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[网页设计]HTML5 Canvas八大核心技术及其API用法


什么是canvas?

Canvas元素是HTML5的一部分,允许脚本语言动态渲染 位图像。Canvas由一个可绘制区域HTML代码中的属性定义高度和宽度(注:用其属性width和height设置宽度和高度时不能跟像素单位 “px”)。JavaScript代码可访问该区域,通过一套完整的绘图功能类似于其他通用二维的API,从而生成动态的图形。

Canvas八大核心技术(3D3R公司创始人兼CEO Ohad Eder-Pressman的独到见解):

1.游戏

HTML5在基于Web的图像显示方面比Flash更加立体,更加精巧,Ohad(3D3R公司创始人兼CEO Ohad Eder-Pressman)认为运用Canvas制作的图像能够令HTML5游戏在流畅度和跨品台发挥更大的潜力。因此游戏在HTML5领域中具有举足轻重的地位。

2.图表制作

图表制作时常被人们忽略,但无论企业内部还是企业间交流合作都离不开图表。现在一些开发者使用HTML/CSS完成图标制作,但Ohad认为大家完全可以用Canvas来实现。另外,使用SVG(可缩放矢量图形)来完成图表制作也是非常好的。

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手机时代,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适合不过了。

4.模拟器

Ohad认为,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用JavaScript来实现。

5.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界面。

6.字体设计

对于字体的自定义渲染将完全可以基于Web,使用HTML5技术来实现。

7.图形编辑器

Ohad预测,图形编辑器将能够100%基于Web实现。

8.其他可嵌入网站的内容

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。

Canvas API用法:

使用前,首先需要新建一个canvas网页元素。

<canvas height="200" id="myCanvas" width="400">  您的浏览器不支持canvas!</canvas><!-- 如果浏览器不支持这个API,则就会显示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context对象(上下文对象),Canvas API定义在这个context对象上面,所以需要获取这个对象,方法是使用getContext方法。

var canvas = document.getElementById('myCanvas');if (canvas.getContext) {  var ctx = canvas.getContext('2d');}// getContext方法指定参数2d,表示该canvas对象用于生成2D图案(即平面图案)。如果参数是3d,就表示用于生成3D图像(即立体图案),这部分实际上单独叫做WebGL API(看博主其他文章)。

 

canvas画布提供了一个用来作图的平面空间,该空间的每个点都有自己的坐标,x表示横坐标,y表示竖坐标。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。

绘制路径

beginPath方法表示开始绘制路径,moveTo(x, y)方法设置线段的起点,lineTo(x, y)方法设置线段的终点,stroke方法用来给透明的线段着色。

ctx.beginPath(); // 开始路径绘制ctx.moveTo(20, 20); // 设置路径起点,坐标为(20,20)ctx.lineTo(200, 20); // 绘制一条到(200,20)的直线ctx.lineWidth = 1.0; // 设置线宽ctx.strokeStyle = #CC0000; // 设置线的颜色ctx.stroke(); // 进行线的着色,这时整条线才变得可见//moveto和lineto方法可以多次使用。最后,还可以使用closePath方法,自动绘制一条当前点到起点的直线,形成一个封闭图形,省却使用一次lineto方法。

 绘制矩形

fillRect(x, y, width, height)方法用来绘制矩形,它的四个参数分别为矩形左上角顶点的x坐标、y坐标,以及矩形的宽和高。fillStyle属性用来设置矩形的填充色。

ctx.fillStyle = 'yellow';ctx.fillRect(50, 50, 200, 100);//strokeRect方法与fillRect类似,用来绘制空心矩形。ctx.strokeRect(10,10,200,100);//clearRect方法用来清除某个矩形区域的内容。ctx.clearRect(100,50,50,50);

 绘制文本

fillText(string, x, y) 用来绘制文本,它的三个参数分别为文本内容、起点的x坐标、y坐标。使用之前,需用font设置字体、大小、样式(写法类似与CSS的font属性)。与此类似的还有strokeText方法,用来添加空心字。

// 设置字体ctx.font = Bold 20px Arial; // 设置对齐方式ctx.textAlign = left;// 设置填充颜色ctx.fillStyle = #008600; // 设置字体内容,以及在画布上的位置ctx.fillText(Hello!, 10, 50); // 绘制空心字ctx.strokeText(Hello!, 10, 100);//fillText方法不支持文本断行,即所有文本出现在一行内。所以,如果要生成多行文本,只有调用多次fillText方法。

 绘制圆形和扇形

arc方法用来绘制扇形

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

//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)

//绘制实心的圆形ctx.beginPath(); ctx.arc(60, 60, 50, 0, Math.PI*2, true); ctx.fillStyle = #000000; ctx.fill();//绘制空心圆形ctx.beginPath(); ctx.arc(60, 60, 50, 0, Math.PI*2, true); ctx.lineWidth = 1.0; ctx.strokeStyle = #000; ctx.stroke();

 设置渐变色

createLinearGradient方法用来设置渐变色。

var myGradient = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, 160); myGradient.addColorStop(0, #BABABA); myGradient.addColorStop(1, #636363);//createLinearGradient方法的参数是(x1, y1, x2, y2),其中x1和y1是起点坐标,x2和y2是终点坐标。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ctx.fillStyle = myGradient;ctx.fillRect(10,10,200,100);

设置阴影

一系列与阴影相关的方法,可以用来设置阴影。

ctx.shadowOffsetX = 10; // 设置水平位移ctx.shadowOffsetY = 10; // 设置垂直位移ctx.shadowBlur = 5; // 设置模糊度ctx.shadowColor = rgba(0,0,0,0.5); // 设置阴影颜色ctx.fillStyle = #CC0000; ctx.fillRect(10,10,200,100);//canvas允许将图像文件插入画布,做法是读取图片后,使用drawImage方法在画布内进行重绘。var img = new Image();img.src = image.png;ctx.drawImage(img, 0, 0); // 设置对应的图像对象,以及它在画布上的位置//由于图像的载入需要时间,drawImage方法只能在图像完全载入后才能调用,因此上面的代码需要改写。var image = new Image(); image.onload = function() {   if (image.width != canvas.width)    canvas.width = image.width;  if (image.height != canvas.height)    canvas.height = image.height;  ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);  ctx.drawImage(image, 0, 0);} image.src = image.png;//drawImage()方法接受三个参数,第一个参数是图像文件的DOM元素(即img标签),第二个和第三个参数是图像左上角在//Canvas元素中的坐标,上例中的(0, 0)就表示将图像左上角放置在Canvas元素的左上角。 //getImageData方法可以用来读取Canvas的内容,返回一个对象,包含了每个像素的信息。var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);//imageData对象有一个data属性,它的值是一个一维数组。该数组的值,依次是每个像素的红、绿、蓝、alpha通道值,因//此该数组的长度等于 图像的像素宽度 x 图像的像素高度 x 4,每个值的范围是0–255。这个数组不仅可读,而且可写,//因此通过操作这个数组的值,就可以达到操作图像的目的。修改这个数组以后,使用putImageData方法将数组内容重新绘//制在Canvas上。context.putImageData(imageData, 0, 0); //对图像数据做出修改以后,可以使用toDataURL方法,将Canvas数据重新转化成一般的图像文件形式。function convertCanvasToImage(canvas) { var image = new Image(); image.src = canvas.toDataURL(image/png); return image;} //save方法用于保存上下文环境,restore方法用于恢复到上一次保存的上下文环境。ctx.save(); ctx.shadowOffsetX = 10;ctx.shadowOffsetY = 10;ctx.shadowBlur = 5;ctx.shadowColor = rgba(0,0,0,0.5);ctx.fillStyle = #CC0000;ctx.fillRect(10,10,150,100);ctx.restore(); ctx.fillStyle = #000000;ctx.fillRect(180,10,150,100);//先用save方法,保存了当前设置,然后绘制了一个有阴影的矩形。接着,使用restore方法,恢复了保存前的设置,绘制//了一个没有阴影的矩形 //利用JavaScript,可以在canvas元素上很容易地产生动画效果var posX = 20,  posY = 100;setInterval(function() {  context.fillStyle = black;  context.fillRect(0,0,canvas.width, canvas.height);  posX += 1;  posY += 0.25;  context.beginPath();  context.fillStyle = white;  context.arc(posX, posY, 10, 0, Math.PI*2, true);   context.closePath();  context.fill();}, 30);//产生一个小圆点,每隔30毫秒就向右下方移动的效果。setInterval函数的一开始,之所以要将画布重新渲染黑色底色,//是为了抹去上一步的小圆点。//通过设置圆心坐标,可以产生各种运动轨迹。//先上升后下降。var vx = 10,  vy = -10,  gravity = 1;setInterval(function() {  posX += vx;  posY += vy;  vy += gravity;  // ...});//x坐标始终增大,表示持续向右运动。y坐标先变小,然后在重力作用下,不断增大,表示先上升后下降。//小球不断反弹后,逐步趋于静止var vx = 10,  vy = -10,  gravity = 1;setInterval(function() {  posX += vx;  posY += vy;  if (posY > canvas.height * 0.75) {     vy *= -0.6;     vx *= 0.75;     posY = canvas.height * 0.75;  }  vy += gravity;  // ...});//一旦小球的y坐标处于屏幕下方75%的位置,向x轴移动的速度变为原来的75%,而向y轴反弹上一次反弹高度的40%。 //通过getImageData方法和putImageData方法,可以处理每个像素,进而操作图像内容。//假定filter是一个处理像素的函数,那么整个对Canvas的处理流程,可以用下面的代码表示。if (canvas.width > 0 && canvas.height > 0) {  var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);  filter(imageData);  context.putImageData(imageData, 0, 0);} //以下是几种常见的处理方法。//灰度图(grayscale)就是取红、绿、蓝三个像素值的算术平均值,这实际上将图像转成了黑白形式。假定d[i]是像素数组中一个象素的红色值,则d[i+1]为绿色值,d[i+2]为蓝色值,d[i+3]就//是alpha通道值。转成灰度的算法,就是将红、绿、蓝三个值相加后除以3,再将结果写回数组。grayscale = function (pixels) {  var d = pixels.data;  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {   var r = d[i];   var g = d[i + 1];   var b = d[i + 2];   d[i] = d[i + 1] = d[i + 2] = (r+g+b)/3;  }  return pixels;}; //复古效果(sepia)则是将红、绿、蓝三个像素,分别取这三个值的某种加权平均值,使得图像有一种古旧的效果。sepia = function (pixels) {  var d = pixels.data;  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {   var r = d[i];   var g = d[i + 1];   var b = d[i + 2];   d[i]   = (r * 0.393)+(g * 0.769)+(b * 0.189); // red   d[i + 1] = (r * 0.349)+(g * 0.686)+(b * 0.168); // green   d[i + 2] = (r * 0.272)+(g * 0.534)+(b * 0.131); // blue  }  return pixels;}; //红色蒙版指的是,让图像呈现一种偏红的效果。算法是将红色通道设为红、绿、蓝三个值的平均值,而将绿色通道和蓝色通道都设为0。red = function (pixels) {   var d = pixels.data;  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {   var r = d[i];   var g = d[i + 1];   var b = d[i + 2];   d[i] = (r+g+b)/3;    // 红色通道取平均值   d[i + 1] = d[i + 2] = 0; // 绿色通道和蓝色通道都设为0  }  return pixels;}; //亮度效果(brightness)是指让图像变得更亮或更暗。算法将红色通道、绿色通道、蓝色通道,同时加上一个正值或负值。brightness = function (pixels, delta) {  var d = pixels.data;  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {     d[i] += delta;   // red     d[i + 1] += delta; // green     d[i + 2] += delta; // blue    }  return pixels;}; //反转效果(invert)是指图片呈现一种色彩颠倒的效果。算法为红、绿、蓝通道都取各自的相反值(255-原值)。invert = function (pixels) {  var d = pixels.data;  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {    d[i] = 255 - d[i];    d[i+1] = 255 - d[i + 1];    d[i+2] = 255 - d[i + 2];  }  return pixels;};