Canvas基本图片操作与处理

前言

Canvas是H5中新增的技术，主要运用在图片的处理和动画的绘制上，随着Canvas的使用场景越来越多，了解Canvas对平时开发大有裨益，这篇文章将介绍Canvas基本图片操作与处理

图片上传与绘制

将图片上传并绘制到Canva中是最常见的Canvas的图片处理，这个上传与绘制的过程是怎么实现的呢？下面举个例子：

<canvas id="myCanvas"></canvas>
<input type="file" id="file">

let upload = document.getElementById('file')
upload.onchange = (event) => {
  let file = event.target.files[0]
  let fileReader = new FileReader()
  fileReader.onload = (e) => {
    let img = new Image()
    img.src = e.target.result
    img.onload = () => {
      let canvas = document.getElementById('myCanvas')
      canvas.width = img.width
      canvas.height = img.height
      let context = canvas.getContext('2d')
      context.drawImage(img, 0, 0)
    }
  }
  fileReader.readAsDataURL(file)
}

这个上传与绘制的过程可以总结为两步：

• 通过FileReader对象将input上传的file对象转化为base64格式的图片
• 创建Image对象，将对象绘制在canvas上

这里为什么要将base64格式的地址复制给Image对象，然后再将Image对象绘制到Canvas上而不是直接绘制呢？
这是因为Canvas上绘制时并不支持url作为图片源，Canvas只支持下面几种图片源：

• Image()函数构造的或者任何<img>元素
• <video>元素作为图片源，可以抓取当前帧作为图像
• 另一个<canvas>元素作为源
• 高性能位图作为图片源

Canvas在绘图时还有一个需要注意的点就是：Canvas在绘制不同域名下的图片会出现跨域的错误，如图：

被污染的Canvas，其实就是因为图片跨域的问题的，这时需要两步走：

• 图片服务器响应头添加Access-Control-Allow-Origin为*或者指定域名
• 设置Image的crossOrigin属性img.setAttribute("crossOrigin",'Anonymous')

简单示例代码：

let img = new Image()
img.setAttribute("crossOrigin",'Anonymous')
img.src = './images/avatar.jpeg'
img.onload = () => {
  let canvas = document.getElementById('myCanvas')
  canvas.width = img.width
  canvas.height = img.height
  let context = canvas.getContext('2d')
  context.drawImage(img, 0, 0)
  console.log(canvas.toDataURL('image/png', 1.0))
} 

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图片变换

图片缩放

Canvas中图片缩放的实际上是通过画布的缩放来达到的，因此默认的缩放中心是在画布原点(0, 0)，但是一般情况下我们做缩放时都希望图片中心是缩放中心，这里有两种办法能达到图片中心作为缩放中心的缩放效果，接下来分别来看这两种办法的示例：
第一种：

let canvas = document.getElementById('myCanvas')
canvas.width = img.width
canvas.height = img.height
let context = canvas.getContext('2d')
context.translate(img.width / 2, img.height / 2)
context.scale(0.5, 0.5)
context.translate(-img.width / 2, -img.height / 2)
context.drawImage(img, 0, 0, img.width, img.height)

第一种方法就是画布平移，先将画布原点移到图像中心，然后再做画布缩放，再将画布平移还原，最后绘制图片，此时绘制的图片就是以图片中心做的缩放

第二种：

let canvas = document.getElementById('myCanvas')
canvas.width = img.width
canvas.height = img.height
let context = canvas.getContext('2d')
let paintWidth = img.width / 2
let paintHight = img.height / 2
let originX = 0 // 原图片X坐标
let originY = 0 // 原图片Y坐标
let paintX = originX + (img.width - paintWidth) / 2 // 缩放后的图片X坐标
let paintY = originY + (img.height - paintHight) / 2 // 缩放后的图片Y坐标
context.drawImage(img, paintX, paintY, paintWidth, paintHight)

第二种就是最直接的计算当图片以左上角作为缩放中心，缩放后的图片位置产生的位置偏移，将位置偏移加上在进行图片绘制

图片旋转

Canvas的图片旋转和图片缩放一样，默认的旋转中心也是画布的原点(0, 0)，此时也需要平移画布来实现图片的中心旋转,举个例子

let img = new Image()
img.setAttribute("crossOrigin",'Anonymous')
img.src = './images/avatar.jpeg'
img.onload = () => {
let canvas = document.getElementById('myCanvas')
  canvas.width = img.width
  canvas.height = img.height
  let context = canvas.getContext('2d')
  context.translate(img.width / 2, img.height / 2)
  context.rotate(30 * Math.PI / 180)
  context.translate(-img.width / 2, -img.height / 2)
  context.drawImage(img, 0, 0, img.width, img.height)
}

镜像变换

镜像变换可以以图片垂直中线为对称轴，左右镜像的变换叫水平镜像，或者水平中线为对称轴，上下镜像的变换叫垂直镜像，一般水平镜像用的比较多，这里就来看一个水平镜像的例子：

let img = new Image()
img.setAttribute("crossOrigin",'Anonymous')
img.src = './images/avatar.jpeg'
img.onload = () => {
  let canvas = document.getElementById('myCanvas')
  canvas.width = img.width
  canvas.height = img.height
  let context = canvas.getContext('2d')
  context.translate(img.width / 2, img.height / 2)
  context.scale(-1 , 1)
  context.translate(-img.width / 2, -img.height / 2)
  context.drawImage(img, 0, 0, img.width, img.height)
}

原图：

水平镜像：

镜像操作的原理其实很简单：就是将scale设置为负值，当x轴的缩放为负值时，就是水平镜像，当y轴的缩放为负值时就是垂直镜像

对称轴翻转

对称轴翻转指的是图片沿着左上角至右下角的对角线翻转，来看用代码Canvas是怎么实现的:

let img = new Image()
img.setAttribute("crossOrigin",'Anonymous')
img.src = './images/avatar.jpeg'
img.onload = () => {
  let canvas = document.getElementById('myCanvas')
  canvas.width = img.width
  canvas.height = img.height
  let context = canvas.getContext('2d')
  context.translate(img.width / 2, img.height / 2)
  context.scale(-1 , 1)
  context.rotate(90 * Math.PI / 180)
  context.translate(-img.width / 2, -img.height / 2)
  context.drawImage(img, 0, 0, img.width, img.height)
}

翻转图：

实现原理：先做水平镜像，然后顺时针旋转90度，由于先做的水平镜像，坐标轴会被水平翻转，顺时针旋转90度实际是逆时针旋转90度

图片灰度

图片的灰度效果是Canvas非常常见的一个图片处理效果，先来看实现灰度效果的代码：

let img = new Image()
img.setAttribute("crossOrigin",'Anonymous')
img.src = './images/avatar.jpeg'
img.onload = () => {
  let canvas = document.getElementById('myCanvas')
  canvas.width = img.width
  canvas.height = img.height
  let context = canvas.getContext('2d')
  context.drawImage(img, 0, 0, img.width, img.height)
  let imageData = context.getImageData(0, 0, img.width, img.height)
  let data = imageData.data
  for (let i = 0; i < data.length; i += 4) {
    let average = (data[i] + data[i + 1] + data[i + 2]) / 3
    data[i] = average
    data[i + 1] = average
    data[i + 2] = average
  }
  context.putImageData(imageData, 0, 0)
}

灰度效果图：

实现思路：

• 先将图片绘制在canvas上
• 利用getImageData方法获取每个像素点的rgb值
• 求出每个像素点的rgb平均值，然后重新赋值
• 利用putImageData将重新计算的imageData对象绘制到图片上