canvas学习笔记

  • 最基本的使用
    • 创建一个画布
      1. 所有的操作都在画布的context上面
      2. canvas是基于状态而不是基于对象的,比如说颜色都是赋值给context,并不是一条线
    • canvas 标签
    <canvas id="myCanvas" height="200" width="100"></canvas>
    
  • 使用javascript来绘制图像
    • 基本步骤:
    var c = document.getElementById("myCanvas");//前提是有这个canvas元素
    var ctx = c.getContext("2d")//创建getContext("2d")对象
    //下面就可以绘图了。在ctx对象上
    
    • getContext(),获得渲染上下文和他的绘画功能,只有一个参数-上下文的格式
    • 绘制矩形
    fillRect(x,y,width,height)//绘制一个填充的矩形
    strokeRect(x,y,width,height)//绘制一个矩形的边框(也就是一个带边框的矩形啦)
    clearRect(w,y,width,height)//清除指定矩形区域,让清楚部分完全透明
    
    • 绘制路径
    ctx.beginPath()//必须要先新建一条路径,如果没有beginPath()那么,会从延续之前的路径,所谓的延续表现出来就是“连着”---从上次结束的地方开始,如果要想独立画,那最好的习惯就是每次开始前begin,结束后close
    closePath()//闭合路径之后图形绘制命令又重新指向到上下文中,在绘制封闭多边形的时候,建议成对使用
    stroke()//通过线条来绘制图形轮廓
    fill()//通过填充路径的内容区域生成实心的图形
    
    • 移动笔触
    moveTo(x,y)//相当于从哪里开始画图的意思
    
    • 线
    lineTo(x,y)//绘制一条从当前位置到指定x,y的直线(这里的x,y是终点),指定线段的终点
    
    • 曲线
      • quadraticCurveTo(cpx,cpy,x,y),二次贝赛尔曲线路径的方法,接受两个点为参数,第一个点是控制点,第二个是终点,起点在就是当前moveTo的点,这样可以画一个基于起点到终点,受控于控制点的一个曲线,通俗一点的理解就是控制点就像一只手把一条线拽起来一样,注意,并不是把一条直线拽起来,如果是拽直线,那就成折线了,而不是曲线。并且曲线永远不会触碰到控制点,而会在中途偏离控制点。
      • bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y)
      • arcTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,radius)
    • 圆弧
    arc(x,y,radius,startAngle,endAngle,anticlockwise)//画一个以(x,y)为圆心,radius为半径,从startAngle开始到endAngle结束,按照anticlockwise给定的方向(默认为顺时针)来生成,需要注意的是startAngle和endAngle的单位是弧度,不是度数,角度与弧度的js表达式:radians=(Math.PI/180)*degress.
    
    • 色彩
      fillStyle = color设置图形的填充颜色,strokeStyle = color设置线条的颜色

    • 透明度 globalAlpha = transparencyValue,取值范围0-1

    ctx.globalAlpha = 0.2
    
  • line Styles
lineWidth //设置线条宽度,默认为1.0
lineCap   //设置线条末端样式?什么鬼,其实就是线条的帽子,值有butt/round/square,默认值为butt
lineJoin  //设置线条与线条之间相交处的样式,值有round/bevel/miter,默认是miter
miterLimit//当lineJoin属性设置为miter的时候,该属性可用于控制两条相交线外侧交点与内侧交点的距离,必须是一个大于零的有限的数字,默认值为10.
getLineDash()//返回一个包含当前虚线样式,长度为非负偶数的数组
setLineDash()//设置当前虚线样式
lineDashOffset//设置虚线样式的起始偏移量

lineCap三个属性见下图


linecap
linecap

lineJoin三个属性见下图


lineJoin
lineJoin
  • 使用虚线
ctx.setLineDash([4,2])//接受一个数组作为参数,来指定线段与间隙的交替
ctx.lineDashOffset = 0//设置起始偏移量
  • 渐变
createLinearGradient(x1,y1,x2,y2)//指定渐变的起点和终点
createRadialGradient(x1,y1,r1,x2,y2,r2)//确定两个圆
gradient.addColorStop(offset,color)//上色,offset取值范围是0-1,表示渐变中开始用于结束之间的位置,color就是在offset位置显示的颜色值
用法举例 
var lineargradient = ctx.createLinearGradient(0,0,150,150);
lineargradient.addColorStop(0,'black');//定义渐变的颜色
ctx.fillStyle = lineargadient;//把渐变颜色给fillstyle或者strokestyle都行
ctx.fillRect(0,0,200,200)//这样就创建出一个渐变的矩形
  • 图案样式
createPattern(image,type)//image可以是一个image对象的引用或者另外一个canvas对象,type必须是repeat/repeat-x/repeat-y/no-repeat之一
举例:
var img = new Image()//第一次见
img.src = 'someImage.png';
img.onloda = function(){
 var ptn = ctx.createPattern(img,'repeat');
 ctx.fillStyle = ptn;
 ctx.fillRect(0,0,150,150)
}
  • 阴影
shadowOffsetX //设定阴影在x轴上延伸距离,默认为0
shadowBlur //设定阴影的模糊程度,默认为0
shadowColor //设定阴影的颜色,默认是全透明的黑色
  • 绘制文本
fillText(text,x,y [,maxWidth])//在指定的位置填充指定文本,最大宽度可选
strokeText(text,x,y [,maxWidth])//在指定的位置绘制文本边框(也就是空心的文字啦),最大宽度可选
举例:
ctx.font = "48px serif";
ctx.fillText('Hello world',10,50)
  • 文本的样式
font //设置字体大小和字体名称
textAlign //文本对齐选项,值start/end/left/right/center,默认start
textBaseline //基线对齐选项。值top/hanging/middle/alphabetic,ideographic,bottom,默认alphabetic
direction //文本方向,值ltr/rtl/inherit,默认inherit
  • 测量文本
    measureText()返回一个textMetrics对象的宽度,所在像素,体现文本特性的属性
var text = ctx.measureText('foo');
text.width;//就可以输出宽度了
  • 应用图像

    canvas图像操作能力很强大

    • 引入图像
    1,获得一个指向HTMLImageElement的对象或则另一个canvas的引用作为源,也可以通过提供一个url的 让是来使用图片
    2,使用drawImage()函数将图片绘制到画布上
    
    • 获得需要绘制的图片
    HTMLImageElement //由Image()构造出来,或者任何的<img>元素
    HTMLVideoElement//可以用一个html的<video>元素作为图片远,抓取某一帧作为一个图像
    HTMLCanvasElement//使用一个<canvas>元素作为图片源
    ImageBitmap//高性能的位图,可以从上述的所有源一集其它几种源中生成
    
    • 绘制图片

    所谓绘制图片就是在图片上画的意思

    drawImage(image,x,y)//image是image或者canvas对象,x,y是在其目标canvas里的起始目标
    
    • 缩放图片
    drawImage(image,x,y,width,height)//参数比上面多了两个,控制当canvas画入的时候应该缩放的大小
    
    • 切片

    也就是裁剪图片,有点意思

    drawImage(image,sx,sy,sWidth,sHeight,dx,dy,dWidth,dHeight)//参数见下图,前5个和上面的一样
    
    slicing
    slicing
    • 控制图像的缩放行为
      cx.mozImageSmoothingEnabled = false //火狐
  • 变形

变形操作都是在对一个图像设置好属性之后、绘制之前用的

  • 状态的保存和恢复
    save(), 用来保存canvas状态,canvas状态保存在一个栈中,保存一次,当前的状态就入栈,返回上一步的操作,就是restore(),恢复状态
  • 移动(translating)
translate(offsetx,offsety)//offsetx是左右偏移量,offsety是上下偏移量,变形前保存状态是个很好的习惯,translate移动的是canvas和他的原点到一个不同的位置(也就是将canvas的原点进行了偏移)
  • 旋转(rotating)
rotate(angle)//angle是以顺时针为方向、以弧度为单位的值
  • 缩放(scaling)
scale(x,y)//x,y是横轴和纵轴的缩放因子,必须为正值,比1小是缩小,比1大是放大,默认情况下,canvas 的 1 单位就是 1 个像素。举例说,如果我们设置缩放因子是 0.5,1 个单位就变成对应 0.5 个像素,这样绘制出来的形状就会是原先的一半。同理,设置为 2.0 时,1 个单位就对应变成了 2 像素,绘制的结果就是图形放大了 2 倍。
  • 变形(transforms)
transform(m11,m12,m21,m22,dx,dy)//目前没懂

移动、旋转、缩放,是叠加的,比如之前已经translate(100,100),左右上下偏移一百,此时位置为a点,如果后面没有移回来,又用了translat(200,200),那么是在a的基础上继续偏移,所以这个时候restore 的作用就来了,恢复状态,恢复在save时候的状态

  • 动画

所谓动画,就是不停的重绘,达到一种动的视觉效果

  • 基本步骤

    1. 清空canvas
    2. 保存canvas状态
    3. 绘制动画图形
    4. 恢复canvas状态,然后重绘下一帧
  • window.requestAnimationFrame(callback)

    用来在页面重绘之前,通知浏览器调用一个指定的函数,如果想要得到连贯的逐帧动画,函数中必须要重新调用,用法:
    function callback(){ window.requestAnimationFrame(callback);// 放在第一行 //函数体 }

  • 动画中的公式

    • 三角学基础函数
      1. sine of angle = opposite/hypotenuse
      2. cosine of angle = adjacent/hypotenuse
      3. tangent of angle = opposite/adjacent
    • 角度与弧度互转
      1. radians = degrees * Math.PI / 180
      2. degrees = radians * 180 / Math.PI
    • 创建波
    (function drawFrame(){
        window.requestAnimationFrame(drawFrame);
        angle += speed;
      }())
    
    • 创建圆形
    (function drawFrame(){
        window.requestAnimationFrame(drawFrame);
        xposition = centerX + Math.cos(angle)*radius;
        yposition = centerY + Math.sin(angle)*radius;
        angle += speed;
    }())
    
    • 创建椭圆形
    (function drawFrame(){
        window.requestAnimationFrame(drawFrame);
        xposition = centerX + Math.cos(angle)*xradius;
        yposition = centerY + Math.sin(angle)*yradius;
        angle += speed;
    }())
    
    • 获取两点间的距离
    dx = x2 - x1;
    dy = y2 - y1;
    distance = Math.sqrt(dx*dx + dy*dy)
    
  • 保存文件

    • canvas.toDataURL(type,encoderOptions),type是图片格式(可选),默认image/png,encoderOptions是图片质量(可选),默认范围为0-1,默认值0.92
  • 碰撞检测

    碰撞检测就是判定两个物体是否在同一时间内占用同一块空间

    • 碰撞检测的方法:
      1. 从几何图形的角度来检测,就是判断一个物体是否和另一个物体有重叠
      2. 也可以检测距离,就是判断两个物体是否足够近到发生碰撞。
    • 基于几何图形的碰撞检测
      • 两个物体间的碰撞检测
        1. 边界框算法:(就是把图形放到一个矩形里面,这个矩形由位置和大小计算得来)
        utils.intersectx = function (rectA, rectB) {
          return !(rectA.x + rectA.width < rectB.x ||
              rectB.x + rectB.width < rectA.x ||
              rectA.y + rectA.height < rectB.y ||
              rectB.y + rectB.height < rectA.y)}
        
    • 基于距离的的碰撞检测

    先确定两个物体的最小距离,再计算当前距离,然后进行比较

  • 小结

    • canvas画布常用接口
      1. canvas.width
      2. canvas.height
      3. canvas.getContext('2d')
    • 所谓状态,就是颜色、边框、线条宽度等等这些具体的属性
    • 矩形的绘制
      1. rect(x, y, width, height),绘制一个矩形,仅仅是路径,没有任何状态(也就是没有颜色没有边框)
      2. fillRect(x, y, width, height),绘制一个有填充色的矩形
      3. strokeRect(x, y, width, height),绘制一个有边框的矩形
  • TIPS

    • 一个有填充色并且描边的图像,应该先填充后描边(先fill后stroke),如果反过来的话,边的一半会被填充色覆盖掉
    • 所谓速度、加速度的问题:

    物理上v = at,x=v*t; 在canvas上没有时间的概念,因为是逐帧渲染的,可以想象成一帧就是1s,但是时间有递加的概念,而帧并没有,所以对应过来如果想要取得有“加速度的效果”,那么x += a,也就是叠加一个加速度的值,这样就像有了加速度一样;如果对应过来想要取得有“速度”的效果,那么就是x += v,也就是位置叠加一个速度,这样就像有了速度一样

    • 角度问题:canvas中逆时针角度为正,顺时针角度为负
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