Canvas

canvas 最早由Apple引入WebKit,用于Mac OS X 的 Dashboard,后来又在Safari和Google Chrome被实现。
基于 Gecko 1.8的浏览器,比如 Firefox 1.5, 同样支持这个元素。
<canvas> 元素是WhatWG Web applications 1.0规范的一部分,也包含于HTML 5中。

体验Canvas

什么是Canvas？

HTML5 的 canvas 元素使用 JavaScript 在网页上绘制图像。
画布是一个矩形区域，您可以控制其每一像素。
canvas 拥有多种绘制路径、矩形、圆形、字符以及添加图像的方法。

创建Canvas元素

向 HTML5 页面添加 canvas 元素。
规定元素的 id、宽度和高度：

<canvas id="myCanvas" width="200" height="100"></canvas>

Canvas坐标系

通过JavaScript来绘制

/*获取元素*/
var myCanvas = document.querySelector('#myCanvas');
/*获取绘图工具*/
var context = myCanvas.getContext('2d');
/*设置绘图的起始位置*/
context.moveTo(100,100);
/*绘制路径*/
context.lineTo(200,200);
/*描边*/
context.stroke();

Canvas的基本使用

图形绘制

需要理解些概念：

路径的概念
路径的绘制
- 描边 stroke()
- 填充 fill()

闭合路径
- 手动闭合
- 程序闭合 closePath()
填充规则(非零环绕)

开启新的路径 beginPath()

设置样式

画笔的状态
- lineWidth 线宽，默认1px
- lineCap 线末端类型：(butt默认)、round、square
- lineJoin 相交线的拐点 miter(默认)、round、bevel
- strokeStyle 线的颜色
- fillStyle 填充颜色
- setLineDash() 设置虚线
- getLineDash() 获取虚线宽度集合
- lineDashOffset 设置虚线偏移量（负值向右偏移）

参考文档

Canvas图形绘制

矩形绘制

rect(x,y,w,h) 没有独立路径
strokeRect(x,y,w,h) 有独立路径，不影响别的绘制
fillRect(x,y,w,h) 有独立路径，不影响别的绘制
clearRect(x,y,w,h) 擦除矩形区域

圆弧绘制

弧度概念
arc()
- x 圆心横坐标
- y 圆心纵坐标
- r 半径
- startAngle 开始角度
- endAngle 结束角度
- anticlockwise 是否逆时针方向绘制（默认false表示顺时针；true表示逆时针）

绘制文本

ctx.font = ‘微软雅黑’ 设置字体
strokeText()
fillText(text,x,y,maxWidth)
- text 要绘制的文本
- x,y 文本绘制的坐标（文本左下角）
- maxWidth 设置文本最大宽度，可选参数
ctx.textAlign文本水平对齐方式，相对绘制坐标来说的
- left
- center
- right
- start 默认
- end
ctx.direction属性css(rtl ltr) start和end于此相关
- 如果是ltr,start和left表现一致
- 如果是rtl,start和right表现一致
ctx.textBaseline 设置基线（垂直对齐方式）
- top 文本的基线处于文本的正上方，并且有一段距离
- middle 文本的基线处于文本的正中间
- bottom 文本的基线处于文本的证下方，并且有一段距离
- hanging 文本的基线处于文本的正上方，并且和文本粘合
- alphabetic 默认值，基线处于文本的下方，并且穿过文字
- ideographic 和bottom相似，但是不一样
measureText() 获取文本宽度obj.width

实例练习

绘制3个不同颜色的平行线

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
	<head>
		<meta charset="UTF-8">
		<title>Title</title>
		<style>
			canvas {
				border: 1px solid #ccc;
			}
		</style>
	</head>
	<body>
		<canvas width="600" height="400"></canvas>
		<script>
			var myCanvas = document.querySelector('canvas');
			var ctx = myCanvas.getContext('2d');

			/*画平行线*/
			ctx.beginPath(); /*开启新的路径*/
			/*蓝色  10px*/
			ctx.moveTo(100, 100);
			ctx.lineTo(300, 100);
			ctx.strokeStyle = 'blue';
			ctx.lineWidth = 10;
			/*描边*/
			ctx.stroke();

			ctx.beginPath(); /*开启新的路径*/
			/*红色 20px*/
			ctx.moveTo(100, 200);
			ctx.lineTo(300, 200);
			ctx.strokeStyle = 'red';
			ctx.lineWidth = 20;
			/*描边*/
			ctx.stroke();

			ctx.beginPath(); /*开启新的路径*/
			/*绿色 30px*/
			ctx.moveTo(100, 300);
			ctx.lineTo(300, 300);
			ctx.strokeStyle = 'green';
			ctx.lineWidth = 30;
			/*描边*/
			ctx.stroke();
		</script>
	</body>
</html>

如果不在每条平行线绘制前添加ctx.beginPath();，那么每一次新的绘制都会覆盖上面的绘制

绘制一个填充三角形

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #ccc;
        }
    </style>
</head>
<body>
<canvas width="600" height="400"></canvas>
<script>
    var myCanvas = document.querySelector('canvas');
    var ctx = myCanvas.getContext('2d');

    /*1.绘制一个三角形*/
    ctx.moveTo(100,100);
    ctx.lineTo(200,100);
    ctx.lineTo(200,200);
    /*起始点和lineTo的结束点无法完全闭合缺角*/
    /*使用canvas的自动闭合 */
    //ctx.lineTo(100,100);
    /*关闭路径*/
    ctx.closePath();

    ctx.lineWidth = 10;
    /*2.描边*/
    ctx.stroke();
    /*3.填充*/
    //ctx.fill();

</script>
</body>
</html>

没有使用closePath()

使用closePath()

绘制一个镂空正方形

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #ccc;
        }
    </style>
</head>
<body>
<canvas width="600" height="400"></canvas>
<script>
    var myCanvas = document.querySelector('canvas');
    var ctx = myCanvas.getContext('2d');

    /*1.绘制两个正方形 一大200一小100 套在一起*/
    ctx.moveTo(100,100);
    ctx.lineTo(300,100);
    ctx.lineTo(300,300);
    ctx.lineTo(100,300);
    ctx.closePath();

    ctx.moveTo(150,150);
    ctx.lineTo(150,250);
    ctx.lineTo(250,250);
    ctx.lineTo(250,150);
    ctx.closePath();

    /*2.去填充*/
    //ctx.stroke();
    ctx.fillStyle = 'red';
    ctx.fill();
</script>
</body>
</html>

可以发现，此处正方形并没有镂空，而是完全的填充了，因此并没有达到目的，那么镂空填充要遵循一个原则：非零环绕规则

什么是非零环绕规则？

从填充区域拉一根线到外部，相交的线，如果是顺时针环绕的，则+1，反之-1，最后判断得到数字是否为0，如果非零则填充，为0则不填充

此图可以判断出，内部的正方形计算结果为+2，则填充，同样外部正方形判断以后也填充，所以得到的才会是一个大的完整填充的正方形

因此：

通过此方式，内部的正方形就不会填充，仅填充外部的正方形，即可做到正方形镂空

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #ccc;
        }
    </style>
</head>
<body>
<canvas width="600" height="400"></canvas>
<script>
    var myCanvas = document.querySelector('canvas');
    var ctx = myCanvas.getContext('2d');

    /*1.绘制两个正方形 一大200一小100 套在一起*/
    ctx.moveTo(100,100);
    ctx.lineTo(300,100);
    ctx.lineTo(300,300);
    ctx.lineTo(100,300);
    ctx.closePath();

	ctx.moveTo(150,150);
	ctx.lineTo(150,250)
	ctx.lineTo(250,250)
	ctx.lineTo(250,150)
    ctx.closePath();

    /*2.去填充*/
    ctx.fillStyle = 'red';
    ctx.fill();

</script>
</body>
</html>

绘制渐变矩形1

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #ccc;
        }
    </style>
</head>
<body>
<canvas width="600" height="400"></canvas>
<script>
    var myCanvas = document.querySelector('canvas');
    var ctx = myCanvas.getContext('2d');

    /*线是由点构成的*/
    ctx.lineWidth = 30;
    for (var i = 0; i < 255; i++) {
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(100+i-1,100);
        ctx.lineTo(100+i,100);	// 构建每一个点		
        ctx.strokeStyle = 'rgb('+i+','+i+','+i+')';
        ctx.stroke();
    }

</script>
</body>
</html>

绘制渐变矩形2

普及下线性渐变的两种API

createLinearGradient

createLinearGradient(x1, y1, x2, y2)

创建一个线性渐变对象，其起点为（x1，y1），终点为（x2，y2）。

例如：
var lineargradient = ctx.createLinearGradient(0, 0, 150, 150);

createRadialGradient

createRadialGradient(x1, y1, r1, x2, y2, r2)

创建一个径向渐变。参数代表两个圆，一个圆的中心为（x1，y1），半径为r1，另一个圆的中心为（x2，y2），半径为r2。
var radialgradient = ctx.createRadialGradient(75, 75, 0, 75, 75, 100);

创建CanvasGradient对象后，可以使用addColorStop()方法为对象分配颜色。

addColorStop

gradient.addColorStop(position, color)

在gradient对象上创建一个新的色标。的position是在0.0和1.0之间的数，并且限定在渐变中的颜色的相对位置，并且所述color参数必须是表示CSS一个字符串color，表示颜色的梯度应该偏移处的过渡达到。

可以根据需要向渐变添加尽可能多的色标。

例如：
var lineargradient = ctx.createLinearGradient(0, 0, 150, 150);
lineargradient.addColorStop(0, 'white');
lineargradient.addColorStop(0.3, 'blue');
lineargradient.addColorStop(1, 'black');

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #ccc;
        }
    </style>
</head>
<body>
<div class="linearGradient"></div>
<canvas width="600" height="400"></canvas>
<script>
    var myCanvas = document.querySelector('canvas');
    var ctx = myCanvas.getContext('2d');

    var linearGradient = ctx.createLinearGradient(100,100,500,400);
    linearGradient.addColorStop(0,'pink');
    linearGradient.addColorStop(0.5,'red');
    linearGradient.addColorStop(1,'blue');

    ctx.fillStyle = linearGradient;

    ctx.fillRect(100,100,400,100);

    /*pink---->blue*/
    /*回想线性渐变---->要素 方向  起始颜色 结束颜色 */
    /*通过两个点的坐标可以控制 渐变方向*/
</script> 
</body>
</html>

canvas坐标的转换

平移移动画布的原点
- translate(x,y) 参数表示移动目标点的坐标

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #ccc;
        }
    </style>
</head>

<body>
    <canvas width="600" height="400"></canvas>
    <script>
        var myCanvas = document.querySelector('canvas');
        var ctx = myCanvas.getContext('2d');
        /*将坐标原点变为150,150*/
        ctx.translate(150, 150);
        ctx.strokeRect(0, 0, 100, 100);

    </script>
</body>

</html>

缩放
- scale(x,y) 参数表示宽高的缩放比例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #ccc;
        }
    </style>
</head>

<body>
    <canvas width="600" height="400"></canvas>
    <script>
        var myCanvas = document.querySelector('canvas');
        var ctx = myCanvas.getContext('2d');
        /*宽缩短一半，高不变*/
        ctx.scale(0.5, 1);
        ctx.strokeRect(150, 150, 100, 100);

    </script>
</body>

</html>

旋转
- rotate(angle) 参数表示旋转角度

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #ccc;
        }
    </style>
</head>

<body>
    <canvas width="600" height="400"></canvas>
    <script>
        var myCanvas = document.querySelector('canvas');
        var ctx = myCanvas.getContext('2d');
		
        ctx.rotate(Math.PI / 6);
        ctx.strokeRect(150, 150, 100, 100);

    </script>
</body>

</html>