Canvas 基础汇总

语法

getContext()　　　用来获得渲染上下文和它的绘画功能（只有一个参数）

检测浏览器是否支持Canvas

var canvas = document.getElementById('tutorial');

if (canvas.getContext){
  var ctx = canvas.getContext('2d');
  // drawing code here
} else {
  // canvas-unsupported code here
}

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
• clearRect(x, y, width, height) 清除指定矩形区域，让清除部分完全透明。

绘制路径

• beginPath() 新建一条路径，生成之后，图形绘制命令被指向到路径上生成路径。
• closePath() 闭合路径之后图形绘制命令又重新指向到上下文中。
• 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。

1. 生成路径的第一步叫做beginPath()。本质上，路径是由很多子路径构成，这些子路径都是在一个列表中，所有的子路径（线、弧形、等等）构成图形。而每次这个方法调用之后，列表清空重置，然后我们就可以重新绘制新的图形。
2. 第二步就是调用函数指定绘制路径
3. 第三，就是闭合路径closePath(),不是必需的。这个方法会通过绘制一条从当前点到开始点的直线来闭合图形。如果图形是已经闭合了的，即当前点为开始点，该函数什么也不做。

注意：当前路径为空，即调用beginPath()之后，或者canvas刚建的时候，第一条路径构造命令通常被视为是moveTo（），无论实际上是什么。出于这个原因，你几乎总是要在设置路径之后专门指定你的起始位置。

注意：当你调用fill()函数时，所有没有闭合的形状都会自动闭合，所以你不需要调用closePath()函数。但是调用stroke()时不会自动闭合。

移动笔触

• moveTo(x, y)  将笔触移动到指定的坐标x以及y上。

当canvas初始化或者beginPath()调用后，通常会使用moveTo()函数设置起点。也能够使用moveTo()绘制一些不连续的路径。

线

• lineTo(x, y)  绘制一条从当前位置到指定x以及y位置的直线。

圆弧

• arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise)    画一个以（x,y）为圆心的以radius为半径的圆弧（圆），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。
• arcTo(x1, y1, x2, y2, radius) 根据给定的控制点和半径画一段圆弧，再以直线连接两个控制点。

注意：arc()函数中表示角的单位是弧度，不是角度。角度与弧度的js表达式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　弧度 = (Math.PI / 180) * 角度。

二次贝塞尔曲线及三次贝塞尔曲线

• quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y) 绘制二次贝塞尔曲线，cp1x,cp1y为一个控制点，x,y为结束点。
• bezierCurveTo(cp1x, cp1y, cp2x, cp2y, x, y) 绘制三次贝塞尔曲线，cp1x,cp1y为控制点一，cp2x,cp2y为控制点二，x,y为结束点。

右边的图能够很好的描述两者的关系，二次贝塞尔曲线有一个开始点（蓝色）、一个结束点（蓝色）以及一个控制点（红色），而三次贝塞尔曲线有两个控制点。

参数x、y在这两个方法中都是结束点坐标。cp1x,cp1y为坐标中的第一个控制点，cp2x,cp2y为坐标中的第二个控制点。

矩形 

• rect(x, y, width, height) 绘制一个左上角坐标为（x,y），宽高为width以及height的矩形。

Path2D 对象

　　作用：用来缓存或记录绘画命令，这样你将能快速地回顾路径。

　　创建对象：

　　　　　　Path2D()  Path2D()会返回一个新初始化的Path2D对象（可能将某一个路径作为变量——创建一个它的副本，或者将一个包含SVG path数据的字符串作为变量）。

new Path2D();     // 空的Path对象
new Path2D(path); // 克隆Path对象
new Path2D(d);    // 从SVG建立Path对象

　　注意： 所有的路径方法比如 moveTo, rect, arc 或quadraticCurveTo等，都可以在Path2D中使用。

　　Path2D API 添加了 addPath作为将path结合起来的方法。当你想要从几个元素中来创建对象时，这将会很实用。

　　比如：Path2D.addPath(path [, transform])​

　　添加了一条路径到当前路径（可能添加了一个变换矩阵）。

Path2D 示例

function draw() {
  var canvas = document.getElementById('canvas');
  if (canvas.getContext){
    var ctx = canvas.getContext('2d');

    var rectangle = new Path2D();    // 创建实例
    rectangle.rect(10, 10, 50, 50);  // 创建矩形

    var circle = new Path2D();    // 创建实例
    circle.moveTo(125, 35);       // 规定画笔起始点
    circle.arc(100, 35, 25, 0, 2 * Math.PI);    // 创建圆

    ctx.stroke(rectangle);    // 生成边框图像
    ctx.fill(circle);         // 生成实心图像
  }
}

使用 SVG paths

这条路径将先移动到点 (M10 10) 然后再水平移动80个单位(h 80)，然后下移80个单位 (v 80)，接着左移80个单位 (h -80)，再回到起点处 (z)。你可以在Path2D constructor 查看这个例子。

var p = new Path2D("M10 10 h 80 v 80 h -80 Z");

色彩 Colors

• fillStyle = color  设置图形的填充颜色。
• strokeStyle = color  设置图形轮廓的颜色。

　　注意：一旦设置了 strokeStyle 或者 fillStyle 的值，那么这个新值就会成为新绘制的图形的默认值。如果要给每个图形上不同的颜色，需要重新设置 fillStyle 或 strokeStyle 的值。

透明度 Transparency

• globalAlpha = transparencyValue  这个属性影响到 canvas 里所有图形的透明度，有效的值范围是 0.0 （完全透明）到 1.0（完全不透明），默认是 1.0。
• 也可以用 strokeStyle  fillStyle 来设置 globalAlpha 的透明度

• // 指定透明颜色，用于描边和填充样式
  ctx.strokeStyle = "rgba(255,0,0,0.5)";
  ctx.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.5)";

线型 Line styles

• lineWidth = value   设置线条宽度。

• lineCap = type   设置线条末端样式。

• lineJoin = type   设定线条与线条间接合处的样式。

• miterLimit = value   限制当两条线相交时交接处最大长度；所谓交接处长度（斜接长度）是指线条交接处内角顶点到外角顶点的长度。

• getLineDash()   返回一个包含当前虚线样式，长度为非负偶数的数组。

• setLineDash(segments)   设置当前虚线样式。

• lineDashOffset = value   设置虚线样式的起始偏移量。

lineCap 属性的例子

• 属性 lineCap 的值决定了线段端点显示的样子。它可以为下面的三种的其中之一：butt，round 和 square。默认是 butt。

lineJoin 属性的例子

• lineJoin 的属性值决定了图形中两线段连接处所显示的样子。它可以是这三种之一：round, bevel 和 miter。默认是 miter。
• 

使用虚线

• 用 setLineDash 方法和 lineDashOffset 属性来制定虚线样式. setLineDash 方法接受一个数组，来指定线段与间隙的交替；lineDashOffset 属性设置起始偏移量.

渐变 Gradients

• createLinearGradient(x1, y1, x2, y2)  createLinearGradient 方法接受 4 个参数，表示渐变的起点 (x1,y1) 与终点 (x2,y2)
• createRadialGradient(x1, y1, r1, x2, y2, r2)  createRadialGradient 方法接受 6 个参数，前三个定义一个以 (x1,y1) 为原点，半径为 r1 的圆，后三个参数则定义另一个以 (x2,y2) 为原点，半径为 r2 的圆。

• var lineargradient = ctx.createLinearGradient(0,0,150,150);
  var radialgradient = ctx.createRadialGradient(75,75,0,75,75,100);

• gradient.addColorStop(position, color)  addColorStop 方法接受 2 个参数，position 参数必须是一个 0.0 与 1.0 之间的数值，表示渐变中颜色所在的相对位置。例如，0.5 表示颜色会出现在正中间。color 参数必须是一个有效的 CSS 颜色值（如 #FFF， rgba(0,0,0,1)，等等）。

• var lineargradient = ctx.createLinearGradient(0,0,150,150);
  lineargradient.addColorStop(0,'white');
  lineargradient.addColorStop(1,'black');

图案样式 Patterns

• createPattern(image, type)  该方法接受两个参数。Image 可以是一个 Image 对象的引用，或者另一个 canvas 对象。Type 必须是下面的字符串值之一：repeat，repeat-x，repeat-y 和 no-repeat。

　　注意: 用 canvas 对象作为 Image 参数在 Firefox 1.5 (Gecko 1.8) 中是无效的

　　图案的应用跟渐变很类似的，创建出一个 pattern 之后，赋给 fillStyle 或 strokeStyle 属性即可。

var img = new Image();
img.src = 'someimage.png';
var ptrn = ctx.createPattern(img,'repeat');

　　注意：与 drawImage 有点不同，你需要确认 image 对象已经装载完毕，否则图案可能效果不对的。

阴影 Shadows

• shadowOffsetX = float   shadowOffsetX 和 shadowOffsetY 用来设定阴影在 X 和 Y 轴的延伸距离，它们是不受变换矩阵所影响的。负值表示阴影会往上或左延伸，正值则表示会往下或右延伸，它们默认都为 0。

• shadowOffsetY = float   shadowOffsetX 和 shadowOffsetY 用来设定阴影在 X 和 Y 轴的延伸距离，它们是不受变换矩阵所影响的。负值表示阴影会往上或左延伸，正值则表示会往下或右延伸，它们默认都为 0。
• shadowBlur = float   shadowBlur 用于设定阴影的模糊程度，其数值并不跟像素数量挂钩，也不受变换矩阵的影响，默认为 0
• shadowColor = color   shadowColor 是标准的 CSS 颜色值，用于设定阴影颜色效果，默认是全透明的黑色。

文字阴影的例子

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');

  ctx.shadowOffsetX = 2;
  ctx.shadowOffsetY = 2;
  ctx.shadowBlur = 2;
  ctx.shadowColor = "rgba(0, 0, 0, 0.5)";
 
  ctx.font = "20px Times New Roman";
  ctx.fillStyle = "Black";
  ctx.fillText("Sample String", 5, 30);
}

Canvas 填充规则

当我们用到 fill（或者 clip和isPointinPath ）你可以选择一个填充规则，该填充规则根据某处在路径的外面或者里面来决定该处是否被填充，这对于自己与自己路径相交或者路径被嵌套的时候是有用的。

两个可能的值：

•  "nonzero": non-zero winding rule, 默认值.
•  "evenodd":  even-odd winding rule.　　  （偶数规律来填充）

绘制文本

• fillText(text, x, y [, maxWidth])  在指定的(x,y)位置填充指定的文本，绘制的最大宽度是可选的.
• strokeText(text, x, y [, maxWidth])  在指定的(x,y)位置绘制文本边框，绘制的最大宽度是可选的.

有样式的文本

• font = value  当前我们用来绘制文本的样式. 这个字符串使用和 CSS font 属性相同的语法. 默认的字体是 10px sans-serif
• textAlign = value  文本对齐选项. 可选的值包括：start, end, left, right or center. 默认值是 start。
• textBaseline = value  基线对齐选项. 可选的值包括：top, hanging, middle, alphabetic, ideographic, bottom。默认值是 alphabetic。
• direction = value  文本方向。可能的值包括：ltr, rtl, inherit。默认值是 inherit。

• ctx.font = "48px serif";
  ctx.textBaseline = "hanging";
  ctx.strokeText("Hello world", 0, 100);

预测量文本宽度

• measureText()  将返回一个 TextMetrics对象的宽度、所在像素，这些体现文本特性的属性。

　　示例：

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
  var text = ctx.measureText("foo"); // TextMetrics object
  text.width; // 16;
}

获得需要绘制的图片

• HTMLImageElement  这些图片是由Image()函数构造出来的，或者任何的<img>元素
• HTMLVideoElement  用一个HTML的 <video>元素作为你的图片源，可以从视频中抓取当前帧作为一个图像
• HTMLCanvasElement  可以使用另一个 <canvas> 元素作为你的图片源。
• ImageBitmap  这是一个高性能的位图，可以低延迟地绘制，它可以从上述的所有源以及其它几种源中生成。

绘制图片

• drawImage(image, x, y)  其中 image 是 image 或者 canvas 对象，x 和 y 是其在目标 canvas 里的起始坐标。

缩放 Scaling

• drawImage(image, x, y, width, height)   这个方法多了2个参数：width 和 height，这两个参数用来控制 当向canvas画入时应该缩放的大小

切片 Slicing

• drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight)  第一个参数和其它的是相同的，都是一个图像或者另一个 canvas 的引用。其它8个参数最好是参照右边的图解，前4个是定义图像源的切片位置和大小，后4个则是定义切片的目标显示位置和大小。

　　相框例子

function draw() {
  var canvas = document.getElementById('canvas');
  var ctx = canvas.getContext('2d');

  // Draw slice
  ctx.drawImage(document.getElementById('source'),
                33,71,104,124,21,20,87,104);

  // Draw frame
  ctx.drawImage(document.getElementById('frame'),0,0);
}

状态的保存和恢复 Saving and restoring state

• save()  保存画布(canvas)的所有状态
• restore()  save 和 restore 方法是用来保存和恢复 canvas 状态的，都没有参数。Canvas 的状态就是当前画面应用的所有样式和变形的一个快照。

Canvas状态存储在栈中，每当save()方法被调用后，当前的状态就被推送到栈中保存。一个绘画状态包括：

• 当前应用的变形（即移动，旋转和缩放，见下）
• strokeStyle, fillStyle, globalAlpha, lineWidth, lineCap, lineJoin, miterLimit, shadowOffsetX, shadowOffsetY, shadowBlur, shadowColor, globalCompositeOperation 的值
• 当前的裁切路径（clipping path），会在下一节介绍

移动 Translating

• translate(x, y)  translate 方法接受两个参数。x 是左右偏移量，y 是上下偏移量，如右图所示。

旋转 Rotating

• rotate(angle)  这个方法只接受一个参数：旋转的角度(angle)，它是顺时针方向的，以弧度为单位的值。

　　旋转的中心点始终是 canvas 的原点，如果要改变它，我们需要用到 translate 方法。

缩放 Scaling

• scale(x, y) scale 方法可以缩放画布的水平和垂直的单位。两个参数都是实数，可以为负数，x 为水平缩放因子，y 为垂直缩放因子，如果比1小，会比缩放图形， 如果比1大会放大图形。默认值为1， 为实际大小。

　　画布初始情况下， 是以左上角坐标为原点的第一象限。如果参数为负实数， 相当于以x 或 y轴作为对称轴镜像反转　（例如， 使用translate(0,canvas.height); scale(1,-1); 以y轴作为对称轴镜像反转， 就可得到著名的笛卡尔坐标系，左下角为原点）。 

注： 画图的方法的长度单位并不是1个像素点。

例如 fillRect(0,0,100,100)，表示长为100 * canvas默认单位长度，宽为100 * canvas默认单位长度。（canvas默认单位长度为1px）。

 

变形 Transforms

• transform(m11, m12, m21, m22, dx, dy)  这个方法是将当前的变形矩阵乘上一个基于自身参数的矩阵，在这里我们用下面的矩阵：

• m11 m21 dx
  m12 m22 dy
  0     0     1

  如果任意一个参数是无限大，变形矩阵也必须被标记为无限大，否则会抛出异常。

  这个函数的参数各自代表如下：

  m11：水平方向的缩放

  m12：水平方向的倾斜偏移

  m21：竖直方向的倾斜偏移

  m22：竖直方向的缩放

  dx：水平方向的移动

  dy：竖直方向的移动

• resetTransform()  重置当前变形为单位矩阵，它和调用以下语句是一样的：

ctx.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0);

globalCompositeOperation

我们不仅可以在已有图形后面再画新图形，还可以用来遮盖指定区域，清除画布中的某些部分（清除区域不仅限于矩形，像clearRect()方法做的那样）以及更多其他操作。

• globalCompositeOperation = type  这个属性设定了在画新图形时采用的遮盖策略，其值是一个标识12种遮盖方式的字符串。

裁切路径

• clip()  将当前正在构建的路径转换为当前的裁剪路径。

　　我们使用 clip()方法来创建一个新的裁切路径。

　　默认情况下，canvas 有一个与它自身一样大的裁切路径（也就是没有裁切效果）。

绘制星星示例

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
  ctx.fillRect(0,0,150,150);
  ctx.translate(75,75);

  // Create a circular clipping path
  ctx.beginPath();
  ctx.arc(0,0,60,0,Math.PI*2,true);
  ctx.clip();

  // draw background
  var lingrad = ctx.createLinearGradient(0,-75,0,75);
  lingrad.addColorStop(0, '#232256');
  lingrad.addColorStop(1, '#143778');
  
  ctx.fillStyle = lingrad;
  ctx.fillRect(-75,-75,150,150);

  // draw stars
  for (var j=1;j<50;j++){
    ctx.save();
    ctx.fillStyle = '#fff';
    ctx.translate(75-Math.floor(Math.random()*150),
                  75-Math.floor(Math.random()*150));
    drawStar(ctx,Math.floor(Math.random()*4)+2);
    ctx.restore();
  }
  
}
function drawStar(ctx,r){
  ctx.save();
  ctx.beginPath()
  ctx.moveTo(r,0);
  for (var i=0;i<9;i++){
    ctx.rotate(Math.PI/5);
    if(i%2 == 0) {
      ctx.lineTo((r/0.525731)*0.200811,0);
    } else {
      ctx.lineTo(r,0);
    }
  }
  ctx.closePath();
  ctx.fill();
  ctx.restore();
}

首先，我画了一个与 canvas 一样大小的黑色方形作为背景，然后移动原点至中心点。然后用 clip 方法创建一个弧形的裁切路径。裁切路径也属于 canvas 状态的一部分，可以被保存起来。如果我们在创建新裁切路径时想保留原来的裁切路径，我们需要做的就是保存一下 canvas 的状态。

裁切路径创建之后所有出现在它里面的东西才会画出来。在画线性渐变时我们就会注意到这点。然后会绘制出50 颗随机位置分布（经过缩放）的星星，当然也只有在裁切路径里面的星星才会绘制出来。