canvas学习笔记

一、canvas简介

1.1 什么是canvas?(了解)

  • 是HTML5提供的一种新标签
    <canvas></canvas>
     英 ['kænvəs]  美 ['kænvəs]   帆布 画布
  • Canvas是一个矩形区域的画布,可以用JavaScript在上面绘画。控制其每一个像素。
  • canvas 标签使用 JavaScript 在网页上绘制图像,本身不具备绘图功能。
  • canvas 拥有多种绘制路径、矩形、圆形、字符以及添加图像的方法。
  • HTML5之前的web页面只能用一些固定样式的标签:比如p、div、h1等

1.2 canvas主要应用的领域(了解)

  1. 游戏:canvas在基于Web的图像显示方面比Flash更加立体、更加精巧,canvas游戏在流畅度和跨平台方面更牛。
    25 超棒的 HTML5 Canvas 游戏

  2. 可视化数据.数据图表话,比如:百度的echart

  3. banner广告:Flash曾经辉煌的时代,智能手机还未曾出现。现在以及未来的智能机时代,HTML5技术能够在banner广告上发挥巨大作用,用Canvas实现动态的广告效果再合适不过。

  4. 未来=> 模拟器:无论从视觉效果还是核心功能方面来说,模拟器产品可以完全由JavaScript来实现。

  5. 未来=> 远程计算机控制:Canvas可以让开发者更好地实现基于Web的数据传输,构建一个完美的可视化控制界面。

  6. 未来=> 图形编辑器:Photoshop图形编辑器将能够100%基于Web实现。

  7. 其他可嵌入网站的内容(多用于活动页面、特效):类似图表、音频、视频,还有许多元素能够更好地与Web融合,并且不需要任何插件。

  8. 完整的canvas移动化应用

  9. 我们课程的目标

    • 我们不是主要做游戏开发的
    • 要求必须会做基本的用canvas绘制的特效页面:比如,传智前端官网。
    • 会用canvas做一些简单的广告、活动页面
  10. 我们课程的案例和项目演示

  11. canvas的标准:

二、canvas绘图基础

2.0 sublime配置canvas插件(推荐)

推荐:
    安装插件:AndyJS2
    github地址: https://github.com/malun666/AndyJS2
    直接下载到:X:\Users\用户名\AppData\Roaming\Sublime Text 3\Packages

2.1 Canvas标签

2.1.1 canvas标签语法和属性 (重点)

  • canvas:画布油布的意思 ==英 ['kænvəs] 美 ['kænvəs] ==
  • 标签名canvas,需要进行闭合。就是一普通的html标签。
  • 可以设置width和height属性,但是属性值单位必须是px,否则忽略。
  • width和hegiht:默认300*150像素
  • 注意:
    • 不要用CSS控制它的宽和高,会走出图片拉伸,
    • 重新设置canvas标签的宽高属性会让画布擦除所有的内容。
    • 可以给canvas画布设置背景色

2.1.2 浏览器不兼容处理(重点)

  • ie9以上才支持canvas, 其他chrome、ff、苹果浏览器等都支持
  • 只要浏览器兼容canvas,那么就会支持绝大部分api(个别最新api除外)
  • 移动端的兼容情况非常理想,基本上随便使用
  • 2d的支持的都非常好,3d(webgl)ie11才支持,其他都支持
  • 如果浏览器不兼容,最好进行友好提示
    例如:                     
    <canvas id="cavsElem">
        你的浏览器不支持canvas,请升级浏览器.浏览器不支持,显示此行文本
    </canvas>
  • 浏览器不兼容,可以使用flash等手段进行优雅降级

2.2 canvas绘图上下文context

2.2.1 Context:Canvas的上下文、绘制环境。(重点掌握)

  • 上下文:上知天文,下知地理。是所有的绘制操作api的入口或者集合。
  • Canvas自身无法绘制任何内容。Canvas的绘图是使用JavaScript操作的。
  • Context对象就是JavaScript操作Canvas的接口。
    *使用[CanvasElement].getContext(‘2d’)来获取2D绘图上下文。
var canvas  = document.getElementById( 'cavsElem' ); //获得画布
var ctx = canvas.getContext( '2d' );//注意:2d小写, 3d:webgl

2.3 基本的绘制路径(重点)

2.3.1 canvas坐标系

canvas坐标系,从最左上角0,0开始。x向右增大, y向下增大

<img src="imgs/canvas-x-y.png" height="532" width="730">

2.3.2 设置绘制起点(moveTo)

* 语法:ctx.moveTo(x, y); 
* 解释:设置上下文绘制路径的起点。相当于移动画笔到某个位置
* 参数:x,y 都是相对于 canvas盒子的最左上角。
* 注意:**绘制线段前必须先设置起点,不然绘制无效。**

2.3.3 绘制直线(lineTo)

* 语法:ctx.lineTo(x, y);
* 解释:从x,y的位置绘制一条直线到起点或者上一个线头点。
* 参数:x,y 线头点坐标。

2.3.4 路径开始和闭合

* 开始路径:ctx.beginPath();
* 闭合路径:ctx.closePath();
* 解释:如果复杂路径绘制,必须使用路径开始和结束。闭合路径会自动把最后的线头和开始的线头连在一起。
* beginPath: 核心的作用是将 不同绘制的形状进行隔离,
  每次执行此方法,表示重新绘制一个路径,跟之前的绘制的墨迹可以进行分开样式设置和管理。

2.3.5 描边(stroke)

* 语法:ctx.stroke();
* 解释:根据路径绘制线。路径只是草稿,真正绘制线必须执行stroke
* stroke: (用笔等)画;轻抚;轻挪;敲击;划尾桨;划掉;(打字时)击打键盘
 英 [strəʊk]   美 [strok]
  • canvas绘制的基本步骤:
    • 第一步:获得上下文 =>canvasElem.getContext('2d');
    • 第二步:开始路径规划 =>ctx.beginPath()
    • 第三步:移动起始点 =>ctx.moveTo(x, y)
    • 第四步:绘制线(矩形、圆形、图片...) =>ctx.lineTo(x, y)
    • 第五步:闭合路径 =>ctx.closePath();
    • 第六步:绘制描边 =>ctx.stroke();
    html部分:
        <canvas id="cavsElem">
            你的浏览器不支持canvas,请升级浏览器
        </canvas>

    javascript部分:

    //===============基本绘制api====================
    //获得画布
    var canvas = document.querySelector('#cavsElem');
    var ctx = canvas.getContext('2d');  //获得上下文

    canvas.width = 900;     //设置标签的属性宽高
    canvas.height = 600;    //千万不要用 canvas.style.height
    canvas.style.border = "1px solid #000";

    //绘制三角形
    ctx.beginPath();        //开始路径
    ctx.moveTo(100,100);    //三角形,左顶点
    ctx.lineTo(300, 100);   //右顶点
    ctx.lineTo(300, 300);   //底部的点
    ctx.closePath();        //结束路径
    ctx.stroke();           //描边路径
  • 综合案例:02绘制定位表格.html
  • 综合案例:03画画板.html

2.3.7 填充(fill)

* 语法:ctx.fill(); 
* 解释:填充,是将闭合的路径的内容填充具体的颜色。默认黑色。

* 注意:交叉路径的填充问题,“非零环绕原则”,顺逆时针穿插次数决定是否填充。
    
    以下是非0环绕原则的原理:(了解即可,非常少会用到复杂的路径)
    “非零环绕规则”是这么来判断有自我交叉情况的路径的:对于路径中的任意给定区域,从该区域内部画一条足够长的线段,
    使此线段的终点完全落在路径范围之外。
    图2-14中的那三个箭头所描述的就是上面这个步骤。
    接下来,将计数器初始化为0,
    然后,每当这条线段与路径上的直线或曲线相交时,
    就改变计数器的值。如果是与路径的顺时针部分相交,则加1,
    如果是与路径的逆时针部分相交,则减1。若计数器的最终值不是0,那么此区域就在路径里面,在调用fill()方法时,
    浏览器就会对其进行填充。
    如果最终值是0,那么此区域就不在路径内部,浏览器也就不会对其进行填充了
* 案例: 04填充矩形.html
Paste_Image.png

2.3.8 快速创建矩形rect()方法

* 语法:ctx.rect(x, y, width, height);
* 解释:x, y是矩形左上角坐标, width和height都是以像素计
* rect方法只是规划了矩形的路径,并没有填充和描边。
* 改造案例:04填充矩形.html
*rect: abbr. 矩形(rectangular);收据(receipt)

2.3.9 快速创建描边矩形和填充矩形

* 语法: ctx.strokeRect(x, y, width, height);
    - 参数跟2.3.8相同,注意此方法绘制完路径后立即进行stroke绘制
* 语法:ctx.fillRect(x, y, width, height);
    - 参数跟2.3.8相同, 此方法执行完成后。立即对当前矩形进行fill填充。

2.3.10 清除矩形(clearRect)

* 语法:ctx.clearRect(x, y, width, hegiht);
* 解释:清除某个矩形内的绘制的内容,相当于橡皮擦。

2.4 绘制圆形(arc)

  • 概述:arc() 方法创建弧/曲线(用于创建圆或部分圆)。
    • 语法:ctx.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise);
    • arc: 弧(度)弧形物;天穹 英 [ɑːk] 美 [ɑrk]
    • counter 反击,还击;反向移动,对着干;反驳,回答 ['kaʊntə] 美 ['kaʊntɚ]
    • 解释:
      • x,y:圆心坐标。
      • r:半径大小。
      • sAngle:绘制开始的角度。 圆心到最右边点是0度,顺时针方向弧度增大。
      • eAngel:结束的角度,注意是弧度。π
      • counterclockwise:是否是逆时针。true是逆时针,false:顺时针
      • 弧度和角度的转换公式: rad = deg*Math.PI/180;
      • 在Math提供的方法中sin、cos等都使用的弧度
  • 案例:05绘制圆形.html
  • 案例:06绘制饼状图.html

2.5 绘制文字(会使用就可以了)

2.5.1 绘制上下文的文字属性 (有印象就行了)

  • font 设置或返回文本内容的当前字体属性
    • font 属性使用的语法与 CSS font 属性相同。
例如:ctx.font = "18px '微软雅黑'";
  • textAlign 设置或返回文本内容的当前对齐方式
    • start : 默认。文本在指定的位置开始。
    • end : 文本在指定的位置结束。
    • center: 文本的中心被放置在指定的位置。
    • left : 文本左对齐。
    • right : 文本右对齐。
    * 例如:ctx.textAlign = 'left';         
对齐图片
  • textBaseline 设置或返回在绘制文本时使用的当前文本基线
    • alphabetic : 默认。文本基线是普通的字母基线。
    • top : 文本基线是 em 方框的顶端。。
    • hanging : 文本基线是悬挂基线。
    • middle : 文本基线是 em 方框的正中。
    • ideographic: 文本基线是em基线。
    • bottom : 文本基线是 em 方框的底端。
    例如: ctx.textBaseline = 'top';
    单词:
     alphabetic: 字母的;照字母次序的   [,ælfə'bɛtɪk]
     ideographic:表意的;表意字构成的   英 [,ɪdɪəʊ'ɡræfɪk]   美 [,ɪdɪə'græfɪk]
设置文字为主

2.5.2 上下文绘制文字方法

* ctx.fillText()      在画布上绘制“被填充的”文本
* ctx.strokeText()    在画布上绘制文本(无填充)
* ctx.measureText()   返回包含指定文本宽度的对象
* 单词:measure 测量;估量;权衡   英 ['meʒə]   美 ['mɛʒɚ]
    //综合案例代码:
    ctx.moveTo( 300, 300 );
    ctx.fillStyle = "purple";               //设置填充颜色为紫色
    ctx.font = '20px "微软雅黑"';           //设置字体
    ctx.textBaseline = "bottom";            //设置字体底线对齐绘制基线
    ctx.textAlign = "left";                 //设置字体对齐的方式
    //ctx.strokeText( "left", 450, 400 );
    ctx.fillText( "Top-g", 100, 300 );        //填充文字

2.5.3 案例07文字绘制.html


2.6 绘制图片(drawImage) (重点)

2.6.1 基本绘制图片的方式

context.drawImage(img,x,y);
参数说明: x,y 绘制图片左上角的坐标, img是绘制图片的dom对象。

2.6.2 在画布上绘制图像,并规定图像的宽度和高度

context.drawImage(img,x,y,width,height);   
参数说明:width 绘制图片的宽度,  height:绘制图片的高度
如果指定宽高,最好成比例,不然图片会被拉伸</em>
    等比公式:  toH = Height * toW   /  Width;  //等比 
             设置高 = 原高度 * 设置宽/ 原宽度;

2.6.3 图片裁剪,并在画布上定位被剪切的部分

context.drawImage(img,sx,sy,swidth,sheight,x,y,width,height);
参数说明:
    sx,sy 裁剪的左上角坐标,
    swidth:裁剪图片的高度。 sheight:裁剪的高度 
    其他同上

2.6.4 用JavaScript创建img对象

第一种方式: 
   var img = document.getElementById("imgId");
第二种方式:
    var img = new Image();//这个就是 img标签的dom对象
    img.src = "imgs/arc.gif";
    img.alt = "文本信息";
    img.onload = function() {
        //图片加载完成后,执行此方法
    }

2.6.5 面向对象基础复习补充:

  • 创建对象的方式:
    * var o = { name: '123', age: 18 }; //json方式创建
    * var o = new Object();  //通过new的方式创建
    * var o = new Persion(); //通过类的构造函数创建
  • JS中对象的属性创建方式
    * json的方式: var o = { age: 19 };
    * 直接添加属性:var o = {};  o.age = 19;//太分散了,不利于管理
    * 由于js动态语言的特性,如果属性不存在的时候,直接添加属性。
    * 构造函数添加属性
    * 原型添加公共的属性
  • JS的构造函数的原型
    构造函数的原型就是:构造对象的模板,构造函数原型里面的所有的属性和方法都会共享给所有的 构造函数构造出来的所有实例。
Paste_Image.png
  • 案例: 08绘制图片.html
  • 案例: 09绘制图片裁剪.html
  • 案例: 10序列帧动画.html
  • 案例: 11面向对象版本的动画帧.html 重点

2.6.6 补充 sublime制作代码段(推荐--已结讲过了)

第一步:sublime菜单栏→ 工具 → 制作代码段

第二步:修改输出的sublime代码段文本

<snippet>
    <content><![CDATA[
1、这里放要tab键 输出的内容
2、 ${1:this} 占位符,tab可以进行切换,数字是切换的索引。
    :后面的是默认的文本。
]]></content>
    <!-- Optional: Set a tabTrigger to define how to trigger the snippet -->
    <tabTrigger>简写的字母</tabTrigger>
    <!-- Optional: Set a scope to limit where the snippet will trigger -->
    <!-- <scope>source.python</scope> -->
</snippet>

第三步:保存到插件的文件夹中,后缀名为:.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夹。


三、 canvas进阶

3.1 Canvas颜色样式和阴影

3.1.1 设置填充和描边的颜色(掌握)

  • fillStyle : 设置或返回用于填充绘画的颜色
  • strokeStyle: 设置或返回用于笔触的颜色

以上两个值都可以接受颜色名,16进制数据,rgb值,甚至rgba.
一般先进行设置样式然后进行绘制。

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

3.1.2 设置阴影(了解,少用,性能差)

  • 类比于CSS3的阴影。
  • shadowColor : 设置或返回用于阴影的颜色
  • shadowBlur : 设置或返回用于阴影的模糊级别,大于1的正整数,数值越高,模糊程度越大
  • shadowOffsetX: 设置或返回阴影距形状的水平距离
  • shadowOffsetY: 设置或返回阴影距形状的垂直距离
    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:

  • 案例: 12设置box盒子阴影.html

  • 设置png图片的阴影,图片透明部分不会被投影。

3.2 复杂样式(了解)

3.2.1 创建线性渐变的样式(了解)

  • 一般不用,都是用图片代替,canvas绘制图片效率更高。
  • 线性渐变可以用于 矩形、圆形、文字等颜色样式
  • 线性渐变是一个对象
  • 语法:ctx.createLinearGradient(x0,y0,x1,y1); //参数:x0,y0起始坐标,x1,y1结束坐标
    例如:
    //创建线性渐变的对象,
    var grd=ctx.createLinearGradient(0,0,170,0);
    grd.addColorStop(0,"black");  //添加一个渐变颜色,第一个参数介于 0.0 与 1.0 之间的值,表示渐变中开始与结束之间的位置。
    grd.addColorStop(1,"white");  //添加一个渐变颜色
    ctx.fillStyle =grd;           //关键点,把渐变设置到 填充的样式

案例13设置线性渐变.html

3.2.2 设置圆形渐变(径向渐变) 了解

  • 创建放射状/圆形渐变对象。可以填充文本、形状等
  • context.createRadialGradient(x0,y0,r0,x1,y1,r1);
  • radial 半径的;放射状的;光线的;光线状的 英 ['reɪdɪəl] 美 ['redɪəl]
  • 参数详解:
    • x0: 渐变的开始圆的 x 坐标
    • y0: 渐变的开始圆的 y 坐标
    • r0: 开始圆的半径
    • x1: 渐变的结束圆的 x 坐标
    • y1: 渐变的结束圆的 y 坐标
    • r1: 结束圆的半径
var rlg = ctx.createRadialGradient(300,300,10,300,300,200);
rlg.addColorStop(0, 'teal');    //添加一个渐变颜色
rlg.addColorStop(.4, 'navy');
rlg.addColorStop(1, 'purple');
ctx.fillStyle = rlg;//设置 填充样式为延续渐变的样式
ctx.fillRect(100, 100, 500, 500);
  • 案例14圆形渐变.html

3.2.3 绘制背景图(了解)

  • ctx.createPattern(img,repeat) 方法在指定的方向内重复指定的元素了解
  • pattern:n. 模式;图案;样品 英 ['pæt(ə)n] 美 ['pætɚn]
  • 第一参数:设置平铺背景的图片,第二个背景平铺的方式。
    • image : 规定要使用的图片、画布或视频元素。
    • repeat : 默认。该模式在水平和垂直方向重复。
    • repeat-x : 该模式只在水平方向重复。
    • repeat-y : 该模式只在垂直方向重复。
    • no-repeat: 该模式只显示一次(不重复)。
    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;//  把背景图设置给填充的样式
    ctx.fill();
  • 案例15背景图填充.html

3.3 变换(重点)

3.3.1 缩放(重点)

  • scale() 方法缩放当前绘图,更大或更小
  • 语法:context.scale(scalewidth,scaleheight)
    • scalewidth : 缩放当前绘图的宽度 (1=100%, 0.5=50%, 2=200%, 依次类推)
    • scaleheight : 缩放当前绘图的高度 (1=100%, 0.5=50%, 2=200%, etc.)
      +注意:缩放的是整个画布,缩放后,继续绘制的图形会被放大或缩小。
  • 案例16缩放案例.html

3.3.2 位移画布(重点)

  • ctx.translate(x,y) 方法重新映射画布上的 (0,0) 位置

  • 参数说明:

    • x: 添加到水平坐标(x)上的值
    • y: 添加到垂直坐标(y)上的值
  • 发生位移后,相当于把画布的0,0坐标 更换到新的x,y的位置,所有绘制的新元素都被影响。

  • 位移画布一般配合缩放和旋转等。

  • 案例: 17位移画布.html

3.3.3 旋转(重点)

  • context.rotate(angle); 方法旋转当前的绘图

  • 注意参数是弧度(PI)

  • 如需将角度转换为弧度,请使用 degrees*Math.PI/180 公式进行计算。

  • 案例:18旋转画布.html

3.3 绘制环境保存和还原(重要)

  • ctx.save() 保存当前环境的状态
    • 可以把当前绘制环境进行保存到缓存中。
  • ctx.restore() 返回之前保存过的路径状态和属性
    • 获取最近缓存的ctx
  • 一般配合位移画布使用。
  • 案例: 19矩形旋转案例.html

3.4 设置绘制环境的透明度(了解)

  • context.globalAlpha=number;
  • number:透明值。必须介于 0.0(完全透明) 与 1.0(不透明) 之间。
  • 设置透明度是全局的透明度的样式。注意是全局的。

3.5 画布限定区域绘制(了解)

  • ctx.clip(); 方法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的区域内(不能访问画布上的其他区域)
  • 一般配合绘制环境的保存和还原。

3.6 画布保存base64编码内容(重要)

  • 把canvas绘制的内容输出成base64内容。
  • 语法:canvas.toDataURL(type, encoderOptions);
  • 例如:canvas.toDataURL("image/jpg",1);
  • 参数说明:
    • type,设置输出的类型,比如 image/png image/jpeg等
    • encoderOptions: 0-1之间的数字,用于标识输出图片的质量,1表示无损压缩,类型为: 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");//拿到图片的dom对象
    img.src = canvas.toDataURL("image/png");      //将画布的内容给图片标签显示

3.7 画布渲染画布(重要)

  • context.drawImage(img,x,y);
  • img参数也可以是画布,也就是把一个画布整体的渲染到另外一个画布上。
    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);      //在第一个画布上绘制矩形

    ctx2.drawImage(canvas1, 10, 10);    //将第一个画布整体绘制到第二个画布上

3.8 了解:线条样式(了解)

  • lineCap 设置或返回线条的结束端点(线头、线冒)样式
    • butt : 默认。向线条的每个末端添加平直的边缘。
      • 翻译.:屁股;烟头;笑柄;靶垛;粗大的一端 英 [bʌt] 美 [bʌt]
    • round : 向线条的每个末端添加圆形线帽。
    • square: 向线条的每个末端添加正方形线帽。
Paste_Image.png
  • lineJoin 设置或返回两条线相交时,所创建的拐角类型
    • bevel: 创建斜角。
      • 翻译. 斜角;斜面;[测] 斜角规 英 ['bev(ə)l] 美 ['bɛvl]
    • round: 创建圆角。
    • miter: 默认。创建尖角
Paste_Image.png
  • lineWidth 设置或返回当前的线条宽度
  • miterLimit 设置或返回最大斜接长度
    • 意思: 斜接 英 ['maɪtə]
    • 斜接长度指的是在两条线交汇处内角和外角之间的距离。
    • 一般用默认值:10就可以了。除非需要特别长的尖角时,使用此属性。
Paste_Image.png

3.9 了解贝塞尔曲线(知道有)

3.9.1 绘制一条二次方曲线。

  • 微软的画图板中的曲线的颜色。
  • quadratic:二次方的意思, 英 [kwɒ'drætɪk] 美 [kwɑ'drætɪk]
  • Curve:曲线的意思, 英 [kɜːv] 美 [kɝv]
  • 语法: context.quadraticCurveTo(cpx,cpy,x,y);
  • 参数:
    • cpx: 贝塞尔控制点的 x 坐标
    • cpy: 贝塞尔控制点的 y 坐标
    • x : 结束点的 x 坐标
    • y : 结束点的 y 坐标
Paste_Image.png
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(20,20);
    //绘制2次方曲线,贝赛尔曲线
    ctx.quadraticCurveTo(20,100,200,20);
    ctx.stroke();

3.9.2 绘制贝塞尔曲线(知道有)

  • 绘制一条三次贝塞尔曲线
  • 语法:context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y);
  • 提示:三次贝塞尔曲线需要三个点。前两个点是用于三次贝塞尔计算中的控制点,第三个点是曲线的结束点。曲线的开始点是当前路径中最后一个点。如果路径不存在,那么请使用 beginPath() 和 moveTo() 方法来定义开始点。
  • 参数说明:
    • cp1x: 第一个贝塞尔控制点的 x 坐标
    • cp1y: 第一个贝塞尔控制点的 y 坐标
    • cp2x: 第二个贝塞尔控制点的 x 坐标
    • cp2y: 第二个贝塞尔控制点的 y 坐标
    • x: 结束点的 x 坐标
    • y: 结束点的 y 坐标
//绘制复杂的贝塞尔曲线
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(400,400);
//参数说明:context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y);
// cp1x: 第一个贝塞尔控制点的 x 坐标
// cp1y: 第一个贝塞尔控制点的 y 坐标
// cp2x: 第二个贝塞尔控制点的 x 坐标
// cp2y: 第二个贝塞尔控制点的 y 坐标
// x: 结束点的 x 坐标
// y: 结束点的 y 坐标
ctx.bezierCurveTo(500, 200, 600, 600, 700, 300);
ctx.stroke();  
  • 案例:25绘制贝塞尔曲线.html
Paste_Image.png

3.10了解创建两条切线的弧(知道有)

  • 在画布上创建介于当前起点和两个点形成的夹角的切线之间的弧
  • 语法: context.arcTo(x1,y1,x2,y2,r); //类比:css3中的圆角。
  • 例如: ctx.arcTo(240, 100, 240, 110, 40);
  • 参数:
    • x1: 弧的端点1的 x 坐标
    • y1: 弧的端点1的 y 坐标
    • x2: 弧的端点2(终点)的 x 坐标
    • y2: 弧的端点2(终点)的 y 坐标
    • r : 弧的半径
//代码demo:
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(100,100);
ctx.lineTo(200,100);
//context.arcTo(x1,y1,x2,y2,r); //类比:css3中的圆角。
ctx.arcTo(240, 100, 240, 110, 40);
ctx.lineTo(240, 300);
ctx.stroke();   
Paste_Image.png

3.11了解判断点是否在路径中(知道有)

context.isPointInPath(x,y);
//isPointInPath() 方法返回 true,如果指定的点位于当前路径中;否则返回 false。
//判断x,y坐标的点是否在当前的路径中。

3.12了解文本宽度计算(知道有)

context.measureText(text).width;

3.13 如果以后做canvas游戏方向开发深入学习可以扩展内以下容:

  • setTransform() 将当前转换重置为单位矩阵。然后运行 transform()
  • transform() 替换绘图的当前转换矩阵
  • globalCompositeOperation 设置或返回新图像如何绘制到已有的图像上
  • 像素操作

四、 Canvas开发库封装

4.1封装常用的绘制函数

4.1.1封装一个矩形

//思考:我们用到的矩形需要哪些绘制的东西呢?
1、矩形的 x、y坐标
2、矩形的宽高
3、矩形的边框的线条样式、线条宽度
4、矩形填充的样式
5、矩形的旋转角度
6、矩形的缩小放大
//下面是把上面所有的功能进行封装的代码:
function ItcastRect( option ) {//矩形构造函数
    this._init(option);
}
ItcastRect.prototype = {  //矩形的原型对象
    _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 );//位移画布
        ctx.rotate( this.angle * Math.PI / 180 );//旋转角度
        ctx.scale( this.scaleX, this.scaleY );//缩放
        ctx.fillStyle = this.fillStyle;
        ctx.fillRect( 0, 0, this.w, this.h ); //填充矩形
        ctx.lineWidth = this.strokeWidth;     //线宽
        ctx.strokeStyle = this.strokeStyle;   //填充样式
        ctx.strokeRect( 0,0,this.w,this.h );  //描边样式
        ctx.restore();
    },
    constructor: ItcastRect
};
  • 4.1.2作业:尝试着封装一个圆形?
//封装圆形的代码的答案: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 第三方库使用

  • Rgraph vs 百度的echart
https://roopons.com.au/wp-content/plugins/viral-optins/js/rgraph/
  • 国产的egret引擎
 http://www.egret-labs.org/
  • 比较火的3d引擎:treejs
http://threejs.org/
  • Konva
官网:http://konvajs.github.io/
    特点:
     * 小巧、使用方便、适合移动端和pc端
     * 支持丰富的事件处理操作
     * 支持类似JQuery的操作方式(顺带能复习jQueyr)
     * 开源,可以随意更改
     * 社区更新比较活跃,github托管源码
     * 性能也不错
  • 其他的还有很多,希望以后能用到你们的库。

五、Konva的使用快速上手

5.1 Konva的整体理念

  • 舞台的概念的引入。整个视图看做是一个舞台 stage
  • 舞台中可以绘制很多个层 layer
  • layer下面可以有很多的group
  • group下面可以有 矩形、图片、其他形状等
  • 参看:快速上手文档---查看翻译文档
                  Stage
                    |
             +------+------+
             |             |
           Layer         Layer
             |             |
       +-----+-----+     Shape
       |           |
     Group       Group
       |           |
       +       +---+---+
       |       |       |
    Shape   Group    Shape
               |
               +
               |
             Shape

5.2 Konva矩形案例

5.2.1 创建一个矩形: Konva.Rect(option);

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

    //第二步:创建层
    var layer = new Konva.Layer();  //创建一个层
    stage.add(layer);               //把层添加到舞台

    //第三步: 创建矩形
    var rect = new Konva.Rect({     //创建一个矩形
        x: 100,                     //矩形的x坐标,相对其父容器的坐标
        y: 100,                      
        width: 100,                 //矩形的宽度
        height: 100,                //矩形高度
        fill: 'gold',               //矩形填充的颜色
        stroke: 'navy',             //矩形描边的颜色
        strokeWidth: 4,             //填充宽度
        opactity: .2,               //矩形的透明度
        scale: 1.2,                 //矩形的缩放 1:原来大小
        rotation: 30,               //旋转的角度,是deg不是弧度。
        cornerRadius: 10,           //圆角的大小(像素) 
        id: 'rect1',                //id属性,类似dom的id属性
        name: 'rect',
        draggable: true             //是否可以进行拖拽
    });

    //创建一个组
    var group = new Konva.Group({
        x: 40,      
        y: 40,
    });
    group.add( rect );  //把矩形添加到组中
    
    //第四步: 把形状放到层中
    layer.add( group ); //把组添加到层中
    layer.draw();       //绘制层到舞台上

5.3 Konva的动画系统

5.3.1 tween对象(重点)

  • tween,英文意思:两者之间, 英 [twiːn] 美 [twin]
  • tween是控制Konva对象进行动画的核心对象。
  • tween可以控制所有数字类型的属性进行动画处理,比如:x, y, rotation,
    width, height, radius, strokeWidth, opacity, scaleX等
//案例:
var tween = new Konva.Tween({
    node: rect,             //要进行动画的Konva对象
    x: 300,                 //要进行动画的属性
    opacity: .8,            
    duration: 1,            //持续时间
    easing: Konva.Easings.EaseIn, //动画的动画效果
    yoyo: true,             //是否进行循环播放的设置
    onFinish: function() {
        //动画执行结束后,执行此方法
    }
});

tween.play();   //启动动画
  • tween的控制方法

    • tween.play(), //播放动画
    • tween.pause(), //暂停动画
    • tween.reverse(), //动画逆播放
    • tween.reset(), //重置动画
    • tween.finish(), //立即结束动画
    • seek:英文:寻找 英 [siːk] 美 [sik]
  • tween的缓动控制选项

    • Konva.Easings.Linear //线性
    • Konva.Easings.EaseIn //缓动,先慢后快
    • Konva.Easings.EaseOut //先快后慢
    • Konva.Easings.EaseInOut //两头慢,中间快
    • Konva.Easings.BackEaseIn //往回来一点,然后往前冲,汽车启动类似...
    • Konva.Easings.BackEaseOut
    • Konva.Easings.BackEaseInOut
    • Konva.Easings.ElasticEaseIn //橡皮筋 英 [ɪ'læstɪk] 美 [ɪ'læstɪk]
    • Konva.Easings.ElasticEaseOut
    • Konva.Easings.ElasticEaseInOut
    • Konva.Easings.BounceEaseIn //弹跳;弹起,反跳;弹回 英 [baʊns] 美 [baʊns]
    • Konva.Easings.BounceEaseOut
    • Konva.Easings.BounceEaseInOut
    • Konva.Easings.StrongEaseIn //强力
    • Konva.Easings.StrongEaseOut
    • Konva.Easings.StrongEaseInOut
  • 动画效果参考: 29Konva动画缓动效果案例.html

5.3.2 动画to的使用

  • to就是对tween的封装,比较简单好用。
    //案例:
    var rect = new Konva.Rect({
        x: 10,
        y: 10,
        width: 100,
        height: 100,
        fill: 'red'
    });
    layer.add(rect);
    layer.draw();

    //动画系统
    rect.to({
        x: 100,
        y: 100,
        opactity: .1,
        duration: 3,
        onFinish: function() {

        }
    });

    //to: 就是对tween的简单应用。

5.3.3 Animate的应用

  • Animation动画,实际上就是浏览器通知开发者进行绘制,并提供当前的时间
    var anim = new Konva.Animation(function(frame) {
        //动画系统提供的frame有三个属性可以使用:
        var time = frame.time, // 动画执行的总时间
            timeDiff = frame.timeDiff, // 距离上一帧的时间
            frameRate = frame.frameRate; // 帧率(既1000/间隔时间)
       
       //动画的动作

    }, layer);
    
    anim.start();//启动动画

    //anim.stop();//结束动画

5.3.4 循环播放动画的实现

    //总体思路,使用tween 配合onFinish事件中重新播放动画,达到循环播放的效果
    var loopTween = new Konva.Tween({
        node: star, //设置要表现动画的 Konva对象
        rotation: 360,  //旋转360度
        duration: 2,    //动画持续时间
        easing: Konva.Easings.Linear,
        onFinish: function() {
            // this === loopTween //true
            this.reset();//重置动画
            this.play(); //重新播放动画
        }
    });
    loopTween.play();

5.3.5 回放且循环播放动画

  • yoyo属性可以进行对动画进行播放完后,回放当前动画,并持续循环来回切换播放。
    rect.to({
        duration: 2,
        scale: 1.5,
        yoyo: true// 此设置也可以用于 tween
    });

5.3.6 进度条案例

5.3.7 传智官网案例

  • 三角函数的补充
    • Math.sin(弧度); //夹角对面的边 和 斜边的比值
    • Math.cos(弧度); //夹角侧边 与斜边的比值
  • 圆形上面的点的坐标的计算公式
    • x =x0 + Math.cos(rad) * R;//x0和y0是圆心点坐标
    • y =y0 + Math.sin(rad) * R;//注意都是弧度
Paste_Image.png
  • group的灵活运用
    • konva的group很灵活,每个group都有自己的坐标系
    • group可以包含其他的group,可以对group做整个组的动画
    • group可以通过getChidren();//可以拿到直接子级元素。
    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
    });

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

    rect.on('click', function(){   //jQuery一模一样!!
        console.log('^_^  ^_^');
    });

    //绑定多个事件
    rect.on('click mousemove',function(e){

    });

    //解除绑定事件
    rect.off('click');             //这不是jQuery吗?

    //触发事件
    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的选择器

  • 选择方法。
    • ID选择法:stage.find('#id'); //此方法返回的是一个数组
    • name选择法:group.findOne('.name');//返回一个Konva对象
    • type选择法: group.find('Circle');//查找所有的圆形Konva对象
    //组中查找圆形的Konva对象
    groupCircle.find('Circle').each(function( circle, index ){
        circle.setZIndex( 3 - index );
    });

5.6 饼状图案例

  • wedge: 楔形

5.7 柱状图案例

  • histogram n. [统计] 直方图;柱状图 英 ['hɪstəgræm] 美 ['hɪstəɡræm]

六、Canvas项目实战

七、Canvas优化

 <!-- 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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