Web前端学习笔记——Canvas 01

一、canvas简介

1.1 什么是canvas？（了解）

• 是HTML5提供的一种新标签  英 ['kænvəs] 美 ['kænvəs] 帆布 画布
• Canvas是一个矩形区域的画布，可以用JavaScript在上面绘画。控制其每一个像素。
• canvas 标签使用 JavaScript 在网页上绘制图像，本身不具备绘图功能。
• canvas 拥有多种绘制路径、矩形、圆形、字符以及添加图像的方法。
• HTML5之前的web页面只能用一些固定样式的标签：比如p、div、h1等

1.2 canvas主要应用的领域（了解）

1. 游戏：canvas在基于Web的图像显示方面比Flash更加立体、更加精巧，canvas游戏在流畅度和跨平台方面更牛。 
   25 超棒的 HTML5 Canvas 游戏

2. 可视化数据.数据图表话，比如:百度的echart

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合适不过。

4. 未来=> 模拟器：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由JavaScript来实现。

5. 未来=> 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控制界面。

6. 未来=> 图形编辑器：Photoshop图形编辑器将能够100%基于Web实现。

7. 其他可嵌入网站的内容(多用于活动页面、特效)：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。

8. 完整的canvas移动化应用

9. 我们课程的目标

   • 我们不是主要做游戏开发的
   • 要求必须会做基本的用canvas绘制的特效页面：比如，传智前端官网。
   • 会用canvas做一些简单的广告、活动页面

10. 我们课程的案例和项目演示

11. canvas的标准：

    • 最新标准：http://www.w3.org/TR/2dcontext/
    • 稳定版本的标准：http://www.w3.org/TR/2013/CR-2dcontext-20130806/
    • 目前来说，标准还在完善中。先用早期的api足够完成所有的应用

二、canvas绘图基础

2.0 sublime配置canvas插件（推荐）

推荐：
    安装插件：AndyJS2
    github地址： https://github.com/malun666/AndyJS2
    直接下载到：X:\Users\用户名\AppData\Roaming\Sublime Text 3\Packages

2.1 Canvas标签

2.1.1 canvas标签语法和属性 （重点）

• canvas：画布油布的意思 ==英 ['kænvəs] 美 ['kænvəs] ==
• 标签名canvas，需要进行闭合。就是一普通的html标签。
• 可以设置width和height属性，但是属性值单位必须是px，否则忽略。
• width和hegiht：默认300*150像素
• 注意：
  • 不要用CSS控制它的宽和高,会走出图片拉伸，
  • 重新设置canvas标签的宽高属性会让画布擦除所有的内容。
  • 可以给canvas画布设置背景色

2.1.2 浏览器不兼容处理（重点）

• ie9以上才支持canvas, 其他chrome、ff、苹果浏览器等都支持
• 只要浏览器兼容canvas，那么就会支持绝大部分api(个别最新api除外)
• 移动端的兼容情况非常理想，基本上随便使用
• 2d的支持的都非常好，3d（webgl）ie11才支持，其他都支持
• 如果浏览器不兼容，最好进行友好提示 
  例如： 你的浏览器不支持canvas，请升级浏览器.浏览器不支持，显示此行文本
• 浏览器不兼容，可以使用flash等手段进行优雅降级

2.2 canvas绘图上下文context

2.2.1 Context：Canvas的上下文、绘制环境。（重点掌握）

• 上下文：上知天文，下知地理。是所有的绘制操作api的入口或者集合。
• Canvas自身无法绘制任何内容。Canvas的绘图是使用JavaScript操作的。
• Context对象就是JavaScript操作Canvas的接口。 *使用[CanvasElement].getContext(‘2d’)来获取2D绘图上下文。 
  var canvas = document.getElementById( 'cavsElem' ); //获得画布 var ctx = canvas.getContext( '2d' );//注意：2d小写， 3d：webgl

2.3 基本的绘制路径（重点）

2.3.1 canvas坐标系

canvas坐标系，从最左上角0,0开始。x向右增大， y向下增大

2.3.2 设置绘制起点(moveTo)

* 语法：ctx.moveTo(x, y); 
* 解释：设置上下文绘制路径的起点。相当于移动画笔到某个位置
* 参数：x,y 都是相对于 canvas盒子的最左上角。
* 注意：**绘制线段前必须先设置起点，不然绘制无效。**

2.3.3 绘制直线(lineTo)

* 语法：ctx.lineTo(x, y);
* 解释：从x,y的位置绘制一条直线到起点或者上一个线头点。
* 参数：x,y 线头点坐标。

2.3.4 路径开始和闭合

* 开始路径：ctx.beginPath();
* 闭合路径：ctx.closePath();
* 解释：如果复杂路径绘制，必须使用路径开始和结束。闭合路径会自动把最后的线头和开始的线头连在一起。
* beginPath: 核心的作用是将 不同绘制的形状进行隔离，
  每次执行此方法，表示重新绘制一个路径,跟之前的绘制的墨迹可以进行分开样式设置和管理。

2.3.5 描边(stroke)

* 语法：ctx.stroke();
* 解释：根据路径绘制线。路径只是草稿，真正绘制线必须执行stroke
* stroke: （用笔等）画；轻抚；轻挪；敲击；划尾桨；划掉；（打字时）击打键盘
 英 [strəʊk]   美 [strok]

• canvas绘制的基本步骤：

  • 第一步：获得上下文 =>canvasElem.getContext('2d');
  • 第二步：开始路径规划 =>ctx.beginPath()
  • 第三步：移动起始点 =>ctx.moveTo(x, y)
  • 第四步：绘制线(矩形、圆形、图片...) =>ctx.lineTo(x, y)
  • 第五步：闭合路径 =>ctx.closePath();
  • 第六步：绘制描边 =>ctx.stroke(); ``` html部分： 

  javascript部分：

  //===============基本绘制api==================== //获得画布 var canvas = document.querySelector('#cavsElem'); var ctx = canvas.getContext('2d'); //获得上下文

  canvas.width = 900; //设置标签的属性宽高 canvas.height = 600; //千万不要用 canvas.style.height canvas.style.border = "1px solid #000";

  //绘制三角形 ctx.beginPath(); //开始路径 ctx.moveTo(100,100); //三角形，左顶点 ctx.lineTo(300, 100); //右顶点 ctx.lineTo(300, 300); //底部的点 ctx.closePath(); //结束路径 ctx.stroke(); //描边路径 ```

	
	
	


	
	
		ie9 以上才支持 canvas
		你的浏览器不支持canvas，请升级浏览器
		
	

	

• 综合案例：02绘制定位表格.html

	
		
		
	


	

		
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基于状态的绘图

	
		
		
	


	

		
			你的浏览器不支持canvas，请升级浏览器
		
	

	

2.3.7 填充(fill)

* 语法：ctx.fill(); 
* 解释：填充，是将闭合的路径的内容填充具体的颜色。默认黑色。


* 注意：交叉路径的填充问题，“非零环绕原则”，顺逆时针穿插次数决定是否填充。

    以下是非0环绕原则的原理：（了解即可，非常少会用到复杂的路径）
    “非零环绕规则”是这么来判断有自我交叉情况的路径的：对于路径中的任意给定区域，从该区域内部画一条足够长的线段，
    使此线段的终点完全落在路径范围之外。
    图2-14中的那三个箭头所描述的就是上面这个步骤。
    接下来，将计数器初始化为0，
    然后，每当这条线段与路径上的直线或曲线相交时，
    就改变计数器的值。如果是与路径的顺时针部分相交，则加1，
    如果是与路径的逆时针部分相交，则减1。若计数器的最终值不是0，那么此区域就在路径里面，在调用fill()方法时，
    浏览器就会对其进行填充。
    如果最终值是0，那么此区域就不在路径内部，浏览器也就不会对其进行填充了
* 案例： 04填充矩形.html

2.3.8 快速创建矩形rect()方法

* 语法：ctx.rect(x, y, width, height);
* 解释：x, y是矩形左上角坐标， width和height都是以像素计
* rect方法只是规划了矩形的路径，并没有填充和描边。
* 改造案例：04填充矩形.html
*rect: abbr. 矩形（rectangular）；收据（receipt）

2.3.9 快速创建描边矩形和填充矩形

* 语法： ctx.strokeRect(x, y, width, height);
    - 参数跟2.3.8相同，注意此方法绘制完路径后立即进行stroke绘制
* 语法：ctx.fillRect(x, y, width, height);
    - 参数跟2.3.8相同， 此方法执行完成后。立即对当前矩形进行fill填充。

2.3.10 清除矩形(clearRect)

* 语法：ctx.clearRect(x, y, width, hegiht);
* 解释：清除某个矩形内的绘制的内容，相当于橡皮擦。

	
		
		
	


	

		
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2.4 绘制圆形（arc)

• 概述：arc() 方法创建弧/曲线（用于创建圆或部分圆）。

  • 语法：ctx.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise);
  • arc: 弧（度）弧形物；天穹 英 [ɑːk] 美 [ɑrk]
  • counter 反击，还击；反向移动，对着干；反驳，回答 ['kaʊntə] 美 ['kaʊntɚ]
  • 解释：
    • x,y：圆心坐标。
    • r：半径大小。
    • sAngle:绘制开始的角度。 圆心到最右边点是0度，顺时针方向弧度增大。
    • eAngel:结束的角度，注意是弧度。π
    • counterclockwise：是否是逆时针。true是逆时针，false：顺时针
    • 弧度和角度的转换公式： rad = deg*Math.PI/180;
    • 在Math提供的方法中sin、cos等都使用的弧度 
      

• 案例：06绘制饼状图.html

	
		
		
	


	

		
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2.5 绘制文字（会使用就可以了）

2.5.1 绘制上下文的文字属性 （有印象就行了）

• font 设置或返回文本内容的当前字体属性
  • font 属性使用的语法与 CSS font 属性相同。 例如：ctx.font = "18px '微软雅黑'";

• textAlign 设置或返回文本内容的当前对齐方式

  • start : 默认。文本在指定的位置开始。
  • end : 文本在指定的位置结束。
  • center: 文本的中心被放置在指定的位置。
  • left : 文本左对齐。
  • right : 文本右对齐。 
    ```
  • 例如：ctx.textAlign = 'left'; 
    ``` 

• textBaseline 设置或返回在绘制文本时使用的当前文本基线

  • alphabetic ： 默认。文本基线是普通的字母基线。
  • top ： 文本基线是 em 方框的顶端。。
  • hanging ： 文本基线是悬挂基线。
  • middle ： 文本基线是 em 方框的正中。
  • ideographic： 文本基线是em基线。
  • bottom ： 文本基线是 em 方框的底端。 

例如： ctx.textBaseline = 'top';
    单词:
     alphabetic: 字母的；照字母次序的   [,ælfə'bɛtɪk]
     ideographic：表意的；表意字构成的   英 [,ɪdɪəʊ'ɡræfɪk]   美 [,ɪdɪə'græfɪk]

 

2.5.2 上下文绘制文字方法

* ctx.fillText()      在画布上绘制“被填充的”文本
* ctx.strokeText()    在画布上绘制文本（无填充）
* ctx.measureText()   返回包含指定文本宽度的对象
* 单词：measure 测量；估量；权衡   英 ['meʒə]   美 ['mɛʒɚ]

//综合案例代码： ctx.moveTo( 300, 300 ); 

ctx.fillStyle = "purple"; //设置填充颜色为紫色 

ctx.font = '20px "微软雅黑"'; //设置字体 

ctx.textBaseline = "bottom"; //设置字体底线对齐绘制基线 

ctx.textAlign = "left"; //设置字体对齐的方式 

//ctx.strokeText( "left", 450, 400 ); 

ctx.fillText( "Top-g", 100, 300 ); //填充文字

2.5.3 案例饼状图绘制文字.html

	
		
		
	


	

		
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2.6 绘制图片（drawImage） （重点）

2.6.1 基本绘制图片的方式

context.drawImage(img,x,y);
参数说明： x,y 绘制图片左上角的坐标， img是绘制图片的dom对象。

2.6.2 在画布上绘制图像，并规定图像的宽度和高度

context.drawImage(img,x,y,width,height);   
参数说明：width 绘制图片的宽度，  height：绘制图片的高度
如果指定宽高，最好成比例，不然图片会被拉伸
    等比公式：  toH = Height * toW   /  Width;  //等比 
             设置高 = 原高度 * 设置宽/ 原宽度;

2.6.3 图片裁剪，并在画布上定位被剪切的部分

context.drawImage(img,sx,sy,swidth,sheight,x,y,width,height);
参数说明：
    sx,sy 裁剪的左上角坐标，
    swidth：裁剪图片的高度。 sheight:裁剪的高度 
    其他同上

2.6.4 用JavaScript创建img对象

第一种方式： 
   var img = document.getElementById("imgId");
第二种方式：
    var img = new Image();//这个就是 img标签的dom对象
    img.src = "imgs/arc.gif";
    img.alt = "文本信息";
    img.onload = function() {
        //图片加载完成后，执行此方法
    }

2.6.5 面向对象基础复习补充：

• 创建对象的方式： ```
  • var o = { name: '123', age: 18 }; //json方式创建
  • var o = new Object(); //通过new的方式创建
  • var o = new Persion(); //通过类的构造函数创建 ```
• JS中对象的属性创建方式 ```
  • json的方式： var o = { age: 19 };
  • 直接添加属性：var o = {}; o.age = 19;//太分散了，不利于管理
  • 由于js动态语言的特性，如果属性不存在的时候，直接添加属性。
  • 构造函数添加属性
  • 原型添加公共的属性 ```

• JS的构造函数的原型 构造函数的原型就是：构造对象的模板，构造函数原型里面的所有的属性和方法都会共享给所有的 构造函数构造出来的所有实例。 

• 案例： 09绘制图片裁剪.html

	
		
		
	


	

		
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• 案例： 10序列帧动画.html

	
		
		
	


	

		
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• 案例： 11面向对象版本的动画帧.html 重点

	
		
		
		
	


	

		
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	←
	→
	↑
	↓

	

//Sprite.js
function Sprite( option ) {
	//构造函数执行的时候，立即调用初始化的函数
	this._init( option );
}


Sprite.prototype = {
	//初始化
	_init: function( option ) {
		this.x = option.x === 0 ? 0 : (option.x || 10);//0
		this.y = option.y === 0 ? 0 : (option.y || 10);//0

		this.w = option.w || 40; // 绘制到canvas上的宽高
		this.h = option.h || 65;

		this.fps =  option.fps || 10; // frame per second
		this.originW = option.originW || 40;	// 截取的精灵图片中的 精灵的宽高。
		this.originH =  option.originH ||65;

		this._dirIndex = 0;

		this._imgSrc = option.imgSrc || '';
	},

	//渲染当前动画
	render: function( ctx ) {// 把自己画 到画布上去
		//第一步： 把图片加载
		var img = new Image();
		img.src = this._imgSrc;

		var self = this;

		img.onload = function() {
			var frameIndex = 0;
			// this == img
			// 第二步：加载完图片后，　启动一个　时钟，不停的渲染动画
			setInterval(function(){
				ctx.clearRect( 0,0 , ctx.canvas.width , ctx.canvas.height);
				ctx.drawImage(
					img //绘制的原始图片
					, frameIndex * self.originW  // 剪切图片的x坐标
					, self._dirIndex * self.originH
					, self.originW
					, self.originH
					, self.x
					, self.y
					, self.w
					, self.h
				);

				frameIndex ++ ;
				frameIndex %= 4;
			}, 1000 / self.fps)
		}
	},

	//改变方向
	changeDir: function( dir ) {
		if( dir == 'left' ) {
			this._dirIndex = 1;
		}

		if( dir == 'right' ) {
			this._dirIndex = 2;
		}


		if( dir == 'up' ) {
			this._dirIndex = 3;
		}

		if( dir == 'down' ) {
			this._dirIndex = 0;
		}
	}
};

2.6.6 补充 sublime制作代码段（推荐--已结讲过了）

第一步：sublime菜单栏→ 工具 → 制作代码段

第二步：修改输出的sublime代码段文本

    
    
    简写的字母
    
    

第三步：保存到插件的文件夹中，后缀名为：.sublime-snippet 比如我存放的位置： 
C:\Users\malunmac\AppData\Roaming\Sublime Text 3\Packages\User\snippets 
snippets是我自己新建的文件夹。