Canvas 从入门到劝朋友放弃(图解版)✨

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  • 2024-12-04 07:38:24

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Canvas 从入门到劝朋友放弃(图解版)✨

头像https://segmentfault.com/u/k21vin​**德育处主任**​2022-07-23 阅读 28 分钟

本文简介

点赞 + 关注 + 收藏=学会了

在前端领域,如果只是懂 Vue​ 或者 React​ ,未来在职场的竞争力可能会比较弱。

根据我多年在家待业经验来看,前端未来在 数据可视化​ 和 AI​ 这两个领域会比较香,而 Canvas​ 是数据可视化在前端方面的基础技术。

本文就用光的速度将 canvas​ 给入门了。

file

要入门一个技术,前期最重要是快!所以本文只讲入门内容,能应付简单项目。深入的知识点会在其他文章讲解。

Canvas 是什么?

  • Canvas​ 中文名叫 “画布”,是 HTML5​ 新增的一个标签。
  • Canvas​ 允许开发者通过 JS​在这个标签上绘制各种图案。
  • Canvas​ 拥有多种绘制路径、矩形、圆形、字符以及图片的方法。
  • Canvas​ 在某些情况下可以 “代替” 图片。
  • Canvas​ 可用于动画、游戏、数据可视化、图片编辑器、实时视频处理等领域。

Canvas 和 SVG 的区别

Canvas SVG
用JS动态生成元素(一个HTML元素) 用XML描述元素(类似HTML元素那样,可用多个元素来描述一个图形)
位图(受屏幕分辨率影响) 矢量图(不受屏幕分辨率影响)
不支持事件 支持事件
数据发生变化需要重绘 不需要重绘

就上面的描述而言可能有点难懂,你可以打开 AntV​ 旗下的图形编辑引擎做对比。G6 是使用 canvas​ 开发的,X6 是使用 svg​ 开发的。

我的建议是:如果要展示的数据量比较大,比如一条数据就是一个元素节点,那使用 canvas​ 会比较合适;如果用户操作的交互比较多,而且对清晰度有要求(矢量图),那么使用 svg​ 会比较合适。

起步

学习前端一定要动手敲代码,然后看效果展示。

起步阶段会用几句代码说明 canvas​ 如何使用,本例会画一条直线。

画条直线

  1. HTML​ 中创建 canvas​ 元素
  2. 通过 js​ 获取 canvas​ 标签
  3. canvas​ 标签中获取到绘图工具
  4. 通过绘图工具,在 canvas​ 标签上绘制图形

file

<!-- 1、创建 canvas 元素 -->
<canvas
  id="c"
  width="300"
  height="200"
  style="border: 1px solid #ccc;"
></canvas>

<script>
  // 2、获取 canvas 对象
  const cnv = document.getElementById('c')

  // 3、获取 canvas 上下文环境对象
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 4、绘制图形
  cxt.moveTo(100, 100) // 起点坐标 (x, y)
  cxt.lineTo(200, 100) // 终点坐标 (x, y)
  cxt.stroke() // 将起点和终点连接起来
</script>

moveTo​ 、 lineTo​ 和 stroke​ 方法暂时可以不用管,它们的作用是绘制图形,这些方法在后面会讲到~

注意点

1、默认宽高

canvas​ 有 默认的 宽度(300px) 和 高度(150px)

如果不在 canvas​ 上设置宽高,那 canvas​ 元素的默认宽度是300px,默认高度是150px。

2、设置 canvas 宽高

canvas​ 元素提供了 width​ 和 height​ 两个属性,可设置它的宽高。

需要注意的是,这两个属性只需传入数值,不需要传入单位(比如 px​ 等)。

<canvas width="600" height="400"></canvas>

3、不能通过 CSS 设置画布的宽高

使用 css​ 设置 canvas​ 的宽高,会出现 内容被拉伸 的后果!!!

file

<style>
  #c {
    width: 400px;
    height: 400px;
    border: 1px solid #ccc;
  }
</style>

<canvas id="c"></canvas>

<script>
  // 1、获取canvas对象
  const cnv = document.getElementById('c')

  // 2、获取canvas上下文环境对象
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 3、绘制图形
  cxt.moveTo(100, 100) // 起点
  cxt.lineTo(200, 100) // 终点
  cxt.stroke() // 将起点和终点连接起来

  console.log(cnv.width) // 获取 canvas 的宽度,输出:300
  console.log(cnv.height) // 获取 canvas 的高度,输出:150
</script>

canvas​ 的默认宽度是300px,默认高度是150px。

  1. 如果使用 css​ 修改 canvas​ 的宽高(比如本例变成 400px * 400px),那宽度就由 300px 拉伸到 400px,高度由 150px 拉伸到 400px。
  2. 使用 js​ 获取 canvas​ 的宽高,此时返回的是 canvas​ 的默认值。

最后出现的效果如上图所示。

4、线条默认宽度和颜色

线条的默认宽度是 1px​ ,默认颜色是黑色。

但由于默认情况下 canvas​ 会将线条的中心点和像素的底部对齐,所以会导致显示效果是 2px​ 和非纯黑色问题。

5、IE兼容性高

暂时只有 IE 9​ 以上才支持 canvas​ 。但好消息是 IE​ 已经有自己的墓碑了。

如需兼容 IE 7 和 8​ ,可以使用 ExplorerCanvas 。但即使是使用了 ExplorerCanvas ​ 仍然会有所限制,比如无法使用 fillText()​ 方法等。

基础图形

坐标系

在绘制基础图形之前,需要先搞清除 Canvas​ 使用的坐标系。

Canvas​ 使用的是 W3C 坐标系 ,也就是遵循我们屏幕、报纸的阅读习惯,从上往下,从左往右。

file

W3C 坐标系数学直角坐标系X轴​ 是一样的,只是 Y轴​ 的反向相反。

W3C 坐标系Y轴​ 正方向向下。

直线

一条直线

最简单的起步方式是画一条直线。这里所说的 “直线” 是几何学里的 “线段” 的意思。

需要用到这3个方法:

  1. moveTo(x1, y1)​:起点坐标 (x, y)
  2. lineTo(x2, y2)​:下一个点的坐标 (x, y)
  3. stroke()​:将所有坐标用一条线连起来

起步阶段可以先这样理解。

file

<canvas id="c" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 绘制直线
  cxt.moveTo(50, 100) // 起点坐标
  cxt.lineTo(200, 50) // 下一个点的坐标
  cxt.stroke() // 将上面的坐标用一条线连接起来
</script>

上面的代码所呈现的效果,可以看下图解释(手不太聪明,画得不是很标准,希望能看懂)

file

多条直线

如需画多条直线,可以用会上面那几个方法。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.stroke()

  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.stroke()
</script>

仔细观察一下,为什么两条线的粗细不一样的?

明明使用的方法都是一样的,只是第二条直线的 Y轴​ 的值是有小数点。

答:默认情况下canvas会将线条的中心点和像素的底部对齐,所以会导致显示效果是2px和非纯黑色问题。

file

上图每个格子代表 1px​。

线的中心点会和画布像素点的底部对齐​,所以会线中间是黑色的,但由于一个像素就不能再切割了,所以会有半个像素被染色,就变成了浅灰色。

所以如果你设置的 Y轴​ 值是一个整数,就会出现上面那种情况。

设置样式

  • lineWidth​:线的粗细
  • strokeStyle​:线的颜色
  • lineCap​:线帽:默认: butt​; 圆形: round​; 方形: square

file

<canvas id="c" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 绘制直线
  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(200, 50)

  // 修改直线的宽度
  cxt.lineWidth = 20

  // 修改直线的颜色
  cxt.strokeStyle = 'pink'

  // 修改直线两端样式
  cxt.lineCap = 'round' // 默认: butt; 圆形: round; 方形: square

  cxt.stroke()
</script>

新开路径

开辟新路径的方法:

  • beginPath()

在绘制多条线段的同时,还要设置线段样式,通常需要开辟新路径。

要不然样式之间会相互污染。

比如这样

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 第一条线
  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.lineWidth = 10
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.stroke()

  // 第二条线
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.stroke()
</script>

如果不想相互污染,需要做2件事:

  1. 使用 beginPath()​ 方法,重新开一个路径
  2. 设置新线段的样式(必须项)

如果上面2步却了其中1步都会有影响。

只使用 beginPath()

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 第一条线
  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.lineWidth = 10
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.stroke()

  // 第二条线
  cxt.beginPath() // 重新开启一个路径
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.stroke()
</script>

第一条线的样式会影响之后的线。

但如果使用了 beginPath()​ ,后面的线段不会影响前面的线段。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 第一条线
  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.stroke()

  // 第二条线
  cxt.beginPath() // 重新开启一个路径
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.lineWidth = 4
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()
</script>
设置新线段的样式,没使用 beginPath()​ 的情况

这个情况会反过来,后面的线能影响前面的线。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 第一条线
  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.lineWidth = 10
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.stroke()

  // 第二条线
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.lineWidth = 4
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()
</script>
正确的做法

在设置 beginPath()​ 的同时,也各自设置样式。这样就能做到相互不影响了。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(20, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.lineWidth = 10
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.stroke()

  cxt.beginPath() // 重新开启一个路径
  cxt.moveTo(20, 120.5)
  cxt.lineTo(200, 120.5)
  cxt.lineWidth = 4
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()
</script>

折线

直线 差不多,都是使用 moveTo()​ 、lineTo()​ 和 stroke()​ 方法可以绘制折线。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(50, 200)
  cxt.lineTo(100, 50)
  cxt.lineTo(200, 200)
  cxt.lineTo(250, 50)

  cxt.stroke()
</script>

画这种折线,最好在草稿纸上画一个坐标系,自己计算并描绘一下每个点大概在什么什么位置,最后在 canvas​ 中看看效果。

矩形

根据前面的基础,我们可以 ​使用线段来描绘矩形​,但 canvas​ 也提供了 rect()​ 等方法可以直接生成矩形。

使用线段描绘矩形

可以使用前面画线段的方法来绘制矩形

file

canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
 const cnv = document.getElementById('c')
 const cxt = cnv.getContext('2d')

 // 绘制矩形
 cxt.moveTo(50, 50)
 cxt.lineTo(200, 50)
 cxt.lineTo(200, 120)
 cxt.lineTo(50, 120)
 cxt.lineTo(50, 50) // 需要闭合,又或者使用 closePath() 方法进行闭合,推荐使用 closePath()

 cxt.stroke()
</script>

上面的代码几个点分别对应下图。

file

使用 strokeRect()​ 描边矩形

  • strokeStyle​:设置描边的属性(颜色、渐变、图案)
  • strokeRect(x, y, width, height)​:描边矩形(x和y是矩形左上角起点;width 和 height 是矩形的宽高)
  • strokeStyle​ 必须写在 strokeRect()​ 前面,不然样式不生效。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // strokeStyle 属性
  // strokeRect(x, y, width, height) 方法
  cxt.strokeStyle = 'pink'
  cxt.strokeRect(50, 50, 200, 100)
</script>

上面的代码可以这样理解

file

使用 fillRect()​ 填充矩形

fillRect()​ 和 strokeRect()​ 方法差不多,但 fillRect()​ 的作用是填充。

需要注意的是,fillStyle必须写在fillRect()之前,不然样式不生效。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // fillStyle 属性
  // fillRect(x, y, width, height) 方法
  cxt.fillStyle = 'pink'
  cxt.fillRect(50, 50, 200, 100) // fillRect(x, y, width, height)
</script>

同时使用 strokeRect()​ 和 fillRect()

同时使用 strokeRect()​ 和 fillRect()​ 会产生描边和填充的效果

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.strokeRect(50, 50, 200, 100) // strokeRect(x, y, width, height)
  cxt.fillStyle = 'yellow'
  cxt.fillRect(50, 50, 200, 100) // fillRect(x, y, width, height)
</script>

使用 rect()​ 生成矩形

rect()​ 和 fillRect() 、strokeRect()​ 的用法差不多,唯一的区别是:

strokeRect()fillRect()这两个方法调用后会立即绘制;rect()方法被调用后,不会立刻绘制矩形,而是需要调用stroke()fill()辅助渲染。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.fillStyle = 'pink'

  cxt.rect(50, 50, 200, 100) // rect(x, y, width, height)

  cxt.stroke()
  cxt.fill()
</script>

等价公式:

cxt.strokeStyle = 'red',
cxt.rect(50, 50, 200, 100)
cxt.stroke()

// 等价于
cxt.strokeStyle = 'red'
cxt.strokerect(50, 50, 200, 100)


// -----------------------------


cxt.fillStyle = 'hotpink'
cxt.rect(50, 50, 200, 100)
cxt.fill()

// 等价于
cxt.fillStyle = 'yellowgreen'
cxt.fillRect(50, 50, 200, 100)

使用 clearRect()​ 清空矩形

使用 clearRect()​ 方法可以清空指定区域。

clearRect(x, y, width, height)

其语法和创建 cxt.rect()​ 差不多。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.fillStyle = 'pink' // 设置填充颜色
  cxt.fillRect(50, 50, 200, 200) // 填充矩形

  cxt.clearRect(60, 60, 180, 90) // 清空矩形
</script>

清空画布

canvas​ 画布元素是矩形,所以可以通过下面的代码把整个画布清空掉。

// 省略部分代码

cxt.clearRect(0, 0, cnv.width, cnv.height)

要清空的区域:从画布左上角开始,直到画布的宽和画布的高为止。

多边形

Canvas​ 要画多边形,需要使用 moveTo()​ 、 lineTo()​ 和 closePath()​ 。

三角形

虽然三角形是常见图形,但 canvas​ 并没有提供类似 rect()​ 的方法来绘制三角形。

需要确定三角形3个点的坐标位置,然后使用 stroke()​ 或者 fill()​ 方法生成三角形。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>

  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(200, 50)
  cxt.lineTo(200, 200)

  // 注意点:如果使用 lineTo 闭合图形,是不能很好闭合拐角位的。
  cxt.lineTo(50, 50) // 闭合

  cxt.stroke()

</script>

注意,默认情况下不会自动从最后一个点连接到起点。最后一步需要设置一下 cxt.lineTo(50, 50)​ ,让它与 cxt.moveTo(50, 50)​ 一样。这样可以让路径回到起点,形成一个闭合效果。

但这样做其实是有点问题的,而且也比较麻烦,要记住起始点坐标。

上面的闭合操作,如果遇到设置了 lineWidth​ 或者 lineJoin​ 就会有问题,比如:

file

// 省略部分代码
cxt.lineWidth = 20

当线段变粗后,起始点和结束点的链接处,拐角就出现“不正常”现象。

如果需要真正闭合,可以使用 closePath()​ 方法。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(200, 50)
  cxt.lineTo(200, 200)
  // 手动闭合
  cxt.closePath()

  cxt.lineJoin = 'miter' // 线条连接的样式。miter: 默认; bevel: 斜面; round: 圆角
  cxt.lineWidth = 20
  cxt.stroke()
</script>

使用 cxt.closePath()​ 可以自动将终点和起始点连接起来,此时看上去就正常多了。

菱形

有一组邻边相等的平行四边形是菱形

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(150, 50)
  cxt.lineTo(250, 100)
  cxt.lineTo(150, 150)
  cxt.lineTo(50, 100)
  cxt.closePath()
  cxt.stroke()
</script>

要绘制直线类型的图形,在草稿纸上标记出起始点和每个拐角的点,然后再连线即可。相对曲线图形来说,直线图形是比较容易的。

圆形

绘制圆形的方法是 arc()​。

语法:

arc(x, y, r, sAngle, eAngle,counterclockwise)
  • x​ 和 y​: 圆心坐标
  • r​: 半径
  • sAngle​: 开始角度
  • eAngle​: 结束角度
  • counterclockwise​: 绘制方向(true: 逆时针; false: 顺时针),默认 false

file

开始角度和结束角度,都是以弧度为单位。例如 180°就写成 Math.PI​ ,360°写成 Math.PI * 2​ ,以此类推。

在实际开发中,为了让自己或者别的开发者更容易看懂​弧度的数值​,1°应该写成 Math.PI / 180​。

  • 100°: 100 * Math.PI / 180
  • 110°: 110 * Math.PI / 180
  • 241°: 241 * Math.PI / 180

注意:绘制圆形之前,必须先调用beginPath()方法!!! 在绘制完成之后,还需要调用closePath()方法!!!

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.beginPath()
  cxt.arc(150, 150, 80, 0, 360)
  cxt.closePath()

  cxt.stroke()
</script>

半圆

如果使用 arc()​ 方法画圆时,没做到刚好绕完一周(360°)就直接闭合路径,就会出现半圆的状态。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.beginPath()
  cxt.arc(150, 150, 100, 0, 180 * Math.PI / 180) // 顺时针
  cxt.closePath()

  cxt.stroke()
</script>

上面的代码中,cxt.arc​ 最后一个参数没传,默认是 false​ ,所以是顺时针绘制。

file

如果希望半圆的弧面在上方,可以将 cxt.arc​ 最后一个参数设置成 true

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.beginPath()
  cxt.arc(150, 150, 100, 0, 180 * Math.PI / 180, true)
  cxt.closePath()

  cxt.stroke()
</script>

弧线

使用 arc()​ 方法画半圆时,如果最后不调用 closePath()​ 方法,就不会出现闭合路径。也就是说,那是一条弧线。

canvas​ 中,画弧线有2中方法:arc()​ 和 arcTo()​ 。

arc() 画弧线

如果想画一条 0° ~ 30°​ 的弧线,可以这样写

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.beginPath()
  cxt.arc(150, 150, 100, 0, 30 * Math.PI / 180)

  cxt.stroke()
</script>

原理如下图所示,红线代表画出来的那条弧线。

file

arcTo() 画弧线

arcTo()​ 的使用方法会更加复杂,如果初学看不太懂的话可以先跳过,看完后面的再回来补补。

语法:

arcTo(cx, cy, x2, y2, radius)
  • cx​: 两切线交点的横坐标
  • cy​: 两切线交点的纵坐标
  • x2​: 结束点的横坐标
  • y2​: 结束点的纵坐标
  • radius​: 半径

其中,(cx, cy)​ 也叫控制点,(x2, y2)​ 也叫结束点。

是不是有点奇怪,为什么没有 x1​ 和 y1​ ?

(x1, y1)​ 是开始点,通常是由 moveTo()​ 或者 lineTo()​ 提供。

arcTo()​ 方法利用 ​开始点、控制点和结束点形成的家教,绘制一段与家教的两边相切并且半径为radius的圆弧​。

file

举个例子

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(40, 40)
  cxt.arcTo(120, 40, 120, 80, 80)

  cxt.stroke()
</script>

基础样式

前面学完基础图形,接下来可以开始了解一下如何设置元素的基础样式。

描边 stroke()

前面的案例中,其实已经知道使用 stroke()​ 方法进行描边了。这里就不再多讲这个方法。

线条宽度 lineWidth

lineWidth​ 默认值是 1​ ,默认单位是 px​。

语法:

lineWidth = 线宽

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 线宽 10
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(250, 50)
  cxt.lineWidth = 10 // 设置线宽
  cxt.stroke()

  // 线宽 20
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 150)
  cxt.lineTo(250, 150)
  cxt.lineWidth = 20 // 设置线宽
  cxt.stroke()

  // 线宽 30
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 250)
  cxt.lineTo(250, 250)
  cxt.lineWidth = 30 // 设置线宽
  cxt.stroke()
</script>

线条颜色 strokeStyle

使用 strokeStyle​ 可以设置线条颜色

语法:

strokeStyle = 颜色值

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(250, 50)
  cxt.lineWidth = 20
  cxt.strokeStyle = 'pink' // 设置颜色
  cxt.stroke()
</script>

为了展示方便,我将 lineWidth​ 设为 20。

线帽 lineCap

线帽指的是线段的开始和结尾处的样式,使用 lineCap​ 可以设置

语法:

lineCap = '属性值'

属性值包括:

  • butt​: 默认值,无线帽
  • square​: 方形线帽
  • round​: 圆形线帽

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 设置线宽,方便演示
  cxt.lineWidth = 16

  // 默认线帽 butt
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 60)
  cxt.lineTo(250, 60)
  cxt.stroke()


  // 方形线帽 square
  cxt.beginPath()
  cxt.lineCap = 'square'
  cxt.moveTo(50, 150)
  cxt.lineTo(250, 150)
  cxt.stroke()


  // 圆形线帽 round
  cxt.beginPath()
  cxt.lineCap = 'round'
  cxt.moveTo(50, 250)
  cxt.lineTo(250, 250)
  cxt.stroke()
</script>

使用 square​ 和 round​ 的话,会使线条变得稍微长一点点,这是给线条增加线帽的部分,这个长度在日常开发中需要注意。

线帽只对线条的开始和结尾处产生作用,对拐角不会产生任何作用。

拐角样式 lineJoin

如果需要设置拐角样式,可以使用 lineJoin​ 。

语法:

lineJoin = '属性值'

属性值包括:

  • miter​: 默认值,尖角
  • round​: 圆角
  • bevel​: 斜角

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')
  
  cxt.lineWidth = 20

  // 默认,尖角
  cxt.moveTo(50, 40)
  cxt.lineTo(200, 40)
  cxt.lineTo(200, 90)
  cxt.stroke()

  // 斜角 bevel
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 140)
  cxt.lineTo(200, 140)
  cxt.lineTo(200, 190)
  cxt.lineJoin = 'bevel'
  cxt.stroke()

  // 圆角 round
  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 240)
  cxt.lineTo(200, 240)
  cxt.lineTo(200, 290)
  cxt.lineJoin = 'round'
  cxt.stroke()
</script>

虚线 setLineDash()

使用 setLineDash()​ 方法可以将描边设置成虚线。

语法:

setLineDash([])

需要传入一个数组,且元素是数值型。

虚线分3种情况

  1. 只传1个值
  2. 有2个值
  3. 有3个以上的值

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.lineWidth = 20
  cxt.strokeStyle = 'pink'

  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(200, 50)
  cxt.setLineDash([10]) // 只传1个参数,实线与空白都是 10px
  cxt.stroke()


  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 100)
  cxt.lineTo(200, 100)
  cxt.setLineDash([10, 20]) // 2个参数,此时,实线是 10px, 空白 20px
  cxt.stroke()


  cxt.beginPath()
  cxt.moveTo(50, 150)
  cxt.lineTo(200, 150)
  cxt.setLineDash([10, 20, 5]) // 传3个以上的参数,此例:10px实线,20px空白,5px实线,10px空白,20px实线,5px空白 ……

  cxt.stroke()
</script>

此外,还可以始终 cxt.getLineDash()​ 获取虚线不重复的距离;

cxt.lineDashOffset​ 设置虚线的偏移位。

填充

使用 fill()​ 可以填充图形,根据前面的例子应该掌握了如何使用 fill()

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.fillStyle = 'pink'

  cxt.rect(50, 50, 200, 100)

  cxt.fill()
</script>

可以使用 fillStyle​ 设置填充颜色,默认是黑色。

非零环绕填充

在使用 fill()​ 方法填充时,需要注意一个规则:​非零环绕填充​。

在使用 moveTo​ 和 lineTo​ 描述图形时,如果是按顺时针绘制,计数器会加1;如果是逆时针,计数器会减1。

当图形所处的位置,计数器的结果为0时,它就不会被填充。

这样说有点复杂,先看看例子

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 外层矩形
  cxt.moveTo(50, 50)
  cxt.lineTo(250, 50)
  cxt.lineTo(250, 250)
  cxt.lineTo(50, 250)
  cxt.closePath()

  // 内层矩形
  cxt.moveTo(200, 100)
  cxt.lineTo(100, 100)
  cxt.lineTo(100, 200)
  cxt.lineTo(200, 200)
  cxt.closePath()
  cxt.fill()
</script>

请看看上面的代码,我画了2个矩形,它们都没有用 beginPath()​ 方法开辟新路径。

file

内层矩形是逆时针绘制的,所以内层的值是 -1​ ,它又经过外层矩形,而外层矩形是顺时针绘制,所以经过外层时值 +1​,最终内层的值为 0​ ,所以不会被填充。

文本

Canvas​ 提供了一些操作文本的方法。

为了方便演示,我们先了解一下在 Canvas​ 中如何给本文设置样式。

样式 font

CSS​ 设置 font​ 差不多,Canvas​ 也可以通过 font​ 设置样式。

语法:

cxt.font = 'font-style font-variant font-weight font-size/line-height font-family'

如果需要设置字号 font-size​,需要同事设置 font-family​。

cxt.font = '30px 宋体'

描边 strokeText()

使用 strokeText()​ 方法进行文本描边

语法:

strokeText(text, x, y, maxWidth)
  • text​: 字符串,要绘制的内容
  • x​: 横坐标,文本左边要对齐的坐标(默认左对齐)
  • y​: 纵坐标,文本底边要对齐的坐标
  • maxWidth​: 可选参数,表示文本渲染的最大宽度(px),如果文本超出 maxWidth​ 设置的值,文本会被压缩。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.font = '60px Arial' // 将字号设置成 60px,方便观察
  cxt.strokeText('雷猴', 30, 90)
</script>

设置描边颜色 strokeStyle

使用 strokeStyle​ 设置描边颜色。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.font = '60px Arial' // 将字号设置成 60px,方便观察
  cxt.strokeStyle = 'pink' // 设置文本描边颜色
  cxt.strokeText('雷猴', 30, 90)
</script>

填充 fillText

使用 fillText()​ 可填充文本。

语法和 strokeText()​ 一样。

fillText(text, x, y, maxWidth)

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.font = '60px Arial'
  cxt.fillText('雷猴', 30, 90)
</script>

设置填充颜色 fillStyle

使用 fillStyle​ 可以设置文本填充颜色。

file

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  cxt.font = '60px Arial'
  cxt.fillStyle = 'pink'
  cxt.fillText('雷猴', 30, 90)
</script>

获取文本长度 measureText()

measureText().width​ 方法可以获取文本的长度,单位是 px​ 。

<canvas id="c" width="300" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  let text = '雷猴'
  cxt.font = 'bold 40px Arial'
  cxt.fillText(text, 40, 80)

  console.log(cxt.measureText(text).width) // 80
</script>

水平对齐方式 textAlign

使用 textAlign​ 属性可以设置文字的水平对齐方式,一共有5个值可选

  • start​: 默认。在指定位置的横坐标开始。
  • end​: 在指定坐标的横坐标结束。
  • left​: 左对齐。
  • right​: 右对齐。
  • center​: 居中对齐。

file

红线是辅助参考线。

<canvas id="c" width="400" height="400" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 竖向的辅助线(参考线,在画布中间)
  cxt.moveTo(200, 0)
  cxt.lineTo(200, 400)
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()

  cxt.font = '30px Arial'

  // 横坐标开始位对齐
  cxt.textAlign = 'start' // 默认值,
  cxt.fillText('雷猴 start', 200, 40)

  // 横坐标结束位对齐
  cxt.textAlign = 'end' // 结束对齐
  cxt.fillText('雷猴 end', 200, 100)

  // 左对齐
  cxt.textAlign = 'left' // 左对齐
  cxt.fillText('雷猴 left', 200, 160)

  // 右对齐
  cxt.textAlign = 'right' // 右对齐
  cxt.fillText('雷猴 right', 200, 220)

  // 居中对齐
  cxt.textAlign = 'center' // 右对齐
  cxt.fillText('雷猴 center', 200, 280)
</script>

从上面的例子看,start​ 和 left​ 的效果好像是一样的,end​ 和 right​ 也好像是一样的。

在大多数情况下,它们的确一样。但在某些国家或者某些场合,阅读文字的习惯是 从右往左 时,start​ 就和 right​ 一样了,end​ 和 left​ 也一样。这是需要注意的地方。

垂直对齐方式 textBaseline

使用 textBaseline​ 属性可以设置文字的垂直对齐方式。

在使用 textBaseline​ 前,需要自行了解 css​ 的文本基线。

file

用一张网图解释一下基线

textBaseline可选属性:

  • 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。
  • bottom​: 文本基线是 em​ 方框的底端。
  • middle​: 文本基线是 em​ 方框的正中。
  • hanging​: 文本基线是悬挂基线。

file

红线是辅助参考线。

<canvas id="c" width="800" height="300" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 横向的辅助线(参考线,在画布中间)
  cxt.moveTo(0, 150)
  cxt.lineTo(800, 150)
  cxt.strokeStyle = 'red'
  cxt.stroke()

  cxt.font = '20px Arial'

  // 默认 alphabetic
  cxt.textBaseline = 'alphabetic'
  cxt.fillText('雷猴 alphabetic', 10, 150)

  // 默认 top
  cxt.textBaseline = 'top'
  cxt.fillText('雷猴 top', 200, 150)

  // 默认 bottom
  cxt.textBaseline = 'bottom'
  cxt.fillText('雷猴 bottom', 320, 150)

  // 默认 middle
  cxt.textBaseline = 'middle'
  cxt.fillText('雷猴 middle', 480, 150)

  // 默认 hanging
  cxt.textBaseline = 'hanging'
  cxt.fillText('雷猴 hanging', 640, 150)
</script>

注意:在绘制文字的时候,默认是以文字的左下角作为参考点进行绘制

图片

Canvas​ 中可以使用 drawImage()​ 方法绘制图片。

渲染图片

渲染图片的方式有2中,一种是​在JS里加载图片再渲染​,另一种是​把DOM里的图片拿到canvas里渲染​。

渲染的语法:

drawImage(image, dx, dy)
  • image​: 要渲染的图片对象。
  • dx​: 图片左上角的横坐标位置。
  • dy​: 图片左上角的纵坐标位置。

JS版

JS​ 里加载图片并渲染,有以下几个步骤:

  1. 创建 Image​ 对象
  2. 引入图片
  3. 等待图片加载完成
  4. 使用 drawImage()​ 方法渲染图片

file

<canvas id="c" width="500" height="500" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  // 1 创建 Image 对象
  const image = new Image()

  // 2 引入图片
  image.src = './images/dog.jpg'

  // 3 等待图片加载完成
  image.onload = () => {
    // 4 使用 drawImage() 方法渲染图片
    cxt.drawImage(image, 30, 30)
  }
</script>

DOM版

file

<style>
  #dogImg {
    display: none;
  }
</style>

<img src="./images/dog.jpg" id="dogImg"/>
<canvas id="c" width="500" height="500" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  const image = document.getElementById('dogImg')

  cxt.drawImage(image, 70, 70)
</script>

因为图片是从 DOM​ 里获取到的,所以一般来说,只要在 window.onload​ 这个生命周期内使用 drawImage​ 都可以正常渲染图片。

本例使用了 css​ 的方式,把图片的 display​ 设置成 none​ 。因为我不想被 <img>​ 影响到本例讲解。

实际开发过程中按照实际情况设置即可。

设置图片宽高

前面的例子都是直接加载图片,图片默认的宽高是多少就加载多少。

如果需要指定图片宽高,可以在前面的基础上再添加两个参数:

drawImage(image, dx, dy, dw, dh)

image、 dx、 dy​ 的用法和前面一样。

dw​ 用来定义图片的宽度,dy​ 定义图片的高度。

file

<canvas id="c" width="500" height="500" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  const image = new Image()
  image.src = './images/dog.jpg'

  image.onload = () => {
    cxt.drawImage(image, 30, 30, 100, 100)
  }
</script>

我把图片的尺寸设为 100px * 100px,图片看上去比之前就小了很多。

截取图片

截图图片同样使用drawImage()​ 方法,只不过传入的参数数量比之前都多,而且顺序也有点不一样了。

drawImage(image, sx, sy, sw, sh, dx, dy, dw, dh)

以上参数缺一不可

  • image​: 图片对象
  • sx​: 开始截取的横坐标
  • sy​: 开始截取的纵坐标
  • sw​: 截取的宽度
  • sh​: 截取的高度
  • dx​: 图片左上角的横坐标位置
  • dy​: 图片左上角的纵坐标位置
  • dw​: 图片宽度
  • dh​: 图片高度

file

<canvas id="c" width="500" height="500" style="border: 1px solid #ccc;"></canvas>

<script>
  const cnv = document.getElementById('c')
  const cxt = cnv.getContext('2d')

  const image = new Image()
  image.src = './images/dog.jpg'

  image.onload = () => {
    cxt.drawImage(image, 0, 0, 100, 100, 30, 30, 200, 200)
  }
</script>

总结

本文主要讲解了在 Canvas​ 中绘制一些基础图形,还有一些基础样式设置。

还有更多高级的玩法会在之后的文章中讲到,比如渐变、投影、滤镜等等。

代码仓库

雷猴 Canvas

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阅读 3.1k发布于 2022-07-23


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