Canvas是常见的前端技术,但是由于API众多,使用复杂,且对程序员的数学功底、空间想象能力乃至审美都有一定要求,所以真正擅长canvas的前端并不多,但并不代表大家就学不好canvas。我在此将常用的canvas使用场景罗列出来希望能帮助到大家。
创建canvas
Canvas的创建很简单,只需要一个<canvas>
标签足以,而内部复杂的实现都交给浏览器搞定。
html:
<canvas id="canvas"></canvas>
所有的绘制动作都需要在canvas上下文(context)中进行,因此我们需要先创建一个上下文。
js:
const canvas = document.getElementById('canvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');
除了2d
,上下文还可以设置为:webgl, webgl2, bitmaprenderer
设置canvas尺寸
js:
canvas.width = 600;
canvas.height = 600;
若要满屏显示可以:
canvas.width = window.innerWidth;
canvas.height = window.innerHeight;
绘制图形
一、矩形(Rect)
1、实心矩形(fillRect
)
绘制实心矩形最简单的是用 fillRect(x, y, width, height)
方法,参数中 x, y
表示矩形左上角的坐标;width
、height
分别表示矩形的宽、高。使用方法如下:
js:
// 设置填充颜色
ctx.fillStyle = 'skyblue';
// 绘制实心矩形
ctx.fillRect(20, 20, 150, 100);
效果:
2、空心矩形(strokeRect
)
与绘制实心矩形类似的是使用 strokeRect(x, y, width, height)
方法绘制空心矩形。参数与 fillText
方法一致。
js:
// 设置线宽
ctx.lineWidth = 5;
// 设置绘制颜色
ctx.strokeStyle = 'chocolate';
// 绘制空心矩形
ctx.strokeRect(20, 20, 150, 100);
效果:
3、清空矩形区域(clearRect
)
当要重绘canvas中的内容时(比如动画),我们需要先使用 clearRect(x, y, width, height)
清空canvas。
js:
ctx.fillStyle = 'skyblue';
ctx.fillRect(20, 20, 150, 100);
// 清除画布中的矩形区域
ctx.clearRect(25, 25, 140, 90);
效果:
二、文字(Text)
1、实心文字(fillText)
绘制文字也是canvas的基本功能,实心文字可以使用 fillText(text, x, y [, maxWidth])
方法,参数中 text
表示绘制的文字;x, y
为文字起点的坐标;maxWidth
为可选参数,表示文字的最大宽度,如果文字超过该最大宽度那么浏览器将会通过调整字间距、字体或者压缩文字来适应最大宽度。
js:
// 设置绘制颜色
ctx.fillStyle = 'purple';
// 设置字体
ctx.font = '30px Arial';
// 绘制实心颜色
ctx.fillText('Hello World', 220, 50);
效果:
2、空心文字(strokeText)
类似的,空心文字可以使用 strokeText(text, x, y [, maxWidth])
绘制,参数与 fillText
方法一致:
js:
// 设置线宽
ctx.lineWidth = 3;
// 设置文字颜色
ctx.strokeStyle = 'orange';
// 设置字体
ctx.font = '50px Arial';
// 绘制空心文字
ctx.strokeText('Hello World', 180, 50);
效果:
三、路径(Path)
顾名思义,通过Path我们可以定义一段段路径(或直线、或曲线)来组合出我们想要的图形。
1. 矩形
使用Path也可以绘制矩形,和 fillRect
、strokeRect
一样的效果,但是多一个步骤。使用 rect(x, y, width, height)
方法可以向当前路径添加一个矩形,该方法只会改变路径但不会直接渲染出矩形,所以还需要执行 fill()
或 stroke()
方法:
js:
ctx.rect(200, 20, 200, 100);
ctx.fillStyle = 'deeppink';
ctx.fill();
效果:
或者,空心矩形:
ctx.rect(200, 20, 200, 100);
ctx.lineWidth = 3;
ctx.strokeStyle = 'deeppink';
ctx.stroke();
效果:
2、三角形
用路径可以绘制各种自定义的图形,比如三角形:
js:
// 开始绘制路径
ctx.beginPath();
// 移动至起点
ctx.moveTo(200, 20);
// 绘制线段
ctx.lineTo(300, 20);
ctx.lineTo(250, 150);
ctx.lineTo(200, 20);
// 绘制路径
ctx.stroke();
效果:
或者在绘制最后一边的时候可以使用ctx.closePath()
,使路径闭合。
我们也可以将闭合的路径填充颜色,以实现实心三角形的绘制:
js:
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(200, 20);
ctx.lineTo(300, 20);
ctx.lineTo(250, 150);
// 闭合路径
ctx.closePath();
// 设置填充颜色
ctx.fillStyle = 'coral';
// 填充路径
ctx.fill();
效果:
3、弧线
(1)标准圆弧
Canvas中没有专门绘制圆的方法,而是使用更加通用的方法arc(x, y, radius, startAngle, endAngle [, anticlockwise])
绘制弧线,参数中 x, y
为圆心坐标;radius
为圆的半径; startAngle
为弧的初始角度;endAngle
为弧的结束角度;anticlockwise
表示是否以逆时针方向绘制路径。例如绘制圆,可以写成:
js:
ctx.beginPath();
ctx.arc(300, 300, 60, 0, Math.PI * 2, true);
ctx.stroke();
效果:
(2)二次方曲线
Canvas也支持绘制二次方曲线,使用 quadraticCurveTo(cpx, cpy, x, y)
方法,参数为两个点的坐标,其中 cpx, cpy
为控制点的坐标;x, y
为结束点的坐标。使用方法如下:
js:
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(150, 400);
ctx.quadraticCurveTo(300, 0, 450, 400);
ctx.stroke();
效果:
(3)贝塞尔曲线
类似的,canvas还支持绘制常见的贝塞尔曲线,使用 bezierCurveTo(cp1x, cp1y, cp2x, cp2y, x, y)
,参数中 cp1x, cp1y
为第一控制点的坐标;cp2x, cp2y
为第二控制点的坐标;x, y
为结束点的坐标。一个简单的贝塞尔曲线可以表示如下:
js:
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(100, 400);
ctx.bezierCurveTo(200, 200, 400, 400, 500, 200);
ctx.stroke();
效果:
四、图片(Image)
我们也可以将图片绘制到canvas上面,使用 drawImage()
方法。drawImage()
方法有三个重载:
drawImage(image, dx, dy);
drawImage(image, dx, dy, dWidth, dHeight);
drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight);
各参数的含义为:
image: 被绘制到canvas上面的图片源,支持多种类型:CSSImageValue, HTMLImageElement, SVGImageElement, HTMLVideoElement, HTMLCanvasElement, ImageBitmap, OffscreenCanvas
dx: 在canvas上水平方向绘制的起点
dy: 在canvas上垂直方向绘制的起点
dWidth: 在canvas上绘制图片的宽度
dHeight: 在canvas上绘制图片的高度
sx: 原始图片上水平方向裁剪的起点
sy: 原始图片上垂直方向裁剪的起点
sWidth: 原始图片上水平方向裁剪的宽度
sHeight: 原始图片上垂直方向裁剪的高度
前两个重载比较好理解,就是在canvas上绘制出完整的源图片,并且可以通过设置宽高控制图片的缩放。第三个重载即在canvas上绘制出源图片的一部分,可以形象表示为:
图片源以 HTMLImageElement
为例,在canvas上绘制图片可以这么实现:
html:
<img id="source" style="display: none;" src="https://unsplash.it/500/300?image=1074" alt="source">
js:
const image = document.getElementById('source');
image.addEventListener('load', e => {
ctx.drawImage(image, 50, 150, 500, 300);
});
效果:
五、动画(Animation)
使用canvas配合 requestAnimationFrame 可以很方便的实现一些动画效果,比如实现一个圆从左往右移动的动画:
js:
/**
* 定义圆
*/
const circle = {
x: 30, // 水平方向的坐标
y: 300, // 垂直方向的坐标
size: 30, // 圆的半径
dx: 5, // 水平坐标的变化值
dy: 4 // 垂直坐标的变化值
}
/**
* 绘制圆
*/
function drawCirle() {
ctx.beginPath();
ctx.arc(circle.x, circle.y, 30, 0, Math.PI * 2);
ctx.fillStyle = 'purple';
ctx.fill();
}
/**
* 更新canvas实现动画效果
*/
function update() {
ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
drawCirle();
circle.x += circle.dx;
requestAnimationFrame(update);
}
update();
效果:
我们也可以给小球加上碰撞检测,让它在canvas里面来回弹:
js:
function update() {
...
if (circle.x + circle.size > canvas.width || circle.x - circle.size < 0) {
circle.dx *= -1;
}
requestAnimationFrame(update);
}
效果:
或者我们可以实现用键盘控制圆的移动:
js:
/**
* 定义圆
*/
const circle = {
x: 300, // 水平方向的坐标
y: 300, // 垂直方向的坐标
size: 30, // 圆的半径
dx: 0, // 水平坐标的变化值
dy: 0, // 垂直坐标的变化值
speed: 10 // 移动速度
}
/**
* 绘制圆
*/
function drawCirle() {
ctx.beginPath();
ctx.arc(circle.x, circle.y, 30, 0, Math.PI * 2);
ctx.fillStyle = 'purple';
ctx.fill();
}
/**
* 更新canvas实现动画效果
*/
function update() {
ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
circle.x += circle.dx;
circle.y += circle.dy;
// 边界碰撞检测
const leftMost = circle.size;
const rightMost = canvas.width - circle.size;
const topMost = circle.size;
const bottomMost = canvas.height - circle.size;
if (circle.x < leftMost) {
circle.x = leftMost;
}
if (circle.x > rightMost) {
circle.x = rightMost;
}
if (circle.y < topMost) {
circle.y = topMost;
}
if (circle.y > bottomMost) {
circle.y = bottomMost;
}
// 绘制圆
drawCirle();
requestAnimationFrame(update);
}
/**
* 开始移动
*/
function move(e) {
const { key } = e;
if (key === 'ArrowUp' || key === 'Up') {
circle.dy = -circle.speed;
} else if (key === 'ArrowDown' || key === 'Down') {
circle.dy = circle.speed;
} else if (key === 'ArrowLeft' || key === 'Left') {
circle.dx = -circle.speed;
} else if (key === 'ArrowRight' || key === 'Right') {
circle.dx = circle.speed;
}
}
/**
* 停止移动
*/
function stop(e) {
if (
e.key == 'Right' ||
e.key == 'ArrowRight' ||
e.key == 'Left' ||
e.key == 'ArrowLeft' ||
e.key == 'Up' ||
e.key == 'ArrowUp' ||
e.key == 'Down' ||
e.key == 'ArrowDown'
) {
circle.dx = 0;
circle.dy = 0;
}
}
document.addEventListener('keydown', move);
document.addEventListener('keyup', stop);
update();
效果:
Canvas库
由于canvas非常的强大,但是API较为复杂,所以业界出现了很多基于canvas的库,让大家使用canvas更加简单,下面列出一些供大家选择:
- Fabric.js: 开源的canvas库,支持SVG和canvas互转
- EaselJS: 可以轻松使用HTML5 Canvas元素。可用于创建游戏,生成艺术作品以及其他高度图形化创作
- KonvaJS: 用于桌面和移动应用程序的HTML5 2d canvas库
- PixiJS: HTML5创建引擎:使用最快,最灵活的2D WebGL渲染器创建精美的数字内容
- Paper.js: 矢量图形脚本中的瑞士军刀 - 使用HTML5 Canvas将Scriptographer移植到JavaScript和浏览器
- P5.js: p5.js是一个客户端JS平台,它使艺术家,设计师,学生和任何人都可以学习编码并在网络上创造性地表达自己
- Three.js: 使用WebGL渲染器创建易于使用,轻巧的3D库。该库还提供了Canvas 2D,SVG和CSS3D渲染器
- D3.js: D3.js是一个JavaScript库,用于根据数据处理文档。 D3帮助您使用HTML,SVG和CSS使数据栩栩如生
关于canvas就给大家介绍到这里,希望有朝一日大家都能用canvas画出心中最美的风景!
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