Canvas：绘制线段

在Canvas中，线段也是路径中的一种，被称之为线性路径。在Canvas中绘制线性路径主要用到moveTo(x,y)、lineTo(x,y)和stroke()几个方法。

先画一条简单的直线

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Canvas画一下直线非常的容易。众所周之，两点就能构成一条直线。使用两个API就可以：moveTo()告诉你把画笔移到Canvas画布中的某个位置（直线的起点），然后通过lineTo()把画笔移到另一个点。从而两个点构成一条直线。

functiondrawScreen(){

ctx.moveTo(50,10);   

 ctx.lineTo(350,100);

}

但这样在画布看不到任何的线条。如果需要看到效果，还需要使用stroke()方法：

functiondrawScreen(){

ctx.moveTo(50,10);    

ctx.lineTo(350,100);    

ctx.stroke();

}

是不是很简单，通过这三个方法就可以绘制出一条线段。

moveTo(x,y)：移动画笔到指定的坐标点(x,y)，该点就是新的子路径的起始点。该方法并不会从当前路径中清除任何子路径

lineTo(x,y)：使用直线连接当前端点和指定的坐标点(x,y)。

stroke()：沿着绘制路径的坐标点顺序绘制直线

改变线段宽度

我们在实际绘制线段时，总是有粗细的情况发生。那么在Canvas中可以通过lineWidth来改变绘制线段的粗细。比如：

functiondrawScreen(){

ctx.lineWidth =10;// 改变线的粗细

ctx.moveTo(50,10);// 起始点

ctx.lineTo(350,100);// 第二点(如果是一条直线的话，就是终点)

ctx.stroke();}

lineWidth主要用来定义绘制线条的宽度。默认值是1.0，并且这个属性必须大于0.0。较宽的线条在路径上居中，每边各有线条宽的一半。

改变线段的颜色

既然能改为线段的粗细，那必然能改变线段的颜色。在Canvas中可以通过strokeStyle来改变线段的颜色：

functiondrawScreen(){

ctx.lineWidth =10;    

ctx.strokeStyle ='#f36';    

ctx.moveTo(50,10);    

ctx.lineTo(350,100);    

ctx.stroke();

}

strokeStyle主要用于设置画笔绘制路径的颜色、渐变和模式。该属性的值可以是一个表示CSS颜色值的字符串。如果你的绘制需求比较复杂，该属性的值还可以是一个CanvasGradient对象或者CanvasPattern对象。

也就是说，我们也可以绘制渐变色的线段：

functiondrawScreen(){   // 创建一个表示线性颜色渐变的CanvasGradient对象，

                                       // 并设置该对象的作用区域就是线段所在的区域varcanvasGradient = ctx.createLinearGradient(50,50,250,50);

                            //在offset为0的位置(即起点位置)添加一个蓝色的渐变canvasGradient.addColorStop(0,"blue");

                           //在offset为0.2的位置(线段左起20%的位置)添加一个绿色的渐变canvasGradient.addColorStop(0.2,"green");

                           //在offset为0的位置(即终点位置)添加一个红色的渐变canvasGradient.addColorStop(1,"red");

                     //将strokeStyle的属性值设为该CanvasGradient对象

ctx.strokeStyle = canvasGradient;    

ctx.lineWidth =10;    

ctx.moveTo(50,10);   

ctx.lineTo(350,100);    

ctx.stroke();

}

CanvasGradient 接口表示描述渐变的不透明对象。通过 CanvasRenderingContext2D.createLinearGradient() 或 CanvasRenderingContext2D.createRadialGradient() 的返回值得到。

如此一来，是不是可以画具有纹理的线段呢？思考一下，你就会有答案。

beginPath()和closePath()

前面也说过了，线段也是线性路径中的一种。有开始也会有结束。其实在Canvas中具有两个方法：beginPath()和closePath()。

beginPath()：开始一个新的绘制路径。每次绘制新的路径之前记得调用该方法。它将重置内存中现有的路径

closePath()：如果当前的绘制路径是打开的，则关闭掉该绘制路径。此外，调用该方法时，它会尝试用直线边接当前端点与起始端点来关闭路径，但如果图形已经关闭（比如先调用stroke()）或者只有一个点，它会什么都不做。

在Canvas中绘制路径，最好加上beginPath()和closePath()。配合lineTo()不同点，我们可以绘制不同的路径。

functiondrawScreen(){

ctx.strokeStyle ='#f36';   

 ctx.lineWidth =4;    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(50,10);    

ctx.lineTo(150,10);   

ctx.lineTo(150,200);    

ctx.lineTo(200,200);    

ctx.lineTo(200,150);    

ctx.stroke();    

ctx.closePath();

}

把上面的代码稍做修改：

functiondrawScreen(){

ctx.strokeStyle ='#f36';    

ctx.lineWidth =4;    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(50,10);    

ctx.lineTo(150,10);    

ctx.lineTo(150,200);    

ctx.stroke();    

ctx.closePath();    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(200,200);    

ctx.lineTo(200,150);      

 ctx.stroke();    

ctx.closePath();    }

你在效果中可以看到，这个示例，我们是绘制了两个路径。

特别提醒：在绘制图形路径时，一定要先调用beginPath()。beginPath()方法将会清空内存中之前的绘制路径信息。如果不这样做，对于绘制单个图形可能没什么影响，但是在绘制多个图形时(例如上面示例的两条直线)，将会导致路径绘制或者颜色填充等操作出现任何意料之外的结果。

此外，对于closePath()方法，初学者一定要稍加注意。在上面绘制折线的代码示例中，我们先调用了stroke()，再调用了closePath()。其实在调用stroke()方法时，折线就已经绘制好了，当前的绘制路径也就被关闭掉了，所以再调用closePath()方法时，它就不会使用直线连接当前端点和起始端点(也就是说，这里的closePath()是可有可无的，不过为了保持良好的习惯，还是建议写上)。如果我们交换一下stroke()和closePath()的调用顺序，则情况完全不一样了。由于closePath()先调用，此时绘制路径并没有关闭，那么closePath()将会用直线连接当前端点和起始端点。

来看下面这段代码，一条路径是stroke()在closePath()前面（红色折线）；另一条路径是stroke()在closePath()后面（蓝色折线）：

functiondrawScreen(){

ctx.strokeStyle ='red';    

ctx.lineWidth =4;    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(50,10);    

ctx.lineTo(150,10);    

ctx.lineTo(150,200);    

ctx.lineTo(200,200);    

ctx.lineTo(200,150);      

 ctx.stroke();    

ctx.closePath();        

ctx.strokeStyle ='blue';    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(250,10);    

ctx.lineTo(350,10);    

ctx.lineTo(350,200);    

ctx.lineTo(400,200);    

ctx.lineTo(400,150);    

ctx.closePath();    

ctx.stroke();   }

很明显，红色的终点和起点没连在一起，而蓝色的则连起来了。

对于上面的这种多条线段（路径），如果我们在代码中添加一个fill()，这个时候效果就不是线条效果了，而是线条起点和终点连起来的一个图形：

functiondrawScreen(){

ctx.strokeStyle ='red';    

ctx.lineWidth =4;    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(50,10);    

ctx.lineTo(150,10);    

ctx.lineTo(150,200);    

ctx.lineTo(200,200);    

ctx.lineTo(200,150);      

 ctx.stroke();    

ctx.fill();   

ctx.closePath();        

ctx.strokeStyle ='blue';    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(250,10);    

ctx.lineTo(350,10);    

ctx.lineTo(350,200);    

ctx.lineTo(400,200);    

ctx.lineTo(400,150);    

ctx.closePath();    

ctx.stroke();    

ctx.fill();   }

同时，在上例的基础上，如果把strokeStyle换成fillStyle，同时删除代码中的stroke()。效果又不一样：

functiondrawScreen(){

ctx.fillStyle ='#ddaae2';    

ctx.lineWidth =4;    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(50,10);    

ctx.lineTo(150,10);    

ctx.lineTo(150,200);    

ctx.lineTo(200,200);    

ctx.lineTo(200,150);      

ctx.fill();    

ctx.closePath();        

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(250,10);    

ctx.lineTo(350,10);    

ctx.lineTo(350,200);    

ctx.lineTo(400,200);    

ctx.lineTo(400,150);    

ctx.closePath();    

ctx.fill();  }

这个时候，不管是fill()在closePath()前后，最终看到的效果都是一样的。也就是说fill()会把路径填充成一个图形。

简单小结一下

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在HTML5 Canvas中绘制直线只需要使用[CanvasRenderingContext2D](//developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/CanvasRenderingContext2D)对象的几个属性和方法即可轻松实现。

属性或方法基本描述

strokeStyle       用于设置画笔绘制路径的颜色、渐变和模式

lineWidth          定义绘制线条的宽度

beginPath()      开始一个新的绘制路径

moveTo(x,y)     移动画笔到指定的坐标点(x,y)，该点就是新的子路径的起始点

lineTo(x,y)       使用直线边接当前端点和指定的坐标点(x,y)

stroke()           沿着绘制路径的坐标点顺序绘制直线

closePath()     如果当前的绘制路径是打开的，则关闭掉该绘制路径

在Canvas的图形绘制过程中，几乎都是先按照一定顺序先定下几个坐标点，也就是所谓的绘制路径，然后再根据我们的需要将这些坐标点用指定的方式连接起来，就形成了我们所需要的图形。当我们了解了CanvasRenderingContext2D对象的上述API后，那么绘制线条就显得非常简单了。

线段与像素边界

这是绘制线段的一个小细节。在说这个细节之前，咱们先来看一个小示例，就是绘制两条简单的直线。

functiondrawScreen(){

ctx.strokeStyle ='red';    

ctx.lineWidth =1;    

ctx.beginPath();    

ctx.moveTo(50,50);    

ctx.lineTo(350,50);    

ctx.stroke();    

ctx.beginPath();   

 ctx.moveTo(50.5,100.5);    

ctx.lineTo(350.5,100.5);    

ctx.closePath();   

ctx.stroke(); }

明显第二条比第一条线。借助制图软件放大功能，来看一下：

虽然我们在代码中设置了lineWidth的值为1，同样的值，但绘制出来的结果却不一样，第一条的宽度变成了2，而第二条的宽度是1。这就是我们接下来要说的线段与像素边界。

如果你在某2个像素的边界处绘制一条1像素宽的线段，那么该线段实际上会占据2个像素的宽度，如下图所示：

如果在像素边界处绘制一条1像素宽的垂直线段，那么Canvas的绘图环境对象会试着将半个像素画在边界中线的右边，将另外半个像素画在边界中线的左边。

然而，在一个整像素的范围内绘制半个像素宽的线段是不可能的，所以左右两个方向上的半像素都被扩展为1个像素。正如上图中左图，本来我们想要将线段绘制在深灰色的区域内，但实际上浏览器却将其延伸绘制到整个灰色的范围内。

另一方面，我们来看看如果将线段绘制在某2个像素之间的那个像素中，效果就如上图中右图。这条垂直线段绘制在两个像素之间，这样的话，中线左右两端的那半个像素就不会再延伸了，它们合半起来恰好占据1像素的宽度。所以说，如果绘制一条真正1像素宽的线段，你必须将该线段绘制在某两个像素之间的那个像素中，而不能将它绘制在两个像素的交界处。

所有浏览器的Canvas实现都使用了抗锯齿技术，以便创建出亚像素线段的绘制效果来。

再回过头来看上一节中，绘制的网格线，我们可以看到它的线条宽度其实不是真正的1px。也就是上面说的原因造成的。既然明白原因了，那我们就可以轻松修改上节中绘制的网格。

varx =0.5;

vary =0.5;

varw = myCanvas.width +.5;

varh = myCanvas.height +.5;

效果如下：

将上面示例，绘制网格的代码，可以用JavaScript将其封装成为一个drawGrid()函数。

functiondrawGrid(color, stepX, stepY){

ctx.strokeStyle = color;    

ctx.lineWidth =0.5;

for(vari = stepX +0.5; i < myCanvas.width; i += stepX) {

ctx.beginPath();        

ctx.moveTo(i,0);        

ctx.lineTo(i, myCanvas.height);        

ctx.stroke();    

}

for(vari = stepY +0.5; i < myCanvas.height; i += stepY) {  

ctx.beginPath();        

ctx.moveTo(0, i);        

ctx.lineTo(myCanvas.width, i);        

ctx.stroke();    

 }  }

其中color是网格线颜色，stepX是x轴的网格间距，stepY是y轴的网格间距。只需要在drawScree()中绘制网格线刻度，调用drawGrid()函数：

function drawScreen() {

 var dx = 50, 

       dy = 50,   // 初始坐标原点 

x = 0, 

y = 0, 

w = myCanvas.width, 

h = myCanvas.height, 

xy = 10; 

while (y < h) { 

y = y + dy; //横坐标的数字 

ctx.font = "1px Calibri"; 

ctx.fillText(xy, x, y); 

xy += 10; } 

// 画竖线 

y =0; 

xy =10; 

while (x < w) { 

x = x + dx; 

//纵坐标的数字 

ctx.font = "1px Calibri"; 

ctx.fillText(xy,x,10); 

xy+=10; } 

drawGrid('#000', 50,50); 

}

最后的效果如下：

总结

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文章主要记录了如何在Canvas中绘制线段（路径）。简单的说，使用moveTo(x,y)、lineTo(x,y)和stroke()就可以绘制出一条线段，或者说多线段。另外使用lineWidth可以改变线段的宽度，而strokeStyle可以改变线段的颜色。不过，在Canvas中绘制路径时记得在开始时先调用beginPath()。

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