canvas 绘制

第一次接触canvas是做毕设的时候，在实现登录页时候用了canvas增添一些样式，那时候学的很浅显，是时候来认真了解一下这个canvas。（相关知识来源于MDN）

canvas初了解

canvas是个HTML5新增的标签，<canvas>标签很像<img>标签，而<canvas> 标签只有两个属性—— width 和 height。当没有设置宽度和高度的时候，canvas会初始化宽度为300像素和高度为150像素。需要注意的是，canvas的高宽不可以用css设置，那会扭曲的，而且一些老的浏览器版本都不支持canvas。

不支持咋么办？这非常简单：只需要在<canvas>标签中提供替换内容。不支持<canvas>的浏览器将会忽略容器并在其中渲染后备内容。而支持<canvas>的浏览器将会忽略在容器中包含的内容，并且只是正常渲染canvas。

你可以这样

<canvas id="canvas">alternative content for browsers without canvas support</canvas>

也可以这样

<canvas id="clock" width="150" height="150">
  <img src="替换内容.png" width="150" height="150" alt="替换图片"/>
</canvas>

这里可以发现，以上两段代码中canvas的宽高属性设置，可以直接在标签中设置属性值，也可以在JS中设置，没错，canvas是基于JS绘制的。

基本用法
先来代码，有个宏观了解

<canvas id="canvas">
    alternative content for browsers without canvas support
</canvas>

<script>
    var canvas = document.getElementById("canvas");
             
    canvas.width = 1024;
    canvas.height = 500;
        
    var context = canvas.getContext("2d");
    ...
</script>

<canvas>元素创造了一个固定大小的画布，它公开了一个或多个渲染上下文，其可以用来绘制和处理要展示的内容。我们将会将注意力放在2D渲染上下文中。其他种类的上下文也许提供了不同种类的渲染方式；比如，WebGL使用了基于OpenGL ES的3D上下文。canvas起初是空白的。为了展示，首先脚本需要找到渲染上下文，然后在它的上面绘制。<canvas>元素有一个叫做 getContext()的方法，这个方法是用来获得渲染上下文和它的绘画功能。getContext()只有一个参数，上下文的格式。

JS部分代码的第一行通过使用 document.getElementById() 方法来为<canvas>元素得到DOM对象。一旦有了元素对象，你可以通过使用它的 getContext() 方法来访问绘画上下文。

至此，全都是一些前期准备工作，我们获取了DOM节点，获取到执行的上下文环境，现在就开始绘制图形。然而绘制之前还需要了解一个知识点，因为canvas的绘制都是基于坐标的，那就需要了解什么是画布栅格以及坐标空间。

canvas元素默认被网格所覆盖。通常来说网格中的一个单元相当于canvas元素中的一像素。栅格的起点为左上角（坐标为（0,0））。所有元素的位置都相对于原点定位。所以图中蓝色方形左上角的坐标为距离左边（X轴）x像素，距离上边（Y轴）y像素（坐标为（x,y））。具体如下图

好，让我们来绘制一个三角形，老样子先来JS代码，再具体分析

var canvas=document.getElementById("canvas");
canvas.width=1024;
canvas.height=500;
var context=canvas.getContext("2d");

context.moveTo(100,100);   
context.lineTo(400,400);   
context.lineTo(100,400);
context.lineTo(100,100);

context.lineWidth=2;     
context.strokeStyle="#058";

context.fillStyle="rgb(2,100,30)"; 

context.stroke();
context.fill();

代码前四行是准备工作，就不赘述了。图形的绘制都是基于执行的上下文，我们绘制的三角形的起点使用了moveTo方法，定在（100,100）这个位置，lineTo()方法是绘制直线，也接受坐标值两个参数。例子中的意思就是从（100,100）到（400,400）画一条直线，再从（400,400）到（100,400），最终再回到（100,100），这样就形成一个回路构成一个三角形。

其实，说已经构成了三角形是不严谨的，我们只是先确定了坐标，还没有真正的完整绘制。这里可以设置线条的宽度和颜色，使用stroke() 方法实现图形轮廓的绘制，代码中还有一个fill() 方法，它是用于填充所绘制的图形，当然需要先设置一下填充的颜色。

通过canvas的简单操作，我们就很轻易的绘制了一个三角形。这就是canvas很基础的知识了，掌握这些就可以尝试着画一些矩形、多边形、不规则图形，圆、椭圆，目前似乎还很难实现，这就需要继续学习呀。

绘制矩形

绘制一个矩形的边框：strokeRect（x，y，width，height）

绘制一个填充的矩形：fillRect（x，y，width，height）

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

var canvas = document.getElementById("canvas");
canvas.width = 500;
canvas.height = 500;
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.beginPath();
ctx.strokeRect(50, 50, 50, 50);
ctx.closePath();

ctx.beginPath();
ctx.fillRect(150, 50, 50, 50);
ctx.closePath();

ctx.beginPath();
ctx.fillRect(250, 50, 50, 50);
ctx.clearRect(265, 65, 20, 20);
ctx.closePath();

绘制出来的图形是这样的

以上代码又出现一个新东西，beginPath() 和 closePath() 。

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。

绘制圆弧

使用 arc()方法绘制圆弧或圆。

arc() 语法：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。其中，startAngle以及endAngle参数用弧度定义了开始以及结束的弧度。这些都是以x轴为基准。参数anticlockwise为一个布尔值。为true时，是逆时针方向，否则顺时针方向。

这里具体讲解一下，弧度的问题。

顺时针方向，从0开始的地方，需要多大的弧度就走多少的 π ，JS中 Math.PI 就是 π 。

ctx.beginPath();
ctx.arc(50,50,20,0,Math.PI*0.5,false);
ctx.stroke();
ctx.closePath();

以上代码绘制了一段弧线，以（50,50）为圆心，20为半径，顺时针从 0 位置画弧到 0.5π 的位置。

绘制二次贝塞尔曲线

贝塞尔曲线一般用来绘制复杂有规律的图形。

绘制二次贝塞尔曲线语法：quadraticCurveTo(cp1x，cp1y，x，y)， cp1x、cp1y为一个控制点， x、y为结束点。

二次贝塞尔曲线有一个开始点、一个结束点（蓝色）以及一个控制点。其实二次贝塞尔曲线还是很常见的，用PPT画图或word时候，应该都使用过曲线这个工具，这就是很典型的二次贝塞尔曲线。

可以使用二次贝塞尔曲线绘制一个气泡框。

var canvas = document.getElementById("canvas");
canvas.width = 500;
canvas.height = 500;
var ctx = canvas.getContext("2d");

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(75,25);
ctx.quadraticCurveTo(25,25,25,62);
ctx.quadraticCurveTo(25,100,50,100);
ctx.quadraticCurveTo(50,120,30,125);
ctx.quadraticCurveTo(60,120,65,100);
ctx.quadraticCurveTo(125,100,125,62);
ctx.quadraticCurveTo(125,25,75,25);
ctx.stroke();

效果如下

​

还有三次贝塞尔曲线，就是多了一个控制点，但还是有些难度的，可以以后再深入学习。处理以上提及的矩形，圆形，canvas还可以绘制椭圆等一些复杂的图形，当然用这些基础的绘制方法仍可以组合形成各种复杂的图形，这就需要自己不断尝试实践。