其他形状一样，曲线是使用 moveTo(x, y) 方法开始绘制的，该方法提供曲线起点的 x 和 y 坐标。

下图是从两个端点到控制点的两条假想切线。该曲线是由一条直线在切线周围移动时绘制的：

示例

此示例使用一系列 quadraticCurveTo 方法来绘制具有波底的抽象图。请注意，控制点离端点越近，曲线在波底处变得越小。

我们首先获取 canvas 元素并指定 2D 画布类型，然后通过调用 beginPath 方法创建路径。

context.beginPath();

将第一条曲线的起点的 x 和 y 坐标分别设置为 75 和 25。

context.moveTo(75, 25);

每条 quadratic 曲线的设置方式如下所示：

context.quadraticCurveTo(10, 80, 40, 130);
context.quadraticCurveTo(30, 90, 50, 130);
context.quadraticCurveTo(50, 100, 70, 130);
context.quadraticCurveTo(80, 110, 100, 130);
context.quadraticCurveTo(120, 120, 140, 130);

其中每个参数为：

cp1x: 控制点的 x 坐标。
cp1y: 控制点的 y 坐标。
x: 曲线端点的 x 坐标。
y: 曲线端点的 y 坐标。

注意，绘制曲线的顺序非常重要。你可以删除一条或两条曲线，或更改曲线绘制的顺序以查看曲线的构造方式。

通过将 fillStyle 设置为等于表示绿色的 RGB 值来将颜色设置为绿色。

context.fillStyle = "rgb(100, 200, 50)";

最后，用 fill 函数对形状进行着色：

context.fill();

请注意，在此示例和下一个示例中，画布的大小已经增加至 150x150 像素：

<canvas id="canvas" width="150" height="150" />

下面是完整的示例：

// Get the canvas element.
var canvas = document.getElementById("canvas");

// Specify a 2-D canvas type.
var context = canvas.getContext("2d");
         
// Create the path.
context.beginPath();

// Set the starting point for the curve.
context.moveTo(75,25);

// Set each of the curves.        
context.quadraticCurveTo(10, 80, 40, 130);
context.quadraticCurveTo(30, 90, 50, 130);
context.quadraticCurveTo(50, 100, 70, 130);
context.quadraticCurveTo(80, 110, 100, 130);
context.quadraticCurveTo(120, 120, 140, 130);

// Set the color of the image to green.
context.fillStyle = "rgb(100, 200, 50)";

// Draw the image.
context.fill();

贝赛尔三次曲线

下面是 bezierCurveTo 方法：

bezierCurveTo(cp1x, cp1y, cp2x, cp2y, x, y)

这六个参数是三对 X, Y 坐标：cp1x 和 cp1y 是曲线上第一个控制点的位置，cp2x 和 cp2y 是第二个控制点的位置，第三对是曲线终点的位置。

该曲线始于 moveTo(x, y) 方法中的 x 和 y 坐标。

从这两个控制点到端点绘制架线的切线。该曲线是由一条直线在切线周围移动时绘制的，如下图中的黄色直线所示：

示例

此示例使用一系列 bezierCurveTo 方法绘制具有波底的抽象图。

在获取 canvas 元素并指定 2D 画布类型之后，我们将通过调用 beginPath 方法来创建路径。

context.beginPath();

将第一条曲线的起点的 x 和 y 坐标分别设置为 75 和 25。

context.moveTo(75, 25);

每条贝塞尔三次曲线的设置方式如下所示：

context.bezierCurveTo(10, 100, 10, 122, 20, 130);
context.bezierCurveTo(20, 100, 20, 122, 30, 130);
context.bezierCurveTo(40, 100, 40, 122, 50, 130);
context.bezierCurveTo(70, 100, 70, 122, 80, 130);
context.bezierCurveTo(110, 100, 110, 122, 120, 130);
context.bezierCurveTo(160, 100, 160, 122, 170, 130);

其中每个参数为：

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: 曲线端点的 x 坐标。
y: 曲线端点的 y 坐标。

注意，绘制曲线的顺序非常重要。你可以删除一条或两条曲线，或更改曲线绘制的顺序以查看曲线的构造方式。

通过将 fillStyle 设置为等于表示红色的 RGB 值来将颜色设置为红色。

context.fillStyle = "rgb(200, 0, 0)";

最后，用 fill 函数对形状进行着色：

context.fill();

请注意，在此示例中，画布的大小已经增加至 150x150 像素：

<canvas id="canvas" width="150" height="150" />

下面是完整的代码示例：

// Get the canvas element.
var canvas = document.getElementById("canvas");

// Specify a 2-D canvas type.
var context = canvas.getContext("2d");

// Create the path.
context.beginPath();

// Set the starting point for the curve.
context.moveTo(75, 25);
 
// Set each of the curves.
context.bezierCurveTo(10, 100, 10, 122, 20, 130);
context.bezierCurveTo(20, 100, 20, 122, 30, 130);
context.bezierCurveTo(40, 100, 40, 122, 50, 130);
context.bezierCurveTo(70, 100, 70, 122, 80, 130);
context.bezierCurveTo(110, 100, 110, 122, 120, 130);
context.bezierCurveTo(160, 100, 160, 122, 170, 130);

// Set the color of the image to red.
context.fillStyle = "rgb(200, 0, 0)";

// Draw the image.
context.fill();

后续步骤

在本快速入门中，我们添加了一个用来创建透明绘制图面的 canvas 元素，使用 CSS 在该 canvas 元素周围创建了一个边框，而且使用 JavaScript 在该 canvas 元素上绘制了多个图形图像。

我们从该 canvas 元素获取了 2D 绘制上下文，因此，我们可以通过设置 fillRect 和 fillStyle 来绘制矩形。我们以各种图形着色方式（如 RGB、十六进制值、预定义颜色和渐变）设置了 fillStyle。

我们看到了如何使用 beginPath 方法开始绘制新路径，以及如何使用其他方法（如 moveTo、lineTo 或 arc）绘制直线、圆和曲线的组合。

在创建路径之后，我们使用 fillStyle 和 strokeStyle 方法将路径呈现到了画布上。

接着，你将学习如何对画布图形进行动画处理，以及如何创建渐变。

如何对画布图形进行动画处理
如何创建渐变

posted on 2013-08-22 18:02 master2012 阅读(640) 评论(0) 收藏举报

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