JS中的Canvas如何绘制图形与实现动画效果？

发布时间：2022-01-21 13:15 所属栏目：13 来源：互联网

导读：这篇文章主要介绍JS中的Canvas的内容，很多新手对Canvas绘制图形，使用和实现动画效果等等可能不是很了解，因此这篇文章就汇总了一些实例给大家做个参考，感兴趣的朋友可以看看，希望大家阅读完这篇文章能有所收获。概述 canvas元素用于生成图像。它本身就

这篇文章主要介绍JS中的Canvas的内容，很多新手对Canvas绘制图形，使用和实现动画效果等等可能不是很了解，因此这篇文章就汇总了一些实例给大家做个参考，感兴趣的朋友可以看看，希望大家阅读完这篇文章能有所收获。

概述
<canvas>元素用于生成图像。它本身就像一个画布，JavaScript通过操作它的 API，在上面生成图像。它的底层是一个个像素，基本上<canvas>是一个可以用JavaScript操作的位图（bitmap）。

它与 SVG 图像的区别在于，<canvas>是脚本调用各种方法生成图像，SVG 则是一个 XML 文件，通过各种子元素生成图像。

    使用 Canvas API 之前，需要在网页里面新建一个<canvas>元素。

<canvas id="myCanvas" width="400" height="250">
  你的浏览器不支持canvas!
</canvas>
    如果浏览器不支持这个 API，就会显示<canvas>标签中间的文字：“您的浏览器不支持 Canvas”。

    每个<canvas>元素都有一个对应的CanvasRenderingContext2D对象（上下文对象）。Canvas API 就定义在这个对象上面。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
    上面代码中，<canvas>元素节点对象的getContext()方法，返回的就是CanvasRenderingContext2D对象。

    注意，Canvas API 需要getContext方法指定参数2d，表示该<canvas>节点生成 2D 的平面图像。如果参数是webgl，就表示用于生成 3D 的立体图案，这部分属于 WebGL API。

    按照用途，Canvas API 分成两大部分：绘制图形和图像处理。

    Canvas API：绘制图形
    Canvas 画布提供了一个作图的平面空间，该空间的每个点都有自己的坐标。原点(0, 0)位于图像左上角，x轴的正向是原点向右，y轴的正向是原点向下。

    路径
    以下方法和属性用来绘制路径。

CanvasRenderingContext2D.beginPath()：开始绘制路径。
CanvasRenderingContext2D.closePath()：结束路径，返回到当前路径的起始点，会从当前点到起始点绘制一条直线。如果图形已经封闭，或者只有一个点，那么此方法不会产生任何效果。
CanvasRenderingContext2D.moveTo()：设置路径的起点，即将一个新路径的起始点移动到(x，y)坐标。
CanvasRenderingContext2D.lineTo()：使用直线从当前点连接到(x, y)坐标。
CanvasRenderingContext2D.fill()：在路径内部填充颜色（默认为黑色）。
CanvasRenderingContext2D.stroke()：路径线条着色（默认为黑色）。
CanvasRenderingContext2D.fillStyle：指定路径填充的颜色和样式（默认为黑色）。
CanvasRenderingContext2D.strokeStyle：指定路径线条的颜色和样式（默认为黑色）。
var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(100, 100);
ctx.lineTo(200, 200);
ctx.lineTo(100, 200);
    上面代码只是确定了路径的形状，画布上还看不出来，因为没有颜色。所以还需要着色。

ctx.fill();
// 或者
ctx.stroke();
    上面代码中，这两个方法都可以使得路径可见。fill()在路径内部填充颜色，使之变成一个实心的图形；stroke()只对路径线条着色。

    这两个方法默认都是使用黑色，可以使用fillStyle和strokeStyle属性指定其他颜色。

ctx.fillStyle = "red";
ctx.fill();
// 或者
ctx.strokeStyle = "red";
ctx.stroke();
    上面代码将填充和线条的颜色指定为红色。

    线型
    以下的方法和属性控制线条的视觉特征。

CanvasRenderingContext2D.lineWidth：指定线条的宽度，默认为 1.0。
CanvasRenderingContext2D.lineCap：指定线条末端的样式，有三个可能的值：butt（默认值，末端为矩形）、round（末端为圆形）、square（末端为突出的矩形，矩形宽度不变，高度为线条宽度的一半）。
CanvasRenderingContext2D.lineJoin：指定线段交点的样式，有三个可能的值：round（交点为扇形）、bevel（交点为三角形底边）、miter（默认值，交点为菱形)。
CanvasRenderingContext2D.miterLimit：指定交点菱形的长度，默认为 10。该属性只在lineJoin属性的值等于miter时有效。
CanvasRenderingContext2D.getLineDash()：返回一个数组，表示虚线里面线段和间距的长度。
CanvasRenderingContext2D.setLineDash()：数组，用于指定虚线里面线段和间距的长度。
var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(100, 100);
ctx.lineTo(200, 200);
ctx.lineTo(100, 200);

ctx.lineWidth = 3;
ctx.lineCap = "round";
ctx.lineJoin = "round";
ctx.setLineDash([15, 5]);
ctx.stroke();
    上面代码中，线条的宽度为 3，线条的末端和交点都改成圆角，并且设置为虚线。

    矩形
    以下方法用来绘制矩形。

CanvasRenderingContext2D.rect()：绘制矩形路径。
CanvasRenderingContext2D.fillRect()：填充一个矩形。
CanvasRenderingContext2D.strokeRect()：绘制矩形边框。
CanvasRenderingContext2D.clearRect()：指定矩形区域的像素都变成透明。
    上面四个方法的格式都一样，都接受四个参数，分别是矩形左上角的横坐标和纵坐标、矩形的宽和高。

    CanvasRenderingContext2D.rect()方法用于绘制矩形路径。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.rect(10, 10, 100, 100);
ctx.fill();
    上面代码绘制一个正方形，左上角坐标为(10, 10)，宽和高都为 100。

    CanvasRenderingContext2D.fillRect()用来向一个矩形区域填充颜色。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);
    上面代码绘制一个绿色的正方形，左上角坐标为(10, 10)，宽和高都为 100。

    CanvasRenderingContext2D.strokeRect()用来绘制一个矩形区域的边框。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.strokeStyle = "green";
ctx.strokeRect(10, 10, 100, 100);
    上面代码绘制一个绿色的空心正方形，左上角坐标为(10, 10)，宽和高都为 100。

    CanvasRenderingContext2D.clearRect()用于擦除指定矩形区域的像素颜色，等同于把早先的绘制效果都去除。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);
ctx.clearRect(15, 15, 90, 90);
    上面代码先绘制一个 100 x 100 的正方形，然后在它的内部擦除 90 x 90 的区域，等同于形成了一个 5 像素宽度的边框。

    弧线
    以下方法用于绘制弧形。

CanvasRenderingContext2D.arc()：通过指定圆心和半径绘制弧形。
CanvasRenderingContext2D.arcTo()：通过指定两根切线和半径绘制弧形。
    CanvasRenderingContext2D.arc()主要用来绘制圆形或扇形。

// 格式
ctx.arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise);

// 实例
ctx.arc(5, 5, 5, 0, 2 * Math.PI, true);
    arc()方法的x和y参数是圆心坐标，radius是半径，startAngle和endAngle则是扇形的起始角度和终止角度（以弧度表示），anticlockwise表示做图时应该逆时针画（true）还是顺时针画（false），这个参数用来控制扇形的方向（比如上半圆还是下半圆）。

    下面是绘制实心圆形的例子。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.beginPath();
ctx.arc(60, 60, 50, 0, Math.PI * 2, true);
ctx.fill();
    上面代码绘制了一个半径 50，起始角度为 0，终止角度为 2 * PI 的完整的圆。

    绘制空心半圆的例子。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(50, 20);
ctx.arc(100, 20, 50, 0, Math.PI, false);
ctx.stroke();
    CanvasRenderingContext2D.arcTo()方法主要用来绘制圆弧，需要给出两个点的坐标，当前点与第一个点形成一条直线，第一个点与第二个点形成另一条直线，然后画出与这两根直线相切的弧线。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, 0);
ctx.arcTo(50, 50, 100, 0, 25);
ctx.lineTo(100, 0);
ctx.stroke();
    上面代码中，arcTo()有 5 个参数，前两个参数是第一个点的坐标，第三个参数和第四个参数是第二个点的坐标，第五个参数是半径。然后，(0, 0)与(50, 50)形成一条直线，然后(50, 50)与(100, 0)形成第二条直线。弧线就是与这两根直线相切的部分。

    文本
    以下方法和属性用于绘制文本。

CanvasRenderingContext2D.fillText()：在指定位置绘制实心字符。
CanvasRenderingContext2D.strokeText()：在指定位置绘制空心字符。
CanvasRenderingContext2D.measureText()：返回一个 TextMetrics 对象。
CanvasRenderingContext2D.font：指定字型大小和字体，默认值为10px sans-serif。CanvasRenderingContext2D.textAlign：文本的对齐方式，默认值为start。
CanvasRenderingContext2D.direction：文本的方向，默认值为inherit。
CanvasRenderingContext2D.textBaseline：文本的垂直位置，默认值为alphabetic。
    fillText()方法用来在指定位置绘制实心字符。

CanvasRenderingContext2D.fillText(text, x, y [, maxWidth])
    该方法接受四个参数。

text：所要填充的字符串。
x：文字起点的横坐标，单位像素。
y：文字起点的纵坐标，单位像素。
maxWidth：文本的最大像素宽度。该参数可选，如果省略，则表示宽度没有限制。如果文本实际长度超过这个参数指定的值，那么浏览器将尝试用较小的字体填充。
var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.fillText("Hello world", 50, 50);
    上面代码在(50, 50)位置写入字符串Hello world。

    注意，fillText()方法不支持文本断行，所有文本一定出现在一行内。如果要生成多行文本，只有调用多次fillText()方法。

    strokeText()方法用来添加空心字符，它的参数与fillText()一致。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.strokeText("Hello world", 50, 50);
    上面这两种方法绘制的文本，默认都是10px大小、sans-serif字体，font属性可以改变字体设置。该属性的值是一个字符串，使用css的font属性即可。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.font = "Bold 20px Arial";
ctx.fillText("Hello world", 50, 50);
    textAlign属性用来指定文本的对齐方式。它可以取以下几个值。

left：左对齐
right：右对齐
center：居中
start：默认值，起点对齐（从左到右的文本为左对齐，从右到左的文本为右对齐）。
end：结尾对齐（从左到右的文本为右对齐，从右到左的文本为左对齐）。
var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.font = "Bold 20px Arial";
ctx.textAlign = "center";
ctx.fillText("Hello world", 50, 50);
    direction属性指定文本的方向，默认值为inherit，表示继承<canvas>或document的设置。其他值包括ltr（从左到右）和rtl（从右到左）。

    textBaseline属性指定文本的垂直位置，可以取以下值。

top：上部对齐（字母的基线是整体上移）。
hanging：悬挂对齐（字母的上沿在一根直线上），适用于印度文和藏文。
middle：中部对齐（字母的中线在一根直线上）。
alphabetic：默认值，表示字母位于字母表的正常位置（四线格的第三根线）。
ideographic：下沿对齐（字母的下沿在一根直线上），使用于东亚文字。
bottom：底部对齐（字母的基线下移）。对于英文字母，这个设置与ideographic没有差异。
    measureText()方法接受一个字符串作为参数，返回一个 TextMetrics 对象，可以从这个对象上面获取参数字符串的信息，目前主要是文本渲染后的宽度（width）。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

var text1 = ctx.measureText("Hello world");
text.width; // 49.46

ctx.font = "Bold 20px Arial";
text2.width; // 107.78
    上面代码中，10px大小的字符串Hello world，渲染后宽度为49.46。放大到20px以后，宽度为107.78。

    渐变色和图像填充
    以下方法用于设置渐变效果和图像填充效果。

CanvasRenderingContext2D.createLinearGradient()：定义线性渐变样式。
CanvasRenderingContext2D.createRadialGradient()：定义辐射渐变样式。
CanvasRenderingContext2D.createPattern()：定义图像填充样式。
    createLinearGradient()方法按照给定直线，生成线性渐变的样式。

ctx.createLinearGradient(x0, y0, x1, y1);
    ctx.createLinearGradient(x0, y0, x1, y1)方法接受四个参数：x0和y0是起点的横坐标和纵坐标，x1和y1是终点的横坐标和纵坐标。通过不同的坐标值，可以生成从上至下、从左到右的渐变等等。

    该方法的返回值是一个CanvasGradient对象，该对象只有一个addColorStop()方向，用来指定渐变点的颜色。addColorStop()方法接受两个参数，第一个参数是 0 到 1 之间的一个位置量，0 表示起点，1 表示终点，第二个参数是一个字符串，表示css颜色。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

var gradient = ctx.createLinearGradient(0, 0, 200, 0);
gradient.addColorStop(0, "green");
gradient.addColorStop(1, "white");
ctx.fillStyle = gradient;
ctx.fillRect(10, 10, 200, 100);
    上面代码中，定义了渐变样式gradient以后，将这个样式指定给fillStyle属性，然后fillRect()就会生成以这个样式填充的矩形区域。

    createRadialGradient()方法定义一个辐射渐变，需要指定两个圆。

ctx.createRadialGradient(x0, y0, r0, x1, y1, r1);
    createRadialGradient()方法接受六个参数，x0和y0是辐射起始的圆的圆心坐标，r0是起始圆的半径，x1和y1是辐射终止的圆的圆心坐标，r1是终止圆的半径。

    该方法的返回值也是一个CanvasGradient对象。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

var gradient = ctx.createRadialGradient(100, 100, 50, 100, 100, 100);
gradient.addColorStop(0, "white");
gradient.addColorStop(1, "green");
ctx.fillStyle = gradient;
ctx.fillRect(0, 0, 200, 200);
    上面代码中，生成辐射样式以后，用这个样式填充一个矩形。

    createPattern()方法定义一个图像填充样式，在指定方向上不断重复该图像，填充指定的区域。

ctx.createPattern(image, repetition);
    该方法接受两个参数，第一个参数是图像数据，它可以是<img>元素，也可以是另一个<canvas>元素，或者一个表示图像的 Blob 对象。第二个参数是一个字符串，有四个可能的值，分别是repeat（双向重复）、repeat-x(水平重复)、repeat-y(垂直重复)、no-repeat(不重复)。如果第二个参数是空字符串或null，则等同于null。

    该方法的返回值是一个CanvasPattern对象。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

var img = new Image();
img.src = "https://example.com/pattern.png";
img.onload = function() {
  var pattern = ctx.createPattern(img, "repeat");
  ctx.fillStyle = pattern;
  ctx.fillRect(0, 0, 400, 400);
};
    上面代码中，图像加载成功以后，使用createPattern()生成图像样式，然后使用这个样式填充指定区域。

    阴影
    以下属性用于设置阴影。

CanvasRenderingContext2D.shadowBlur：阴影的模糊程度，默认为0。
CanvasRenderingContext2D.shadowColor：阴影的颜色，默认为black。
CanvasRenderingContext2D.shadowOffsetX：阴影的水平位移，默认为0。
CanvasRenderingContext2D.shadowOffsetY：阴影的垂直位移，默认为0。
    下面是一个例子。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.shadowOffsetX = 10;
ctx.shadowOffsetY = 10;
ctx.shadowBlur = 5;
ctx.shadowColor = "rgba(0,0,0,0.5)";

ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);
    Canvas API：图像处理
    CanvasRenderingContext2D.drawImage()
    Canvas API 允许将图像文件写入画布，做法是读取图片后，使用drawImage()方法将这张图片放上画布。

    CanvasRenderingContext2D.drawImage()有三种使用格式。

ctx.drawImage(image, dx, dy);
ctx.drawImage(image, dx, dy, dWidth, dHeight);
ctx.drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight);
    各个参数的含义如下。

image：图像元素
sx：图像内部的横坐标，用于映射到画布的放置点上。
sy：图像内部的纵坐标，用于映射到画布的放置点上。
sWidth：图像在画布上的宽度，会产生缩放效果。如果未指定，则图像不会缩放，按照实际大小占据画布的宽度。
sHeight：图像在画布上的高度，会产生缩放效果。如果未指定，则图像不会缩放，按照实际大小占据画布的高度。
dx：画布内部的横坐标，用于放置图像的左上角
dy：画布内部的纵坐标，用于放置图像的右上角
dWidth：图像在画布内部的宽度，会产生缩放效果。
dHeight：图像在画布内部的高度，会产生缩放效果。
    下面是最简单的使用场景，将图像放在画布上，两者左上角对齐。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

var img = new Image();
img.src = "image.png";
img.onload = function() {
  ctx.drawImage(img, 0, 0);
};
    上面代码将一个 PNG 图像放入画布。这时，图像将是原始大小，如果画布小于图像，就会只显示出图像左上角，正好等于画布大小的那一块。

    如果要显示完整的图片，可以用图像的宽和高，设置成画布的宽和高。

var canvas = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");

var image = new Image(60, 45);
image.onload = drawImageActualSize;
image.src = "https://example.com/image.jpg";

function drawImageActualSize() {
  canvas.width = this.naturalWidth;
  canvas.height = this.naturalHeight;
  ctx.drawImage(this, 0, 0, this.naturalWidth, this.naturalHeight);
}

（编辑：ASP站长网）