canvas基础语法

前面的话

　　canvas顾名思义是定义在浏览器中的画布。它不仅是一个普通的元素，更是一个强大的编程工具。它的出现已然超过了web基于文档的设计初衷，将网页这一形态的应用推向了另一个高度。利用canvas，可以开发出复杂的动画、动态图表、游戏等。关于canvas，有这样一句话——canvas就像是一场文艺复兴，将编程工作者彻底释放出创造力。本文将详细介绍canvas基础知识

添加canvas

　　在HTML中添加Canvas非常简单，只需要在HTML的<body>部分，添加上<canvas>标签就可以了

<canvas>

    <p>The canvas element is not supported!</p>

</canvas>

　　现在，页面是一个完完全全的空白页面。Canvas的本意是画布，画布在HTML5中是透明的，是不可见的

【HTML属性】

　　在网页上使用canvas元素时，它会创建一块矩形区域。默认情况下，canvas的宽为300px，高为150px

　　canvas支持HTML属性高度height和宽度width，可以在开始和结束标签之间加入HTML来提供后备内容

height    高度

width     宽度

<canvas width="600" height="300">

    <p>The canvas element is not supported!</p>

</canvas>

　　[注意]重置canvas的宽或高可以达到清空画布的效果

【CSS样式】

　　同大多数HTML元素一样，canvas元素也可以通过应用CSS的样式来增加边框，设置内外边距等。而且一些CSS属性还可以被canvas内的元素继承。比如字体样式，在canvas内添加的文字，默认同canvas元素本身是一样的。此外，在canvas中为绘图上下文设置属性同样要遵循CSS语法

　　[注意]通过CSS样式设置的宽高，是canvas元素的实际占据宽高；通过属性值设置的宽度，是canvas内部编程的设置宽高；如果没有通过CSS样式设置宽度，则canvas元素实际占据宽高等于内容编程设置宽度

　　如果按照如下进行设置，则canvas的最终宽高为400*100，相当于内部元素宽度缩小2.5倍，高度缩小2倍

    canvas.width = 1000;

    canvas.height = 200;

    canvas.style.width = '400px';

    canvas.style.height = '100px';

　　如果按照如下进行设置，则canvas的最终宽高为400*40，相当于内部元素宽度和高度等比例缩小2.5倍

    canvas.width = 1000;

    canvas.height = 200;

    canvas.style.width = '400px';

绘图上下文

　　要在canvas上绘图，需要以下三个步骤

　　1、布置画布：通过添加<canvas>标签，添加canvas元素

　　2、获取画布：通过<canvas>标签的id，获得canvas对象

　　3、取得绘图上下文：通过canvas对象的getContext("2d")方法，获得2D环境；如果要获取三维上下文，使用"webgl"

　　上面的三个步骤对应如下代码

<canvas id=“canvas”></canvas>

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

var context = canvas.getContext("2d")

【canvas坐标】

　　使用2D上下文提供的方法可以绘制简单的2D图形，比如矩形、弧线和路径。2D上下文坐标开始于canvas元素的左上角，原点坐标是(0,0)。所有坐标值都基于这个原点计算，x值越大表示越靠右，y值越大表示越靠下。默认情况下，width和height表示水平和垂直两个方向上可用的像素数目

填充和描边

　　2D上下文的两种基本绘图操作是填充和描边

　　填充是指用指定的样式(颜色、渐变和图像)填充图形；描边是只在图形的边缘画线

　　大多数2D上下文操作都会细分为填充和描边两个操作，而操作的结果取决于两个属性:fillStyle和strokeStyle。这两个属性的值可以是字符串表示的颜色、渐变对象或模式对象，它们的默认值都是#000

var context = drawing.getContext('2d');

context.strokeStyle="red";

context.fillStyle="#00f";

　　关于渐变和模式对象，稍后介绍

绘制矩形

　　下面先从最简单的矩形绘制开始说起，矩形是唯一一种可以直接在2D上下文中绘制的形状，与矩形相关的方法包括fillRect()、strokeRect()、clearRect()。这三个方法都能接收4个参数：矩形的x坐标、矩形的y坐标、矩形宽度和矩形高度。这些参数的单位都是像素

fillRect(x,y,w,h):画布上绘制的矩形会填充通过fillStyle属性指定的颜色

strokeRect(x,y,w,h):画布上绘制的矩形会使用通过strokeStyle属性指定描边颜色

clearRect(x,y,w,h):用于清除画布上的矩形区域。本质上这个方法可以把绘制上下文中的某一矩形区域变透明。通过绘制形状然后再清除指定区域，就可以生成有意思的效果

　　下面来绘制一个背景颜色为红色，尺寸为100*100，位置为(0,0)点的矩形

<canvas id="drawing" style="border:1px solid black">

    <p>The canvas element is not supported!</p>

</canvas>

<script>

var drawing = document.getElementById('drawing');

//确定浏览器支持<canvas>元素

if(drawing.getContext){

    var context = drawing.getContext('2d');

    context.fillRect(0,0,100,100);

    context.fillStyle = 'red';

}

</script>

　　结果如下，背景颜色为黑色。这是因为，使用fillRect()方法时，会使用当前的fillStyle值。由于当前还没有设置，所以会使用默认的黑色值

　　进行如下修改后，结果符合预期

<script>

var drawing = document.getElementById('drawing');

if(drawing.getContext){

    var context = drawing.getContext('2d');

　　 context.fillStyle = 'red';

　　 context.fillRect(0,0,100,100);
}

</script>

　　下面来绘制一个半透明的蓝色描边矩形，尺寸为100*100，位置在(0,0)点

<script>

var drawing = document.getElementById('drawing');

if(drawing.getContext){

    var context = drawing.getContext('2d');

　　 context.strokeStyle = 'rgba(0,0,255,0.5)';

　　 context.strokeRect(0,0,100,100);
}

</script>

　　接下来，在(0,0)点绘制尺寸为100*100背景为半透明红色的矩形， 1s后在(50,50)点绘制尺寸为100*100，描边为半透明蓝色的矩形，1s后使用clearRect()清除矩形

<canvas id="drawing" style="border:1px solid black">

    <p>The canvas element is not supported!</p>

</canvas>

<script>

var drawing = document.getElementById('drawing');

if(drawing.getContext){

    var context = drawing.getContext('2d');

    context.fillStyle = 'rgba(255,0,0,0.5)';

    context.fillRect(0,0,100,100);

    setTimeout(function(){

      context.strokeStyle = 'rgba(0,0,255,0.5)';

      context.strokeRect(50,50,100,100);

    },1000);

    setTimeout(function(){

      context.clearRect(0,0,300,150);

    },2000);

}

</script>

绘制文本

　　绘制文本主要有两个方法：fillText()和strokeText()，fillText()方法使用fillStyle属性绘制文本，strokeText()方法使用strokeStyle属性为文本描边

　　这两个方法都可以接收4个参数：要绘制的文本字符串、x坐标、y坐标和可选的最大像素宽度

　　若传入的字符串大于最大宽度时，则绘制的文本字符的高度正确，而宽度会收缩以适应最大宽度。而且这两个方法都以下列3个属性为基础：font、textAlign、textBaseline

font(与font集合样式写法相同)

textAlign(start\end\center)不建议使用left\right，默认为start

textBaseline(top\hanging\middle\alphabetic\ideographic\bottom)，默认为alphabetic

【measureText()】

　　由于绘制文本比较复杂，特别是需要把文本控制在某一区域的时候，因此提供了辅助确定文本大小的方法measureText()方法。该方法接收一个参数，即要绘制的文本，返回一个TextMetrics对象，该对象只有一个width属性。measureText()方法利用font、textAlign、textBaseline的当前值计算指定文本的大小

　　假设想在一个100px宽的矩形区域中绘制文本"小火柴"，下面代码从50px字体大小开始递减，最终会找到合适的字体大小

<script>

var drawing = document.getElementById('drawing');

if(drawing.getContext){

    var context = drawing.getContext('2d');

    var fontSize = 50;

    context.font= fontSize + 'px arial';

    while(context.measureText('小火柴').width > 100){

        fontSize--;

        context.font= fontSize + 'px arial';

    }

    context.fillText('小火柴',10,30);

    context.fillText('字体大小是' + fontSize + 'px' ,10,80);

}

</script>

描边线条

　　关于描边线条有4个常用属性分别是lineWidth、lineCap、lineJoin和miterLimit

lineWidth：描边线条宽度(默认为1)

lineCap：描边线条末端形状是平头、圆头还是方头(butt、round、square)(默认为butt)

lineJoin：描边线条相交方式是圆交、斜交还是斜接(round、bevel、miter)(默认为miter)

miterLimit：描边线条的最大斜接长度

　　斜接长度是指两条交汇处内角和外角之间的距离，边角的角度越小，斜接长度就越大，为了避免斜接长度过长，可以使得miterLimit属性，如果斜接长度超过miterLimit的值，边角会以lineJoin的"bevel"类型来显示

　　[注意]只有当lineJoin属性为"miter"时，miterLimit才有效

渐变

　　填充和描边除了可以取颜色值之外，还可以取渐变值，渐变由canvasGradient实例表示

【创建渐变】

　　渐变分为线性渐变和径向渐变

　　调用createLinearGradient()方法创建线性渐变，这个方法接收4个参数：起点的x坐标、y坐标，终点的x坐标、y坐标

　　调用createRadialGradient()方法创建径向渐变，这个方法接收6个参数，对应两个圆的圆心和半径。前三个参数指定起点圆的圆心(x和y)及半径。后三个参数指定终点圆的圆心(x和y)及半径。可以把径向渐变想象成一个长圆桶，而这6个参数定义的正是这个桶的两个圆形开口的位置

　　[注意]如果想从某个形状的中心点开始创建一个向外扩散的径向渐变效果，要将两个圆定义为同心圆

【指定色标】

　　接下来使用addColorStop()方法来指定色标。这个方法接收两个参数：色标位置和CSS颜色值。色标位置是一个0(开始的颜色)到1(结束的颜色)之间的数字

　　最后将渐变对象实例赋值给fillStyle或strokeStyle，进而可以绘制图形

　　下面来创建一个垂直方向的从品红到浅蓝色的线性渐变

<canvas id="drawing" style="border:1px solid black">

    <p>The canvas element is not supported!</p>

</canvas>

<script>

var drawing = document.getElementById('drawing');

if(drawing.getContext){

    var context = drawing.getContext('2d');

    var linearGradient = context.createLinearGradient(0,0,0,100);

    linearGradient.addColorStop(0,'pink');

    linearGradient.addColorStop(1,'lightblue');

    context.strokeStyle = linearGradient;

    context.fillStyle = linearGradient;

    context.fillRect(10,10,100,100);

    context.strokeRect(120,10,100,100);

    context.font="20px/50px 宋体";

    context.textAlign = 'end';

    context.textBaseline = 'top';

    context.strokeText("小火柴",290,10);

}

</script>

　　下面来创建一个从品红到浅蓝色的径性渐变

<canvas id="drawing" style="border:1px solid black">

    <p>The canvas element is not supported!</p>

</canvas>

<script>

var drawing = document.getElementById('drawing');

if(drawing.getContext){

    var context = drawing.getContext('2d');

    var radialGradient = context.createRadialGradient(50,50,0,50,50,50);

    radialGradient.addColorStop(0,'pink');

    radialGradient.addColorStop(1,'lightblue');

    context.fillStyle = radialGradient;

    context.fillRect(0,0,100,100);

}

</script>

绘制路径

　　绘制路径包括开始绘制、实际绘制和结束绘制三个步骤

【开始绘制】

　　要绘制路径，首先必须调用beginPath()方法，表示要开始绘制新路径

　　[注意]beginPath()之后的strokeStyle或fillStyle用于当前路径

【实际绘制】

　　实际绘制路径时可以使用以下方法：

　　1、moveTo(x,y)：将绘图游标移动到(x,y)，不画线。如果其他方法需要使用上一点的坐标，一定要先使用moveTo(x,y)确定坐标

context.moveTo(100,100)

　　表示移动画笔至(100,100)这个点（单位是px）

　　2、lineTo(x,y)：从上一点开始绘制一条直线，到(x,y)为止

context.lineTo(600,600)

　　表示从上一笔的停止点绘制到(600,600)

　　3、arcTo(x1,y1,x2,y2,radius)：从上一点开始绘制一条弧线到(x2,y2)为止，并以给定半径radius穿过(x1,y1)

context.arcTo(30,80,100,100,60);

　　表示从上一点开始绘制一条弧线到(100,100)为止，该弧线穿过(30,80)，且半径为60

　　4、arc(x,y,radius,startAngle,endAngle,counterclockwise)：以(x,y)为圆心绘制一条弧线，弧线半径为radius，起始和结束角度(用弧度表示)分别为startAngle和endAngle。最后一个参数表示startAngle和endAngle是否按逆时针方向计算。默认值为false表示按顺时针方向计算

context.arc(50,50,40,0,2*Math.PI,false);

　　表示以(50,50)为圆心绘制一条弧线，半径为40，起始和结束角度分别为0和2PI，按顺时针方向计算

　　5、bezierCurveTo(c1x,c1y,c2x,c2y,x,y)：从上一点开始绘制一条曲线，到(x,y)为止，并且以(c1x,c1y)和(c2x,c2y)为控制点

context.bezierCurveTo(0,50,100,50,100,0);

　　表示从上一点开始绘制一条曲线，到(100,0)为止，并且以(0,50)和(100,50)为控制点

　　6、quadraticCurveTo(cx,cy,x,y)：从上一点开始绘制一条二次曲线，到(x,y)为止，并且以(cx,cy)为控制点

context.quadraticCurveTo(50,50,0,100);

　　表示从上一点开始绘制一条二次曲线，到(0,100)为止，并且以(50,50)为控制点

　　7、rect(x,y,width,height)：从点(x,y)开始绘制一个矩形，宽度和高度分别由width和height指定。这个方法绘制的是矩形路径，而不是strokeRect()和fillRect()所绘制的独立的形状

context.rect(20,20,50,50);

　　表示从(20,20)开始绘制一个矩形，宽高分别是50和50

【结束绘制】

　　创建路径后有以下4种选择

　　1、用fillStyle填充，调用fill()方法

　　2、用strokeStyle描边，调用stroke()方法

　　[注意]如果fill()和stroke()同时使用，应该先使用fill()，后使用stroke()。否则，fill()会覆盖stroke()的部分线条宽度

　　3、在路径上创建一个剪切区域，调用clip()方法

　　[注意]canvas中的clip()方法用于从原始画布中剪切任意形状和尺寸。一旦剪切了某个区域，则所有之后的绘图都会被限制在被剪切区域内(不能访问画布上的其他区域)。也可以在使用clip()方法前通过使用save()方法对当前画布区域进行保存，并在以后任意时间通过restore()方法对其进行恢复。可以使用clip()实现类似于探照灯效果

　　4、绘制一条连接到路径起点的线条，调用closePath()方法

　　在2D绘图上下文中，路径是一种主要的绘图方式，因为路径能为要绘制的图形提供更多控制。由于路径的使用很频繁，所以有一个isPointInPath()方法，接收x和y坐标作为参数，用于在路径被关闭之前确定画布上的某一点是否位于路径上

if(context.isPointInPath(100,100)){

    console.log('this point is in the path');

}