前端之学习 canvas 的基础语法

前端之学习 canvas 的基础语法

前言

今天，学习了 canvas 的一些语法知识和使用，在这里分享给大家一起学习交流
首先，我们应该了解 canvas 是什么，有什么用，文章最后，我们将使用 canvas 绘制一个刮刮卡的中奖特效！

什么是 canvas

定义：是 HTML5 提供的一种新标签, ie9 才开始支持的，Canvas 是一个矩形区域的画布，可以用 JS 控制每一个像素在上面绘画。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。

vscode 代码提示

在了解 canvas 之后，大家一定迫不及待地想加入 canvas 的学习之路吧。

• 首先，我们使用 vscode 新建一个 html 文件，
  并在body标签中使用 canvas 标签，给定一定的大小，这样，canvas 画布就建好了

• 在script标签中，开始使用我们神奇的画笔，工欲善其事必先利其器，开始之前，我们使用 /** @type {HTMLCanvasElement} */ ,vscode 会给出 canvas 相关 api 的智能提示，让我们更顺畅的完成我们的代码

  // 获取画布
  /** @type {HTMLCanvasElement} */
  let canvas = document.querySelector('.canvas')
  // 获取画布上下文对象
  let ctx = canvas.getContext('2d')

绘制二次贝塞尔曲线

首先，我们使用贝塞尔曲线绘制一个聊天气泡
在 canvas 中，一般相邻两个值为一组对象，代表 x 坐标和 y 坐标，而浏览器左上角即为原点位置
比如：
ctx.moveTo(200, 300)中 200 和 300 分别代表 x 轴和 y 轴坐标，即表示一个点
ctx.quadraticCurveTo(150, 300, 150, 200) 中两两为一组，即代表了两个点的坐标
二次贝塞尔曲线通过和起始点的三个点既可以画出一条圆滑的曲线,如下图：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bIfBgoG9-1675793087508)(https://yhyblog-2023-2-8.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/Snipaste_2023-02-08_00-25-27.png “贝塞尔曲线”)]

   // 画笔移动到指定位置
  ctx.moveTo(200, 300)
  // 开始画笔
  ctx.beginPath()
  // 绘制多条贝塞尔曲线
  ctx.quadraticCurveTo(150, 300, 150, 200)
  ctx.quadraticCurveTo(150, 100, 300, 100)
  ctx.quadraticCurveTo(450, 100, 450, 200)
  ctx.quadraticCurveTo(450, 300, 250, 300)
  ctx.quadraticCurveTo(250, 350, 150, 350)
  ctx.quadraticCurveTo(200, 350, 200, 300)
  // 填充颜色
  ctx.stroke()
  // 结束画笔
  ctx.closePath()

这样，一个聊天气泡框就画好了，后面我们还会学习如何修改颜色或填充颜色

绘制三次贝塞尔曲线

三次贝塞尔曲线和二次贝塞尔曲线类似，不同的是每次使用四个点完成一条曲线的绘画，使用的方法名也不同
接下来，我们使用三次贝塞尔曲线绘画一个爱心

一段三次贝塞尔曲线如下：

  //开始画笔
  ctx.beginPath()
  //三次贝塞尔曲线画一个爱心
  ctx.moveTo(300, 200)
  ctx.bezierCurveTo(350, 150, 500, 200, 300, 350)

  //开始画笔
  ctx.beginPath()
  //三次贝塞尔曲线画一个爱心
  ctx.moveTo(300, 200)
  ctx.bezierCurveTo(350, 150, 500, 200, 300, 350)
  ctx.bezierCurveTo(100, 200, 250, 150, 300, 200)
  ctx.stroke()
  // 结束画笔
  ctx.closePath()

绘制文字

• font 设置文字大小和字体

   //设置文字大小和字体
    ctx.font = "30px Microsoft Yahei"
  

• strokeStyle 设置文字颜色

    // 设置文字颜色
     ctx.strokeStyle = "#ffcc2a"
  

• fillText 设置文字内容和位置

    // 设置文字内容和位置
     ctx.fillText("Hello World", 100, 100)
  

• textAlign 设置文字对齐方式

    //设置文字对齐方式 start left center right end
    ctx.textAlign = "start"
  

• textBaseline 文本基线对齐

    //文本基线对齐 start top middle bottom end
    ctx.textBaseline = "middle"
  

• direction 文字方向

     //文字方向 rtl ltr
     ctx.direction = "rtl"
  

• strokeText 设置文字轮廓

    //设置文字轮廓
    ctx.strokeText("Hello World", 300, 100)
  

• 预测量文字宽度

/*
    预测量文字宽度
    actualBoundingBoxAscent 实际文字上边距
    actualBoundingBoxDescent 实际文字下边距
    actualBoundingBoxLeft 实际文字左边距
    actualBoundingBoxRight 实际文字右边距
    fontBoundingBoxAscent 字体上边距
    fontBoundingBoxDescent 字体下边距
    width 文字宽度
 */
  let result = ctx.measureText("Hello World")
  console.log(result)

绘制图片

绘制图片有三种方式：

• 第一种：默认绘制图片的长宽

  let img = new Image()
  img.src = "./imgs/girl.webp"
  img.onload = () => {
    // 第一种绘制图片方式 (默认绘制图片的长宽)
    ctx.drawImage(img, 0, 0)
  }
  

  
• 第二种绘制图片方式： 第一组坐标参数：绘制起点位置，第二组坐标参数：绘制长宽

  let img = new Image()
  img.src = "./imgs/girl.webp"
  img.onload = () => {
    //第二种绘制图片方式 (第一组：绘制起点位置，第二组：绘制长宽)
    ctx.drawImage(img, 0, 0, 200, 400)
  }

• 第三种绘制图片方式 第一组坐标参数：裁剪起点位置，第二组坐标参数：裁剪长宽，第三组坐标参数：绘制起点位置，第四组坐标参数：绘制长宽

  let img = new Image()
  img.src = "./imgs/girl.webp"
  img.onload = () => {
    //第三种绘制图片方式(第一组：裁剪起点位置，第二组：裁剪长宽，第三组：绘制起点位置，第四组：绘制长宽)
    ctx.drawImage(img, 50, 50, 300, 150, 0, 0, 200, 200)
  }

绘制视频

在 body 标签中添加 video 标签和 button 按钮控制视频播放

播放/暂停

  //获取视频对象
  let video = document.querySelector('.video')
  //获取按钮
  let btn = document.querySelector('.btn')
  btn.onclick = () => {
    //播放或暂停视频
    video.paused ? video.play() : video.pause()
    render()
  }
  function render() {
    //画出视频图像
    ctx.drawImage(video, 0, 0, 600, 400)

    //requestAnimationFrame 会把每一帧中的所有DOM操作集中起来，在一次重绘或回流中就完成，并且重绘或回流的时间间隔紧紧跟随浏览器的刷新频率，一般来说，这个频率为每秒60帧。循环调用 render，就可以实现播放视频的效果
    requestAnimationFrame(render)
  }

位移变换

首先，给 canvas 添加 border 样式，并且绘制一个矩形

canvas 的位移变化都是坐标系的改变，即浏览器左上角原点形成的坐标系的变化

  //坐标系位移
  ctx.translate(100, 100)

 // 缩放
  ctx.scale(2, 2)

  // 旋转
  ctx.rotate(Math.PI / 4)

通过矩阵的方式位移变换

  //平移 1,0,0,1分别代表x轴和y轴的缩放比例，200,200分别代表x轴和y轴的位移
  ctx.transform(1, 0, 0, 1, 200, 200)
  //旋转 transform(Math.cos(Math.PI / 4), Math.sin(Math.PI / 4), -Math.sin(Math.PI / 4), Math.cos(Math.PI / 4), 0, 0)
  ctx.transform(1, 1, -1, 1, 0, 0)
  //缩放  2,2分别代表x轴和y轴的缩放比例
  ctx.transform(2, 0, 0, 2, 0, 0)

线段和虚线样式设置

绘制线段

    ctx.moveTo(200, 200)
    // 绘制直线
    ctx.lineTo(350, 250)
    // 绘制直线
    ctx.lineTo(440, 200)

绘制虚线

绘制虚线先绘制线段，再设置让线段分割成为虚线

    ctx.moveTo(200, 200)
    // 绘制直线
    ctx.lineTo(350, 250)
    // 绘制直线
    ctx.lineTo(440, 200)
    //虚线样式
    ctx.setLineDash([20, 20])
    //虚线偏移量
    ctx.lineDashOffset = index

使用 render 方法让虚线移动

  let index = 0
  //线段移动
  function render() {
    //清除上次绘画的矩形
    ctx.clearRect(0, 0, 600, 400)

    index++

    if (index > 400) {
      index = 0
    }

    ctx.moveTo(200, 200)
    // 绘制直线
    ctx.lineTo(350, 250)
    // 绘制直线
    ctx.lineTo(440, 200)

    // 设置线条样式
    ctx.lineWidth = 1

    // 设置线条端点样式，round为圆形，square为方形，butt为直角
    ctx.lineCap = 'butt'

    //设置线段连接处样式，round为圆形，bevel为斜角，mitter为直角
    ctx.linejoin = 'mitter'
    // 设置线段连接处最大长度
    ctx.miterLimit = 6
    //虚线样式
    ctx.setLineDash([20, 20])
    //虚线偏移量
    ctx.lineDashOffset = index

    ctx.stroke()
    //循环调用，实现动画效果
    requestAnimationFrame(render)
  }
  render()

阴影

阴影属性和 css 的阴影类似

• shadowOffsetX: 阴影的水平偏移量
• shadowOffsetY: 阴影的垂直偏移量
• shadowBlur: 阴影的模糊程度
• shadowColor: 阴影的颜色

  // path2D 对象 用于存储路径
  let heartPath = new Path2D()
  //二次贝塞曲线画一个爱心
  heartPath.moveTo(300, 200)
  heartPath.bezierCurveTo(350, 150, 500, 200, 300, 350)
  heartPath.bezierCurveTo(100, 200, 250, 150, 300, 200)

  // shadowOffsetX: 阴影的水平偏移量 shadowOffsetY: 阴影的垂直偏移量 shadowBlur: 阴影的模糊程度 shadowColor: 阴影的颜色
  ctx.shadowOffsetX = 10
  ctx.shadowOffsetY = 10
  ctx.shadowBlur = 5
  ctx.shadowColor = 'rgba(255, 200, 200, 1)'
  ctx.stroke(heartPath)

裁剪图片

绘制图片后，使用 ctx.clip()则可对图片进行裁剪
如下：原本图片被爱心形状裁剪

  // path2D对象 用于创建路径
  let heart = new Path2D()
  //二次贝塞曲线画一个爱心
  heart.moveTo(300, 200)
  heart.bezierCurveTo(350, 150, 500, 200, 300, 350)
  heart.bezierCurveTo(100, 200, 250, 150, 300, 200)
  //clip() 方法从原始画布中剪切任意形状和尺寸的区域
  ctx.clip(heart)

  let img = new Image()
  img.src = "./imgs/girl.webp"
  img.onload = () => {
    //第三种绘制图片方式(第一组：裁剪起点位置，第二组：裁剪长宽，第三组：绘制起点位置，第四组：绘制长宽)
    ctx.drawImage(img, 80, 70, 250, 250, 200, 180, 200, 300)
    ctx.lineWidth = 5
    ctx.strokeStyle = "red"
    ctx.stroke(heart)
  }
  ctx.stroke(heart)

合成图像

使用合成图像，做一个刮刮卡抽奖效果

• 首先画布 canvas 样式和刮刮卡都定位到左上角，使用 z-index 使画布居于抽奖文字上层
• 绘制刮刮卡图片，遮盖文字
• 鼠标按下时，开启绘画，globalCompositeOperation 属性设置或返回如何将一个源（新的）图像绘制到目标（已有）的图像上，由于属性很多，具体参考canvas 中的合成------globalCompositeOperation 一文 ,这里使用**destination-out** 从画布中删除刮刮卡图像，画笔绘画时绘画弧形模仿橡皮差效果
• 鼠标抬起时，停止绘画

  
谢谢惠顾
  

  //绘制刮刮卡图片
  let img = new Image()
  img.src = './imgs/ggk.webp'
  img.onload = () => {
    ctx.drawImage(img, 0, 0, 600, 400)
  }

  // isDraw 用来判断是否在画布上绘制
  let isDraw = false
  canvas.onmousedown = (e) => {
    isDraw = true
  }
  canvas.onmouseup = (e) => {
    isDraw = false
  }
  // onmousemove 在鼠标指针移动时,不断绘画
  canvas.onmousemove = (e) => {
    if (isDraw) {
      // 获取鼠标指针的坐标
      let x = e.pageX
      let y = e.pageY
      // globalCompositeOperation 属性设置或返回如何将一个源（新的）图像绘制到目标（已有）的图像上
      // destination-out 从目标图像中删除源图像
      ctx.globalCompositeOperation = 'destination-out'
      // arc() 方法使用一个中心点和半径，为画布的当前子路径添加一条弧。
      ctx.arc(x, y, 20, 0, Math.PI * 2)
      ctx.fill()
    }
  }
  let random = Math.random()
  if (random < 0.5) {
    let ggk = document.querySelector('.ggk')
    ggk.innerHTML = '恭喜你中奖了'
  }

刮刮卡刮奖前

刮刮卡刮奖后

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