canvas

一、canvas簡介

1.1 什么是canvas?(了解)

  • 是HTML5提供的一種新標簽
    <canvas></canvas>
     英 ['k?nv?s]  美 ['k?nv?s]   帆布 畫布
  • Canvas是一個矩形區域的畫布,可以用JavaScript在上面繪畫。控制其每一個像素。
  • canvas 標簽使用 JavaScript 在網頁上繪制圖像,本身不具備繪圖功能。
  • canvas 擁有多種繪制路徑、矩形、圓形、字符以及添加圖像的方法。
  • HTML5之前的web頁面只能用一些固定樣式的標簽:比如p、div、h1等

1.2 canvas主要應用的領域(了解)

  1. 游戲:canvas在基于Web的圖像顯示方面比Flash更加立體、更加精巧,canvas游戲在流暢度和跨平臺方面更牛。
    25 超棒的 HTML5 Canvas 游戲

  2. 可視化數據.數據圖表話,比如:百度的echart

  3. banner廣告:Flash曾經輝煌的時代,智能手機還未曾出現。現在以及未來的智能機時代,HTML5技術能夠在banner廣告上發揮巨大作用,用Canvas實現動態的廣告效果再合適不過。

  4. 未來=> 模擬器:無論從視覺效果還是核心功能方面來說,模擬器產品可以完全由JavaScript來實現。

  5. 未來=> 遠程計算機控制:Canvas可以讓開發者更好地實現基于Web的數據傳輸,構建一個完美的可視化控制界面。

  6. 未來=> 圖形編輯器:Photoshop圖形編輯器將能夠100%基于Web實現。

  7. 其他可嵌入網站的內容(多用于活動頁面、特效):類似圖表、音頻、視頻,還有許多元素能夠更好地與Web融合,并且不需要任何插件。

  8. 完整的canvas移動化應用

  9. 我們課程的目標

    • 我們不是主要做游戲開發的
    • 要求必須會做基本的用canvas繪制的特效頁面:比如,傳智前端官網。
    • 會用canvas做一些簡單的廣告、活動頁面
  10. 我們課程的案例和項目演示

  11. canvas的標準:

二、canvas繪圖基礎

2.0 sublime配置canvas插件(推薦)

推薦:
    安裝插件:AndyJS2
    github地址: https://github.com/malun666/AndyJS2
    直接下載到:X:\Users\用戶名\AppData\Roaming\Sublime Text 3\Packages

2.1 Canvas標簽

2.1.1 canvas標簽語法和屬性 (重點)

  • canvas:畫布油布的意思 ==英 ['k?nv?s] 美 ['k?nv?s] ==
  • 標簽名canvas,需要進行閉合。就是一普通的html標簽。
  • 可以設置width和height屬性,但是屬性值單位必須是px,否則忽略。
  • width和hegiht:默認300*150像素
  • 注意:
    • 不要用CSS控制它的寬和高,會走出圖片拉伸,
    • 重新設置canvas標簽的寬高屬性會讓畫布擦除所有的內容。
    • 可以給canvas畫布設置背景色

2.1.2 瀏覽器不兼容處理(重點)

  • ie9以上才支持canvas, 其他chrome、ff、蘋果瀏覽器等都支持
  • 只要瀏覽器兼容canvas,那么就會支持絕大部分api(個別最新api除外)
  • 移動端的兼容情況非常理想,基本上隨便使用
  • 2d的支持的都非常好,3d(webgl)ie11才支持,其他都支持
  • 如果瀏覽器不兼容,最好進行友好提示
    例如:                     
    <canvas id="cavsElem">
        你的瀏覽器不支持canvas,請升級瀏覽器.瀏覽器不支持,顯示此行文本
    </canvas>
  • 瀏覽器不兼容,可以使用flash等手段進行優雅降級

2.2 canvas繪圖上下文context

2.2.1 Context:Canvas的上下文、繪制環境。(重點掌握)

  • 上下文:上知天文,下知地理。是所有的繪制操作api的入口或者集合。
  • Canvas自身無法繪制任何內容。Canvas的繪圖是使用JavaScript操作的。
  • Context對象就是JavaScript操作Canvas的接口。
    *使用[CanvasElement].getContext(‘2d’)來獲取2D繪圖上下文。
var canvas  = document.getElementById( 'cavsElem' ); //獲得畫布
var ctx = canvas.getContext( '2d' );//注意:2d小寫, 3d:webgl

2.3 基本的繪制路徑(重點)

2.3.1 canvas坐標系

canvas坐標系,從最左上角0,0開始。x向右增大, y向下增大

[圖片上傳失敗...(image-94e325-1528037460116)]

2.3.2 設置繪制起點(moveTo)

* 語法:ctx.moveTo(x, y); 
* 解釋:設置上下文繪制路徑的起點。相當于移動畫筆到某個位置
* 參數:x,y 都是相對于 canvas盒子的最左上角。
* 注意:**繪制線段前必須先設置起點。**

2.3.3 繪制直線(lineTo)

* 語法:ctx.lineTo(x, y);
* 解釋:從x,y的位置繪制一條直線到起點或者上一個線頭點。
* 參數:x,y 線頭點坐標。

2.3.4 路徑開始和閉合

* 開始路徑:ctx.beginPath();
* 閉合路徑:ctx.closePath();
* 解釋:如果是繪制不同狀態的線段或者形狀,必須使用開始新路徑的方法把不同的繪制操作隔開。閉合路徑會自動把最后的線頭和開始的線頭連在一起。
* beginPath: 核心的作用是將 不同繪制的形狀進行隔離,
  每次執行此方法,表示重新繪制一個路徑,跟之前的繪制的墨跡可以進行分開樣式設置和管理。

2.3.5 描邊(stroke)

* 語法:ctx.stroke();
* 解釋:根據路徑繪制線。路徑只是草稿,真正繪制線必須執行stroke
* stroke: (用筆等)畫;輕撫;輕挪;敲擊;劃尾槳;劃掉;(打字時)擊打鍵盤
 英 [str??k]   美 [strok]
  • canvas繪制的基本步驟:
    • 第一步:獲得上下文 =>canvasElem.getContext('2d');
    • 第二步:開始路徑規劃 =>ctx.beginPath()
    • 第三步:移動起始點 =>ctx.moveTo(x, y)
    • 第四步:繪制線(矩形、圓形、圖片...) =>ctx.lineTo(x, y)
    • 第五步:閉合路徑 =>ctx.closePath();
    • 第六步:繪制描邊 =>ctx.stroke();
    html部分:
        <canvas id="cavsElem">
            你的瀏覽器不支持canvas,請升級瀏覽器
        </canvas>

    javascript部分:

    //===============基本繪制api====================
    //獲得畫布
    var canvas = document.querySelector('#cavsElem');
    var ctx = canvas.getContext('2d');  //獲得上下文

    canvas.width = 900;     //設置標簽的屬性寬高
    canvas.height = 600;    //千萬不要用 canvas.style.height
    canvas.style.border = "1px solid #000";

    //繪制三角形
    ctx.beginPath();        //開始路徑
    ctx.moveTo(100,100);    //三角形,左頂點
    ctx.lineTo(300, 100);   //右頂點
    ctx.lineTo(300, 300);   //底部的點
    ctx.closePath();        //結束路徑
    ctx.stroke();           //描邊路徑

2.3.7 填充(fill)

* 語法:ctx.fill(); 
* 解釋:填充,是將閉合的路徑的內容填充具體的顏色。默認黑色。


* 注意:交叉路徑的填充問題,“非零環繞原則”,順逆時針穿插次數決定是否填充。
    
    以下是非0環繞原則的原理:(了解即可,非常少會用到復雜的路徑)
    “非零環繞規則”是這么來判斷有自我交叉情況的路徑的:對于路徑中的任意給定區域,從該區域內部畫一條足夠長的線段,
    使此線段的終點完全落在路徑范圍之外。
    圖2-14中的那三個箭頭所描述的就是上面這個步驟。
    接下來,將計數器初始化為0,
    然后,每當這條線段與路徑上的直線或曲線相交時,
    就改變計數器的值。如果是與路徑的順時針部分相交,則加1,
    如果是與路徑的逆時針部分相交,則減1。若計數器的最終值不是0,那么此區域就在路徑里面,在調用fill()方法時,
    瀏覽器就會對其進行填充。
    如果最終值是0,那么此區域就不在路徑內部,瀏覽器也就不會對其進行填充了

[圖片上傳失敗...(image-4e5f18-1528037460116)]

2.3.8 快速創建矩形rect()方法

* 語法:ctx.rect(x, y, width, height);
* 解釋:x, y是矩形左上角坐標, width和height都是以像素計
* rect方法只是規劃了矩形的路徑,并沒有填充和描邊。
* 改造案例:04填充矩形.html
*rect: abbr. 矩形(rectangular);收據(receipt)

2.3.9 快速創建描邊矩形和填充矩形

* 語法: ctx.strokeRect(x, y, width, height);
    - 參數跟2.3.8相同,注意此方法繪制完路徑后立即進行stroke繪制
* 語法:ctx.fillRect(x, y, width, height);
    - 參數跟2.3.8相同, 此方法執行完成后。立即對當前矩形進行fill填充。

2.3.10 清除矩形(clearRect)

* 語法:ctx.clearRect(x, y, width, hegiht);
* 解釋:清除某個矩形內的繪制的內容,相當于橡皮擦。

2.4 繪制圓形(arc)

  • 概述:arc() 方法創建弧/曲線(用于創建圓或部分圓)。
    • 語法:ctx.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise);
    • arc: 弧(度)弧形物;天穹 英 [ɑ?k] 美 [ɑrk]
    • counter 反擊,還擊;反向移動,對著干;反駁,回答 ['ka?nt?] 美 ['ka?nt?]
    • 解釋:
      • x,y:圓心坐標。
      • r:半徑大小。
      • sAngle:繪制開始的角度。 圓心到最右邊點是0度,順時針方向弧度增大。
      • eAngel:結束的角度,注意是弧度。π
      • counterclockwise:是否是逆時針。true是逆時針,false:順時針
      • 弧度和角度的轉換公式: rad = deg*Math.PI/180;
      • 在Math提供的方法中sin、cos等都使用的弧度
        [圖片上傳失敗...(image-4a6ebb-1528037460116)]

2.5 繪制文字(會使用就可以了)

2.5.1 繪制上下文的文字屬性 (有印象就行了)

  • font 設置或返回文本內容的當前字體屬性
    • font 屬性使用的語法與 CSS font 屬性相同。
例如:ctx.font = "18px '微軟雅黑'";
  • textAlign 設置或返回文本內容的當前對齊方式
    • start : 默認。文本在指定的位置開始。
    • end : 文本在指定的位置結束。
    • center: 文本的中心被放置在指定的位置。
    • left : 文本左對齊。
    • right : 文本右對齊。
    * 例如:ctx.textAlign = 'left';         

[圖片上傳失敗...(image-df7c61-1528037460116)]

  • textBaseline 設置或返回在繪制文本時使用的當前文本基線
    • alphabetic : 默認。文本基線是普通的字母基線。
    • top : 文本基線是 em 方框的頂端。。
    • hanging : 文本基線是懸掛基線。
    • middle : 文本基線是 em 方框的正中。
    • ideographic: 文本基線是em基線。
    • bottom : 文本基線是 em 方框的底端。
    例如: ctx.textBaseline = 'top';
    單詞:
     alphabetic: 字母的;照字母次序的   [,?lf?'b?t?k]
     ideographic:表意的;表意字構成的   英 [,?d???'ɡr?f?k]   美 [,?d??'gr?f?k]

[圖片上傳失敗...(image-902564-1528037460116)]
[圖片上傳失敗...(image-638716-1528037460116)]

2.5.2 上下文繪制文字方法

* ctx.fillText()      在畫布上繪制“被填充的”文本
* ctx.strokeText()    在畫布上繪制文本(無填充)
* ctx.measureText()   返回包含指定文本寬度的對象
* 單詞:measure 測量;估量;權衡   英 ['me??]   美 ['m???]
    //綜合案例代碼:
    ctx.moveTo( 300, 300 );
    ctx.fillStyle = "purple";               //設置填充顏色為紫色
    ctx.font = '20px "微軟雅黑"';           //設置字體
    ctx.textBaseline = "bottom";            //設置字體底線對齊繪制基線
    ctx.textAlign = "left";                 //設置字體對齊的方式
    //ctx.strokeText( "left", 450, 400 );
    ctx.fillText( "Top-g", 100, 300 );        //填充文字

2.6 繪制圖片(drawImage) (重點)

2.6.1 基本繪制圖片的方式

context.drawImage(img,x,y);
參數說明: x,y 繪制圖片左上角的坐標, img是繪制圖片的dom對象。

2.6.2 在畫布上繪制圖像,并規定圖像的寬度和高度

context.drawImage(img,x,y,width,height);   
參數說明:width 繪制圖片的寬度,  height:繪制圖片的高度
如果指定寬高,最好成比例,不然圖片會被拉伸</em>
    等比公式:  toH = Height * toW   /  Width;  //等比 
             設置高 = 原高度 * 設置寬/ 原寬度;

2.6.3 圖片裁剪,并在畫布上定位被剪切的部分

context.drawImage(img,sx,sy,swidth,sheight,x,y,width,height);
參數說明:
    sx,sy 裁剪的左上角坐標,
    swidth:裁剪圖片的高度。 sheight:裁剪的高度 
    其他同上

2.6.4 用JavaScript創建img對象

第一種方式: 
   var img = document.getElementById("imgId");
第二種方式:
    var img = new Image();//這個就是 img標簽的dom對象
    img.src = "imgs/arc.gif";
    img.alt = "文本信息";
    img.onload = function() {
        //圖片加載完成后,執行此方法
    }

2.6.5 面向對象基礎復習補充:

  • 創建對象的方式:
    * var o = { name: '123', age: 18 }; //json方式創建
    * var o = new Object();  //通過new的方式創建
    * var o = new Persion(); //通過類的構造函數創建
  • JS中對象的屬性創建方式
    * json的方式: var o = { age: 19 };
    * 直接添加屬性:var o = {};  o.age = 19;//太分散了,不利于管理
    * 由于js動態語言的特性,如果屬性不存在的時候,直接添加屬性。
    * 構造函數添加屬性
    * 原型添加公共的屬性
  • JS的構造函數的原型
    構造函數的原型就是:構造對象的模板,構造函數原型里面的所有的屬性和方法都會共享給所有的 構造函數構造出來的所有實例。
    [圖片上傳失敗...(image-d789db-1528037460116)]

2.6.6 補充 sublime制作代碼段(推薦--已結講過了)

第一步:sublime菜單欄→ 工具 → 制作代碼段

第二步:修改輸出的sublime代碼段文本

<snippet>
    <content><![CDATA[
1、這里放要tab鍵 輸出的內容
2、 ${1:this} 占位符,tab可以進行切換,數字是切換的索引。
    :后面的是默認的文本。
]]></content>
    <!-- Optional: Set a tabTrigger to define how to trigger the snippet -->
    <tabTrigger>簡寫的字母</tabTrigger>
    <!-- Optional: Set a scope to limit where the snippet will trigger -->
    <!-- <scope>source.python</scope> -->
</snippet>

第三步:保存到插件的文件夾中,后綴名為:.sublime-snippet
比如我存放的位置:
C:\Users\malunmac\AppData\Roaming\Sublime Text 3\Packages\User\snippets
snippets是我自己新建的文件夾。


三、 canvas進階

3.1 Canvas顏色樣式和陰影

3.1.1 設置填充和描邊的顏色(掌握)

  • fillStyle : 設置或返回用于填充繪畫的顏色
  • strokeStyle: 設置或返回用于筆觸的顏色

以上兩個值都可以接受顏色名,16進制數據,rgb值,甚至rgba.
一般先進行設置樣式然后進行繪制。

例如:
ctx.strokeStyle = "red";      
ctx.strokeStyle = "#ccc";      
ctx.strokeStyle = "rgb(255,0,0)";      
ctx.strokeStyle = "rgba(255,0,0,6)";    

3.1.2 設置陰影(了解,少用,性能差)

  • 類比于CSS3的陰影。
  • 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,大于1的正整數,數值越高,模糊程度越大
  • shadowOffsetX: 設置或返回陰影距形狀的水平距離
  • shadowOffsetY: 設置或返回陰影距形狀的垂直距離
    ctx.fillStyle = "rgba(255,0,0, .9)"
    ctx.shadowColor = "teal";
    ctx.shadowBlur = 10;
    ctx.shadowOffsetX = 10;
    ctx.shadowOffsetY = 10;
    ctx.fillRect(100, 100, 100, 100);

例如:

  • 設置png圖片的陰影,圖片透明部分不會被投影。

3.2 復雜樣式(了解)

3.2.1 創建線性漸變的樣式(了解)

  • 一般不用,都是用圖片代替,canvas繪制圖片效率更高。
  • 線性漸變可以用于 矩形、圓形、文字等顏色樣式
  • 線性漸變是一個對象
  • 語法:ctx.createLinearGradient(x0,y0,x1,y1); //參數:x0,y0起始坐標,x1,y1結束坐標
    例如:
    //創建線性漸變的對象,
    var grd=ctx.createLinearGradient(0,0,170,0);
    grd.addColorStop(0,"black");  //添加一個漸變顏色,第一個參數介于 0.0 與 1.0 之間的值,表示漸變中開始與結束之間的位置。
    grd.addColorStop(1,"white");  //添加一個漸變顏色
    ctx.fillStyle =grd;           //關鍵點,把漸變設置到 填充的樣式

3.2.2 設置圓形漸變(徑向漸變) 了解

  • 創建放射狀/圓形漸變對象。可以填充文本、形狀等
  • context.createRadialGradient(x0,y0,r0,x1,y1,r1);
  • radial 半徑的;放射狀的;光線的;光線狀的 英 ['re?d??l] 美 ['red??l]
  • 參數詳解:
    • x0: 漸變的開始圓的 x 坐標
    • y0: 漸變的開始圓的 y 坐標
    • r0: 開始圓的半徑
    • x1: 漸變的結束圓的 x 坐標
    • y1: 漸變的結束圓的 y 坐標
    • r1: 結束圓的半徑
var rlg = ctx.createRadialGradient(300,300,10,300,300,200);
rlg.addColorStop(0, 'teal');    //添加一個漸變顏色
rlg.addColorStop(.4, 'navy');
rlg.addColorStop(1, 'purple');
ctx.fillStyle = rlg;//設置 填充樣式為延續漸變的樣式
ctx.fillRect(100, 100, 500, 500);

3.2.3 繪制背景圖(了解)

  • ctx.createPattern(img,repeat) 方法在指定的方向內重復指定的元素了解
  • pattern:n. 模式;圖案;樣品 英 ['p?t(?)n] 美 ['p?t?n]
  • 第一參數:設置平鋪背景的圖片,第二個背景平鋪的方式。
    • image : 規定要使用的圖片、畫布或視頻元素。
    • repeat : 默認。該模式在水平和垂直方向重復。
    • repeat-x : 該模式只在水平方向重復。
    • repeat-y : 該模式只在垂直方向重復。
    • no-repeat: 該模式只顯示一次(不重復)。
    var ctx=c.getContext("2d");
    var img=document.getElementById("lamp");
    var pat=ctx.createPattern(img,"repeat");
    ctx.rect(0,0,150,100);
    ctx.fillStyle=pat;//  把背景圖設置給填充的樣式
    ctx.fill();

3.3 變換(重點)

3.3.1 縮放(重點)

  • scale() 方法縮放當前繪圖,更大或更小
  • 語法:context.scale(scalewidth,scaleheight)
    • scalewidth : 縮放當前繪圖的寬度 (1=100%, 0.5=50%, 2=200%, 依次類推)
    • scaleheight : 縮放當前繪圖的高度 (1=100%, 0.5=50%, 2=200%, etc.)
      +注意:縮放的是整個畫布,縮放后,繼續繪制的圖形會被放大或縮小。

3.3.2 位移畫布(重點)

  • ctx.translate(x,y) 方法重新映射畫布上的 (0,0) 位置
  • 參數說明:
    • x: 添加到水平坐標(x)上的值
    • y: 添加到垂直坐標(y)上的值
  • 發生位移后,相當于把畫布的0,0坐標 更換到新的x,y的位置,所有繪制的新元素都被影響。
  • 位移畫布一般配合縮放和旋轉等。

3.3.3 旋轉(重點)

  • context.rotate(angle); 方法旋轉當前的繪圖
  • 注意參數是弧度(PI)
  • 如需將角度轉換為弧度,請使用 degrees*Math.PI/180 公式進行計算。

3.3 繪制環境保存和還原(重要)

  • ctx.save() 保存當前環境的狀態
    • 可以把當前繪制環境進行保存到緩存中。
  • ctx.restore() 返回之前保存過的路徑狀態和屬性
    • 獲取最近緩存的ctx
  • 一般配合位移畫布使用。

3.4 設置繪制環境的透明度(了解)

  • context.globalAlpha=number;
  • number:透明值。必須介于 0.0(完全透明) 與 1.0(不透明) 之間。
  • 設置透明度是全局的透明度的樣式。注意是全局的。

3.5 畫布限定區域繪制(了解)

  • ctx.clip(); 方法從原始畫布中剪切任意形狀和尺寸
  • 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)
  • 一般配合繪制環境的保存和還原。

3.6 畫布保存base64編碼內容(重要)

  • 把canvas繪制的內容輸出成base64內容。
  • 語法:canvas.toDataURL(type, encoderOptions);
  • 例如:canvas.toDataURL("image/jpg",1);
  • 參數說明:
    • type,設置輸出的類型,比如 image/png image/jpeg等
    • encoderOptions: 0-1之間的數字,用于標識輸出圖片的質量,1表示無損壓縮,類型為: image/jpeg 或者image/webp才起作用。
    案例1:
    var canvas = document.getElementById("canvas");
    var dataURL = canvas.toDataURL();
    console.log(dataURL);
    // "data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAUAAAAFCAYAAACNby
    // blAAAADElEQVQImWNgoBMAAABpAAFEI8ARAAAAAElFTkSuQmCC"

    var img = document.querySelector("#img-demo");//拿到圖片的dom對象
    img.src = canvas.toDataURL("image/png");      //將畫布的內容給圖片標簽顯示

3.7 畫布渲染畫布(重要)

  • context.drawImage(img,x,y);
  • img參數也可以是畫布,也就是把一個畫布整體的渲染到另外一個畫布上。
    var canvas1 = document.querySelector('#cavsElem1');
    var canvas2 = document.querySelector('#cavsElem2');
    var ctx1 = canvas1.getContext('2d');
    var ctx2 = canvas2.getContext('2d');
    ctx1.fillRect(20, 20, 40, 40);      //在第一個畫布上繪制矩形

    ctx2.drawImage(canvas1, 10, 10);    //將第一個畫布整體繪制到第二個畫布上

3.8 了解:線條樣式(了解)

  • lineCap 設置或返回線條的結束端點(線頭、線冒)樣式

    • butt : 默認。向線條的每個末端添加平直的邊緣。
      • 翻譯.:屁股;煙頭;笑柄;靶垛;粗大的一端 英 [b?t] 美 [b?t]
    • 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。
      [圖片上傳失敗...(image-9767fd-1528037460116)]
      參考:23線的樣式.html
  • lineJoin 設置或返回兩條線相交時,所創建的拐角類型

    • bevel: 創建斜角。
      • 翻譯. 斜角;斜面;[測] 斜角規 英 ['bev(?)l] 美 ['b?vl]
    • round: 創建圓角。
    • miter: 默認。創建尖角
      [圖片上傳失敗...(image-a19c2b-1528037460116)]
  • lineWidth 設置或返回當前的線條寬度

  • miterLimit 設置或返回最大斜接長度

    • 意思: 斜接 英 ['ma?t?]
    • 斜接長度指的是在兩條線交匯處內角和外角之間的距離。
    • 一般用默認值:10就可以了。除非需要特別長的尖角時,使用此屬性。
      [圖片上傳失敗...(image-46f34c-1528037460116)]

3.9 了解貝塞爾曲線(知道有)

3.9.1 繪制一條二次方曲線。

  • 微軟的畫圖板中的曲線的顏色。
  • quadratic:二次方的意思, 英 [kw?'dr?t?k] 美 [kwɑ'dr?t?k]
  • Curve:曲線的意思, 英 [k??v] 美 [k?v]
  • 語法: context.quadraticCurveTo(cpx,cpy,x,y);
  • 參數:
    • 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
      [圖片上傳失敗...(image-c2a45e-1528037460116)]
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(20,20);
    //繪制2次方曲線,貝賽爾曲線
    ctx.quadraticCurveTo(20,100,200,20);
    ctx.stroke();

3.9.2 繪制貝塞爾曲線(知道有)

  • 繪制一條三次貝塞爾曲線
  • 語法:context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y);
  • 提示:三次貝塞爾曲線需要三個點。前兩個點是用于三次貝塞爾計算中的控制點,第三個點是曲線的結束點。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。
  • 參數說明:
    • 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
//繪制復雜的貝塞爾曲線
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(400,400);
//參數說明:context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y);
// 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
ctx.bezierCurveTo(500, 200, 600, 600, 700, 300);
ctx.stroke();  

[圖片上傳失敗...(image-e6e03b-1528037460117)]

3.10了解創建兩條切線的弧(知道有)

  • 在畫布上創建介于當前起點和兩個點形成的夾角的切線之間的弧
  • 語法: context.arcTo(x1,y1,x2,y2,r); //類比:css3中的圓角。
  • 例如: ctx.arcTo(240, 100, 240, 110, 40);
  • 參數:
    • x1: 弧的端點1的 x 坐標
    • y1: 弧的端點1的 y 坐標
    • x2: 弧的端點2(終點)的 x 坐標
    • y2: 弧的端點2(終點)的 y 坐標
    • r : 弧的半徑
//代碼demo:
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(100,100);
ctx.lineTo(200,100);
//context.arcTo(x1,y1,x2,y2,r); //類比:css3中的圓角。
ctx.arcTo(240, 100, 240, 110, 40);
ctx.lineTo(240, 300);
ctx.stroke();   

[圖片上傳失敗...(image-f96218-1528037460117)]

3.11了解判斷點是否在路徑中(知道有)

context.isPointInPath(x,y);
//isPointInPath() 方法返回 true,如果指定的點位于當前路徑中;否則返回 false。
//判斷x,y坐標的點是否在當前的路徑中。

3.12了解文本寬度計算(知道有)

context.measureText(text).width;

3.13 如果以后做canvas游戲方向開發深入學習可以擴展內以下容:

  • setTransform() 將當前轉換重置為單位矩陣。然后運行 transform()
  • transform() 替換繪圖的當前轉換矩陣
  • globalCompositeOperation 設置或返回新圖像如何繪制到已有的圖像上
  • 像素操作

四、 Canvas開發庫封裝

4.1封裝常用的繪制函數

4.1.1封裝一個矩形

//思考:我們用到的矩形需要哪些繪制的東西呢?
1、矩形的 x、y坐標
2、矩形的寬高
3、矩形的邊框的線條樣式、線條寬度
4、矩形填充的樣式
5、矩形的旋轉角度
6、矩形的縮小放大
//下面是把上面所有的功能進行封裝的代碼:
function ItcastRect( option ) {//矩形構造函數
    this._init(option);
}
ItcastRect.prototype = {  //矩形的原型對象
    _init: function( option ) {  //初始化方法
        option = option || {};
        this.x = option.x === 0 ? 0 : option.x || 100;
        this.y = option.y === 0 ? 0 : option.y || 100;
        this.w = option.w || 100;
        this.h = option.h || 100;
        this.angle = option.angle === 0 ? 0 : option.angle || 0;
        this.fillStyle = option.fillStyle || 'silver';
        this.strokeStyle = option.strokeStyle || 'red';
        this.strokeWidth = option.strokeWidth || 4;
        this.scaleX = option.scaleX || 1;
        this.scaleY = option.Y || 1;
    },
    render: function( ctx ) {//把矩形渲染到canvas中
        ctx.save();
        ctx.translate( this.x, this.y );//位移畫布
        ctx.rotate( this.angle * Math.PI / 180 );//旋轉角度
        ctx.scale( this.scaleX, this.scaleY );//縮放
        ctx.fillStyle = this.fillStyle;
        ctx.fillRect( 0, 0, this.w, this.h ); //填充矩形
        ctx.lineWidth = this.strokeWidth;     //線寬
        ctx.strokeStyle = this.strokeStyle;   //填充樣式
        ctx.strokeRect( 0,0,this.w,this.h );  //描邊樣式
        ctx.restore();
    },
    constructor: ItcastRect
};
  • 4.1.2作業:嘗試著封裝一個圓形?
//封裝圓形的代碼的答案:不要偷看
function ItcastCircle( option ) {
    this._init( option );
}
ItcastCircle.prototype = {
    _init: function( option ) {
        option = option || {};
        this.x = option.x === 0 ? 0 : option.x || 100;
        this.y = option.y === 0 ? 0 : option.y || 100;
        this.w = option.w || 100;
        this.h = option.h || 100;
        this.angle = option.angle === 0 ? 0 : option.angle || 0;
        this.fillStyle = option.fillStyle || 'silver';
        this.strokeStyle = option.strokeStyle || 'red';
        this.strokeWidth = option.strokeWidth || 4;
        this.scaleX = option.scaleX || 1;
        this.scaleY = option.Y || 1;
        this.opactity = option.opactity || 1;
        this.counterclockwise = 
            option.counterclockwise === true ? true : option.counterclockwise || false;
        this.startAngle = option.startAngle == 0 ? 0 : option.startAngle || 0;
        this.endAngle = option.endAngle == 0 ? 0 : option.endAngle || 0;
        this.startAngle = this.startAngle * Math.PI/180;
        this.endAngle = this.endAngle * Math.PI / 180;
        this.r = option.r || 100;
    },
    render: function( ctx ) {
        ctx.save();
        ctx.translate( this.x, this.y);
        ctx.scale( this.scaleX, this.scaleY );
        ctx.rotate( this.agnle * Math.PI / 180 );
        ctx.globalAlpha = this.opacity;
        ctx.fillStyle = this.fillStyle;
        ctx.strokeStyle = this.strokeStyle;
        ctx.moveTo(0, 0);
        ctx.arc( 0, 0, this.r, this.startAngle, this.endAngle, this.counterclockwise);
        ctx.fill();
        ctx.stroke();
        ctx.restore();
    },
    constructor: ItcastCircle
};

4.2 第三方庫使用

  • Rgraph vs 百度的echart
https://roopons.com.au/wp-content/plugins/viral-optins/js/rgraph/
  • 國產的egret引擎
 http://www.egret-labs.org/
  • 比較火的3d引擎:treejs
http://threejs.org/
  • Konva
官網:http://konvajs.github.io/
    特點:
     * 小巧、使用方便、適合移動端和pc端
     * 支持豐富的事件處理操作
     * 支持類似JQuery的操作方式(順帶能復習jQueyr)
     * 開源,可以隨意更改
     * 社區更新比較活躍,github托管源碼
     * 性能也不錯
  • 其他的還有很多,希望以后能用到你們的庫。

五、Konva的使用快速上手

5.1 Konva的整體理念

  • 舞臺的概念的引入。整個視圖看做是一個舞臺 stage
  • 舞臺中可以繪制很多個層 layer
  • layer下面可以有很多的group
  • group下面可以有 矩形、圖片、其他形狀等
  • 參看:快速上手文檔---查看翻譯文檔
                  Stage
                    |
             +------+------+
             |             |
           Layer         Layer
             |             |
       +-----+-----+     Shape
       |           |
     Group       Group
       |           |
       +       +---+---+
       |       |       |
    Shape   Group    Shape
               |
               +
               |
             Shape

5.2 Konva矩形案例

5.2.1 創建一個矩形: Konva.Rect(option);

    //Konva使用的基本案例
    //第一步:創建舞臺
    var stage = new Konva.Stage({
        container: 'container',     //需要存放舞臺的Dom容器
        width: window.innerWidth,   //設置全屏
        height: window.innerHeight
    });

    //第二步:創建層
    var layer = new Konva.Layer();  //創建一個層
    stage.add(layer);               //把層添加到舞臺

    //第三步: 創建矩形
    var rect = new Konva.Rect({     //創建一個矩形
        x: 100,                     //矩形的x坐標,相對其父容器的坐標
        y: 100,                      
        width: 100,                 //矩形的寬度
        height: 100,                //矩形高度
        fill: 'gold',               //矩形填充的顏色
        stroke: 'navy',             //矩形描邊的顏色
        strokeWidth: 4,             //填充寬度
        opactity: .2,               //矩形的透明度
        scale: 1.2,                 //矩形的縮放 1:原來大小
        rotation: 30,               //旋轉的角度,是deg不是弧度。
        cornerRadius: 10,           //圓角的大小(像素) 
        id: 'rect1',                //id屬性,類似dom的id屬性
        name: 'rect',
        draggable: true             //是否可以進行拖拽
    });

    //創建一個組
    var group = new Konva.Group({
        x: 40,      
        y: 40,
    });
    group.add( rect );  //把矩形添加到組中
    
    //第四步: 把形狀放到層中
    layer.add( group ); //把組添加到層中
    layer.draw();       //繪制層到舞臺上

5.3 Konva的動畫系統

5.3.1 tween對象(重點)

  • tween,英文意思:兩者之間, 英 [twi?n] 美 [twin]
  • tween是控制Konva對象進行動畫的核心對象。
  • tween可以控制所有數字類型的屬性進行動畫處理,比如:x, y, rotation,
    width, height, radius, strokeWidth, opacity, scaleX等
//案例:
var tween = new Konva.Tween({
    node: rect,             //要進行動畫的Konva對象
    x: 300,                 //要進行動畫的屬性
    opacity: .8,            
    duration: 1,            //持續時間
    easing: Konva.Easings.EaseIn, //動畫的動畫效果
    yoyo: true,             //是否進行循環播放的設置
    onFinish: function() {
        //動畫執行結束后,執行此方法
    }
});

tween.play();   //啟動動畫
  • tween的控制方法

    • tween.play(), //播放動畫
    • tween.pause(), //暫停動畫
    • tween.reverse(), //動畫逆播放
    • tween.reset(), //重置動畫
    • tween.finish(), //立即結束動畫
    • seek:英文:尋找 英 [si?k] 美 [sik]
  • tween的緩動控制選項

    • Konva.Easings.Linear //線性
    • Konva.Easings.EaseIn //緩動,先慢后快
    • Konva.Easings.EaseOut //先快后慢
    • Konva.Easings.EaseInOut //兩頭慢,中間快
    • Konva.Easings.BackEaseIn //往回來一點,然后往前沖,汽車啟動類似...
    • Konva.Easings.BackEaseOut
    • Konva.Easings.BackEaseInOut
    • Konva.Easings.ElasticEaseIn //橡皮筋 英 [?'l?st?k] 美 [?'l?st?k]
    • Konva.Easings.ElasticEaseOut
    • Konva.Easings.ElasticEaseInOut
    • Konva.Easings.BounceEaseIn //彈跳;彈起,反跳;彈回 英 [ba?ns] 美 [ba?ns]
    • Konva.Easings.BounceEaseOut
    • Konva.Easings.BounceEaseInOut
    • Konva.Easings.StrongEaseIn //強力
    • Konva.Easings.StrongEaseOut
    • Konva.Easings.StrongEaseInOut
  • 動畫效果參考: 29Konva動畫緩動效果案例.html

5.3.2 動畫to的使用

  • to就是對tween的封裝,比較簡單好用。
    //案例:
    var rect = new Konva.Rect({
        x: 10,
        y: 10,
        width: 100,
        height: 100,
        fill: 'red'
    });
    layer.add(rect);
    layer.draw();

    //動畫系統
    rect.to({
        x: 100,
        y: 100,
        opactity: .1,
        duration: 3,
        onFinish: function() {

        }
    });

    //to: 就是對tween的簡單應用。

5.3.3 Animate的應用

  • Animation動畫,實際上就是瀏覽器通知開發者進行繪制,并提供當前的時間
    var anim = new Konva.Animation(function(frame) {
        //動畫系統提供的frame有三個屬性可以使用:
        var time = frame.time, // 動畫執行的總時間
            timeDiff = frame.timeDiff, // 距離上一幀的時間
            frameRate = frame.frameRate; // 幀率(既1000/間隔時間)
       
       //動畫的動作

    }, layer);
    
    anim.start();//啟動動畫

    //anim.stop();//結束動畫

5.3.4 循環播放動畫的實現

    //總體思路,使用tween 配合onFinish事件中重新播放動畫,達到循環播放的效果
    var loopTween = new Konva.Tween({
        node: star, //設置要表現動畫的 Konva對象
        rotation: 360,  //旋轉360度
        duration: 2,    //動畫持續時間
        easing: Konva.Easings.Linear,
        onFinish: function() {
            // this === loopTween //true
            this.reset();//重置動畫
            this.play(); //重新播放動畫
        }
    });
    loopTween.play();

5.3.5 回放且循環播放動畫

  • yoyo屬性可以進行對動畫進行播放完后,回放當前動畫,并持續循環來回切換播放。
    rect.to({
        duration: 2,
        scale: 1.5,
        yoyo: true// 此設置也可以用于 tween
    });

5.3.6 進度條案例

5.3.7 傳智官網案例

  • 三角函數的補充

    • Math.sin(弧度); //夾角對面的邊 和 斜邊的比值
    • Math.cos(弧度); //夾角側邊 與斜邊的比值
  • 圓形上面的點的坐標的計算公式

    • x =x0 + Math.cos(rad) * R;//x0和y0是圓心點坐標
    • y =y0 + Math.sin(rad) * R;//注意都是弧度
      [圖片上傳失敗...(image-7a3f72-1528037460117)]
  • group的靈活運用

    • konva的group很靈活,每個group都有自己的坐標系
    • group可以包含其他的group,可以對group做整個組的動畫
    • group可以通過getChidren();//可以拿到直接子級元素。
    var group = new Konva.Group({
        x: 0,
        y: 0
    });
    group.add(rect);

5.4 Konva的事件(重要)

    var rect = new Konva.Rect({
        x: 100,
        y: 100,
        fill: 'red',
        width: 200,
        height: 200
    });

    //綁定事件 Konva支持事件:mouseover, mouseout, mouseenter, mouseleave, mousemove, mousedown, mouseup, mousewheel, click, dblclick, dragstart, dragmove, and dragend

    rect.on('click', function(){   //jQuery一模一樣!!
        console.log('^_^  ^_^');
    });

    //綁定多個事件
    rect.on('click mousemove',function(e){

    });

    //解除綁定事件
    rect.off('click');             //這不是jQuery嗎?

    //觸發事件
    rect.fire('click');

    //取消事件冒泡
    rect.on('click', function(evt) {
      alert('You clicked the circle!');
      evt.cancelBubble = true;      //取消事件冒泡
    });

5.5 Konva的選擇器

  • 選擇方法。
    • ID選擇法:stage.find('#id'); //此方法返回的是一個數組
    • name選擇法:group.findOne('.name');//返回一個Konva對象
    • type選擇法: group.find('Circle');//查找所有的圓形Konva對象
    //組中查找圓形的Konva對象
    groupCircle.find('Circle').each(function( circle, index ){
        circle.setZIndex( 3 - index );
    });

5.6 餅狀圖案例

  • wedge: 楔形

5.7 柱狀圖案例

  • histogram n. [統計] 直方圖;柱狀圖 英 ['h?st?gr?m] 美 ['h?st?ɡr?m]

六、Canvas項目實戰

七、Canvas優化

 <!-- requestAnim shim layer by Paul Irish -->
    window.requestAnimFrame = (function(){
      return  window.requestAnimationFrame       || 
              window.webkitRequestAnimationFrame || 
              window.mozRequestAnimationFrame    || 
              window.oRequestAnimationFrame      || 
              window.msRequestAnimationFrame     || 
              function(/* function */ callback, /* DOMElement */ element){
                window.setTimeout(callback, 1000 / 60);
              };
    })();
  

// example code from mr doob : http://mrdoob.com/lab/javascript/requestanimationframe/

var canvas, context, toggle;

init();
animate();

function init() {

    canvas = document.createElement( 'canvas' );
    canvas.width = 512;
    canvas.height = 512;

    context = canvas.getContext( '2d' );

    document.body.appendChild( canvas );

}

function animate() {
    requestAnimFrame( animate );
    draw();

}

function draw() {

    var time = new Date().getTime() * 0.002;
    var x = Math.sin( time ) * 192 + 256;
    var y = Math.cos( time * 0.9 ) * 192 + 256;
    toggle = !toggle;

    context.fillStyle = toggle ? 'rgb(200,200,20)' :  'rgb(20,20,200)';
    context.beginPath();
    context.arc( x, y, 10, 0, Math.PI * 2, true );
    context.closePath();
    context.fill();

}

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