HTML5 canvas绘图基本使用方法

时间：2022-01-14 20:37:48

<canvas></canvas>是HTML5中新增的标签，用于绘制图形，实际上，这个标签和其他的标签一样，其特殊之处在于该标签可以获取一个CanvasRenderingContext2D对象，我们可以通过JavaScript脚本来控制该对象进行绘图。

<canvas></canvas>只是一个绘制图形的容器，除了id、class、style等属性外，还有height和width属性。在<canvas>>元素上绘图主要有三步：

  1. 获取<canvas>元素对应的DOM对象，这是一个Canvas对象；
  2. 调用Canvas对象的getContext()方法，得到一个CanvasRenderingContext2D对象；
  3. 调用CanvasRenderingContext2D对象进行绘图。

绘制线段moveTo()和lineTo()

以下是一个简单的<canvas>绘图示例：

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>canvas绘图演示</title>

    <style type="text/css">

        #canvas{

            border: 1px solid #ADACB0;

            display: block;

            margin: 20px auto;

        }

    </style>

</head>

<body>

    <canvas id="canvas" width="300" height="300">

        你的浏览器还不支持canvas

    </canvas>

</body>

<script type="text/javascript">

    var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    //设置对象起始点和终点

    context.moveTo(10,10);

    context.lineTo(200,200);

    //设置样式

    context.lineWidth = 2;

    context.strokeStyle = "#F5270B";

    //绘制

    context.stroke();

</script>

</html>

HTML5 canvas绘图基本使用方法

如果没有通过moveTo()特别指定，lineTo()的起始点是以上一个点为准。因此，如果需要重新选择起始点，则需要通过moveTo()方法。如果需要对不同的线段设置样式，则需要通过context.beginPath()重新开启一条路径，下面是一个示例：

<script type="text/javascript">

    var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    //设置对象起始点和终点

    context.beginPath();

    context.moveTo(100,100);

    context.lineTo(700,100);

    context.lineTo(700,400);

    context.lineWidth = 2;

    context.strokeStyle = "#F5270B";

    //绘制

    context.stroke();

    context.beginPath();

    context.moveTo(100,200);//这里的moveTo换成lineTo效果是一样的

    context.lineTo(600,200);

    context.lineTo(600,400);

    //strokeStyle的颜色有新的值，则覆盖上面设置的值

    //lineWidth没有新的值，则按上面设置的值显示

    context.strokeStyle = "#0D25F6";

    //绘制

    context.stroke();

</script>

HTML5 canvas绘图基本使用方法

绘制矩形rect()、fillRect()和strokeRect()

  • context.rect( x , y , width , height )：只定义矩形的路径；
  • context.fillRect( x , y , width , height )：直接绘制出填充的矩形；
  • context.strokeRect( x , y , width , height )：直接绘制出矩形边框；
<script type="text/javascript">

    var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    //使用rect方法

    context.rect(10,10,190,190);

    context.lineWidth = 2;

    context.fillStyle = "#3EE4CB";

    context.strokeStyle = "#F5270B";

    context.fill();

    context.stroke();

    //使用fillRect方法

    context.fillStyle = "#1424DE";

    context.fillRect(210,10,190,190);

    //使用strokeRect方法

    context.strokeStyle = "#F5270B";

    context.strokeRect(410,10,190,190);

    //同时使用strokeRect方法和fillRect方法

    context.fillStyle = "#1424DE";

    context.strokeStyle = "#F5270B";

    context.strokeRect(610,10,190,190);

    context.fillRect(610,10,190,190);

</script>

HTML5 canvas绘图基本使用方法

这里需要说明两点：第一点就是stroke()和fill()绘制的前后顺序，如果fill()后面绘制，那么当stroke边框较大时，会明显的把stroke()绘制出的边框遮住一半；第二点：设置fillStyle或strokeStyle属性时，可以通过“rgba(255,0,0,0.2)”的设置方式来设置，这个设置的最后一个参数是透明度。

另外还有一个跟矩形绘制有关的：清除矩形区域：context.clearRect(x,y,width,height)。 
接收参数分别为：清除矩形的起始位置以及矩形的宽和长。 
在上面的代码中绘制图形的最后加上：

context.clearRect(100,60,600,100);

可以得到以下效果： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

绘制五角星

通过对五角星分析，我们可以确定各个顶点坐标的规律，这里需要注意的一点是：在canvas中，Y轴的方向是向下的。 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

相应代码如下：

var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    context.beginPath();

    //设置是个顶点的坐标，根据顶点制定路径

    for (var i = 0; i < 5; i++) {

        context.lineTo(Math.cos((18+i*72)/180*Math.PI)*200+200,

                        -Math.sin((18+i*72)/180*Math.PI)*200+200);

        context.lineTo(Math.cos((54+i*72)/180*Math.PI)*80+200,

                        -Math.sin((54+i*72)/180*Math.PI)*80+200);

    }

    context.closePath();

    //设置边框样式以及填充颜色

    context.lineWidth="3";

    context.fillStyle = "#F6F152";

    context.strokeStyle = "#F5270B";

    context.fill();

    context.stroke();

最后效果： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

线条属性

除了上面用到的lineWidth属性，线条还有以下几个属性：

  • lineCap 属性设置或返回线条末端线帽的样式，可以取以下几个值： 
    “butt” 向线条的每个末端添加平直的边缘（默认）； 
    “round” 向线条的每个末端添加圆形线帽； 
    “square” 向线条的每个末端添加正方形线帽。

  • lineJoin 属性当两条线交汇时设置或返回所创建边角的类型，可以取以下几个值： 
    “miter” 创建尖角(默认)； 
    “bevel” 创建斜角； 
    “round” 创建圆角。

  • miterLimit 属性设置或返回最大斜接长度（默认为10）。斜接长度指的是在两条线交汇处内角和外角之间的距离。只有当 lineJoin 属性为 “miter” 时，miterLimit 才有效。

var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    //测试lineCap属性

    //设置基准线便于观察

    context.moveTo(10,10);

    context.lineTo(10,200);

    context.moveTo(200,10);

    context.lineTo(200,200);

    context.lineWidth="1";

    context.stroke();

    //butt

    context.beginPath();

    context.moveTo(10,50);

    context.lineTo(200,50);

    context.lineCap="butt";

    context.lineWidth="10";

    context.stroke();

    //round

    context.beginPath();

    context.moveTo(10,100);

    context.lineTo(200,100);

    context.lineCap="round";

    context.lineWidth="10";

    context.stroke();

    //square

    context.beginPath();

    context.moveTo(10,150);

    context.lineTo(200,150);

    context.lineCap="square";

    context.lineWidth="10";

    context.stroke();

    //测试linJoin属性

    //miter

    context.beginPath();

    context.moveTo(300,50);

    context.lineTo(450,100);

    context.lineTo(300,150);

    context.lineJoin="miter";

    context.lineWidth="10";

    context.stroke();

    //round

    context.beginPath();

    context.moveTo(400,50);

    context.lineTo(550,100);

    context.lineTo(400,150);

    context.lineJoin="round";

    context.lineWidth="10";

    context.stroke();

    //square

    context.beginPath();

    context.moveTo(500,50);

    context.lineTo(650,100);

    context.lineTo(500,150);

    context.lineJoin="bevel";

    context.lineWidth="10";

    context.stroke();

    //测试miterLimit属性

    context.beginPath();

    context.moveTo(700,50);

    context.lineTo(850,100);

    context.lineTo(700,150);

    context.lineJoin="miter";

    context.miterLimit="2";

    context.lineWidth="10";

    context.strokeStyle="#2913EC";

    context.stroke();

各属性的不同取值的效果如下： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

填充样式

前面用到的fillStyle和strokeStyle除了设置颜色外，还能设置其他填充样式，这里以fillStyle为例：

  • 线性渐变 
    使用步骤 
    （1）var grd = context.createLinearGradient( xstart , ystart, xend , yend )创建一个线性渐变，设置起始坐标和终点坐标； 
    （2）grd.addColorStop( stop , color )为线性渐变添加颜色，stop为0~1的值； 
    （3）context.fillStyle=grd将赋值给context。

  • 径向渐变 
    该方法与线性渐变使用方法类似，只是第一步接收的参数不一样 
    var grd = context.createRadialGradient(x0 , y0, r0 , x1 , y1 , r1 );接收起始圆心的坐标和圆半径以及终点圆心的坐标和圆的半径。

  • 位图填充 
    createPattern( img , repeat-style )使用图片填充，repeat-style可以取repeat、repeat-x、repeat-y、no-repeat。

var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    //线性渐变

    var grd = context.createLinearGradient( 10 , 10, 100 , 350 );

    grd.addColorStop(0,"#1EF9F7");

    grd.addColorStop(0.25,"#FC0F31");

    grd.addColorStop(0.5,"#ECF811");

    grd.addColorStop(0.75,"#2F0AF1");

    grd.addColorStop(1,"#160303");

    context.fillStyle = grd;

    context.fillRect(10,10,100,350);

    //径向渐变

    var grd = context.createRadialGradient(325 , 200, 0 , 325 , 200 , 200 );

    grd.addColorStop(0,"#1EF9F7");

    grd.addColorStop(0.25,"#FC0F31");

    grd.addColorStop(0.5,"#ECF811");

    grd.addColorStop(0.75,"#2F0AF1");

    grd.addColorStop(1,"#160303");

    context.fillStyle = grd;

    context.fillRect(150,10,350,350);

    //位图填充

    var bgimg = new Image();

    bgimg.src = "background.jpg";

    bgimg.onload=function(){

        var pattern = context.createPattern(bgimg, "repeat");

        context.fillStyle = pattern;

        context.strokeStyle="#F20B0B";

        context.fillRect(600, 100, 200,200);

        context.strokeRect(600, 100, 200,200);

    };

效果如下： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

图形变换

平移：context.translate(x,y)，接收参数分别为原点在x轴方向平移x，在y轴方向平移y。

缩放：context.scale(x,y)，接收参数分别为x坐标轴按x比例缩放，y坐标轴按y比例缩放。

旋转：context.rotate(angle)，接收参数是坐标轴旋转的角度。

需要说明的是，对图形进行变化后，接下来的一次绘图是紧接着上一次的状态的，所以如果需要回到初始状态，要用到context.save();和context.restore();来保存和恢复当前状态:

 var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    //translate()

    context.save();

    context.fillStyle = "#1424DE";

    context.translate(10,10);

    context.fillRect(0,0,200,200);

    context.restore();

    //scale()

    context.save();

    context.fillStyle = "#F5270B";

    context.scale(0.5,0.5);

    context.fillRect(500,50,200,200);

    context.restore();

    //rotate()

    context.save();

    context.fillStyle = "#18EB0F";

    context.rotate(Math.PI / 4);

    context.fillRect(300,10,200,200);

    context.restore();

效果如下： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

另外一个跟图形变换相关的是：矩阵变换 ：context.transform(a, b, c, d, e, f, g)。参数的含义如下： 
a 水平缩放 ( 默认为1 ) 
b 水平倾斜 ( 默认为 0 ) 
c 垂直倾斜 ( 默认为 0 ) 
d 垂直缩放 ( 默认为1 ) 
e 水平位移 ( 默认为 0 ) 
f 垂直位移 ( 默认为 0 ) 
读者可以自行验证其各个参数的效果，这里就不一一介绍了。

绘制曲线

跟绘制曲线的有四个函数，分别是：

  • context.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise);用于创建弧/曲线（用于创建圆或部分圆）。接收的参数含义： 
    | 参数 | 含义 | 
    | :————- |:————-| 
    | x | 圆的中心的 x 坐标 | 
    |y|圆的中心的 y 坐标| 
    |r|圆的半径| 
    |sAngle|起始角，以弧度计（弧的圆形的三点钟位置是 0 度）| 
    |eAngle|结束角，以弧度计| 
    |counterclockwise|可选。规定应该逆时针还是顺时针绘图。False = 顺时针，true = 逆时针| 
    下面是几个arc()函数的几个示例：
    var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    context.strokeStyle = "#F22D0D";

    context.lineWidth = "2";

    //绘制圆

    context.beginPath();

    context.arc(100,100,40,0,2*Math.PI);

    context.stroke();

    //绘制半圆

    context.beginPath();

    context.arc(200,100,40,0,Math.PI);

    context.stroke();

    //绘制半圆,逆时针

    context.beginPath();

    context.arc(300,100,40,0,Math.PI,true);

    context.stroke();

    //绘制封闭半圆

    context.beginPath();

    context.arc(400,100,40,0,Math.PI);

    context.closePath();

    context.stroke();

效果如下： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

  • context.arcTo(x1,y1,x2,y2,r); 在画布上创建介于两个切线之间的弧/曲线。接收的参数含义：

    参数 含义
    x1 弧的控制点的 x 坐标
    y1 弧的控制点的 y 坐标
    x2 弧的终点的 x 坐标
    y2 弧的终点的 y 坐标
    r 弧的半径

    这里需要注意的是arcTo函数绘制的曲线的起始点需要通过moveTo(）函数来设置，下面利用arcTo函数绘制一个圆角矩形：

function createRoundRect(context , x1 , y1 , width , height , radius)

    {

        // 移动到左上角

        context.moveTo(x1 + radius , y1);

        // 添加一条连接到右上角的线段

        context.lineTo(x1 + width - radius, y1);

        // 添加一段圆弧

        context.arcTo(x1 + width , y1, x1 + width, y1 + radius, radius);

        // 添加一条连接到右下角的线段

        context.lineTo(x1 + width, y1 + height - radius);

        // 添加一段圆弧

        context.arcTo(x1 + width, y1 + height , x1 + width - radius, y1 + height , radius);

        // 添加一条连接到左下角的线段

        context.lineTo(x1 + radius, y1 + height);

        // 添加一段圆弧

        context.arcTo(x1, y1 + height , x1 , y1 + height - radius , radius);

        // 添加一条连接到左上角的线段

        context.lineTo(x1 , y1 + radius);

        // 添加一段圆弧

        context.arcTo(x1 , y1 , x1 + radius , y1 , radius);

        context.closePath();

    }

    // 获取canvas元素对应的DOM对象

    var canvas = document.getElementById('mc');

    // 获取在canvas上绘图的CanvasRenderingContext2D对象

    var context = canvas.getContext('2d');

    context.lineWidth = 3;

    context.strokeStyle = "#F9230B";

    createRoundRect(context , 30 , 30 , 400 , 200 , 50);

    context.stroke();

效果如下： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

  • context.quadraticCurveTo(cpx,cpy,x,y);绘制二次贝塞曲线，参数含义如下：

    参数 含义
    cpx 贝塞尔控制点的 x 坐标
    cpy 贝塞尔控制点的 y 坐标
    x 结束点的 x 坐标
    y 结束点的 y 坐标

    曲线的开始点是当前路径中最后一个点。如果路径不存在，那么请使用 beginPath() 和 moveTo() 方法来定义开始点。

  • context.bezierCurveTo(cp1x,cp1y,cp2x,cp2y,x,y); 绘制三次贝塞尔曲线，参数如下：

    参数 含义
    cp1x 第一个贝塞尔控制点的 x 坐标
    cp1y 第一个贝塞尔控制点的 y 坐标
    cp2x 第二个贝塞尔控制点的 x 坐标
    cp2y 第二个贝塞尔控制点的 y 坐标
    x 结束点的 x 坐标
    y 结束点的 y 坐标

文字渲染

与文本渲染有关的主要有三个属性以及三个方法：

属性 描述
font 设置或返回文本内容的当前字体属性
textAlign 设置或返回文本内容的当前对齐方式
textBaseline 设置或返回在绘制文本时使用的当前文本基线
方法 描述
fillText() 在画布上绘制”被填充的”文本
strokeText() 在画布上绘制文本（无填充）
measureText() 返回包含指定文本宽度的对象

上述的属性和方法的基本用法如下：

var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    context.font="bold 30px Arial"; //设置样式

    context.strokeStyle = "#1712F4";

    context.strokeText("欢迎来到我的博客！",30,100);

    context.font="bold 50px Arial";

    var grd = context.createLinearGradient( 30 , 200, 400 , 300 );//设置渐变填充样式

    grd.addColorStop(0,"#1EF9F7");

    grd.addColorStop(0.25,"#FC0F31");

    grd.addColorStop(0.5,"#ECF811");

    grd.addColorStop(0.75,"#2F0AF1");

    grd.addColorStop(1,"#160303");

    context.fillStyle = grd;

    context.fillText("欢迎来到我的博客！",30,200);

    context.save();

    context.moveTo(200,280);

    context.lineTo(200,420);

    context.stroke();

    context.font="bold 20px Arial";

    context.fillStyle = "#F80707";

    context.textAlign="left";

    context.fillText("文本在指定的位置开始",200,300);

    context.textAlign="center";

    context.fillText("文本的中心被放置在指定的位置",200,350);

    context.textAlign="right";

    context.fillText("文本在指定的位置结束",200,400);

    context.restore();

    context.save();

    context.moveTo(10,500);

    context.lineTo(500,500);

    context.stroke();

    context.fillStyle="#F60D0D";

    context.font="bold 20px Arial";

    context.textBaseline="top";

    context.fillText("指定位置在上面",10,500);

    context.textBaseline="bottom";

    context.fillText("指定位置在下面",150,500);

    context.textBaseline="middle";

    context.fillText("指定位置居中",300,500);

    context.restore();

    context.font="bold 40px Arial";

    context.strokeStyle = "#16F643";

    var text = "欢迎来到我的博客！";

    context.strokeText("欢迎来到我的博客！",10,600);

    context.strokeText("上面字符串的宽度为："+context.measureText(text).width,10,650);

效果如下： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

其他属性和方法

阴影绘制：

  • shadowColor 设置或返回用于阴影的颜色。
  • shadowBlur 设置或返回用于阴影的模糊级别（数值越大越模糊）。
  • shadowOffsetX 设置或返回阴影与形状的水平距离。
  • shadowOffsetY 设置或返回阴影与形状的垂直距离。

我们为之前绘制的五角星添加一下阴影

   var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    context.beginPath();

    //设置是个顶点的坐标，根据顶点制定路径

    for (var i = 0; i < 5; i++) {

        context.lineTo(Math.cos((18+i*72)/180*Math.PI)*200+200,

                        -Math.sin((18+i*72)/180*Math.PI)*200+200);

        context.lineTo(Math.cos((54+i*72)/180*Math.PI)*80+200,

                        -Math.sin((54+i*72)/180*Math.PI)*80+200);

    }

    context.closePath();

    //设置边框样式以及填充颜色

    context.lineWidth="3";

    context.fillStyle = "#F6F152";

    context.strokeStyle = "#F5270B";

    context.shadowColor = "#F7F2B4";

    context.shadowOffsetX = 30;

    context.shadowOffsetY = 30;

    context.shadowBlur = 2;

    context.fill();

    context.stroke();

效果如下： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

图形组合：

  • globalAlpha： 设置或返回绘图的当前 alpha 或透明值 
    该方法主要是设置图形的透明度，这里就不具体介绍。

  • globalCompositeOperation： 设置或返回新图像如何绘制到已有的图像上，该方法有以下属性值：

值 描述
source-over 在目标图像上显示源图像（默认）
source-atop 在目标图像顶部显示源图像。源图像位于目标图像之外的部分是不可见的
source-in 在目标图像中显示源图像。只有目标图像之内的源图像部分会显示，目标图像是透明的
source-out 在目标图像之外显示源图像。只有目标图像之外的源图像部分会显示，目标图像是透明的
destination-over 在源图像上显示目标图像
destination-atop 在源图像顶部显示目标图像。目标图像位于源图像之外的部分是不可见的
destination-in 在源图像中显示目标图像。只有源图像之内的目标图像部分会被显示，源图像是透明的
destination-out 在源图像之外显示目标图像。只有源图像之外的目标图像部分会被显示，源图像是透明的
lighter 显示源图像 + 目标图像
copy 显示源图像。忽略目标图像
xor 使用异或操作对源图像与目标图像进行组合

下面是一个小示例，可以通过点击改变组合效果：

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>图形组合</title>

    <style type="text/css">

        #canvas{

            border: 1px solid #1C0EFA;

            display: block;

            margin: 20px auto;

        }

        #buttons{

            width: 1000px;

            margin: 5px auto;

            clear:both;

        }

        #buttons a{

            font-size: 18px;

            display: block;

            float: left;

            margin-left: 20px;

        }

    </style>

</head>

<body>

    <canvas id="canvas" width="1000" height="800">

            你的浏览器还不支持canvas

    </canvas>

    <div id="buttons">

        <a href="#">source-over</a>

        <a href="#">source-atop</a>

        <a href="#">source-in</a>

        <a href="#">source-out</a>

        <a href="#">destination-over</a>

        <a href="#">destination-atop</a>

        <a href="#">destination-in</a>

        <a href="#">destination-out</a>

        <a href="#">lighter</a>

        <a href="#">copy</a>

        <a href="#">xor</a>

    </div>

</body>

<script type="text/javascript">

window.onload = function(){

    draw("source-over");

    var buttons = document.getElementById("buttons").getElementsByTagName("a");

    for (var i = 0; i < buttons.length; i++) {

        buttons[i].onclick = function(){

            draw(this.text);

            return false;

        };

    }

};

    function draw(compositeStyle){

        var canvas = document.getElementById("canvas");

        var context = canvas.getContext("2d");

        context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

        //draw title

        context.font = "bold 40px Arial";

        context.textAlign = "center";

        context.textBasedline = "middle";

        context.fillStyle = "#150E0E";

        context.fillText("globalCompositeOperation = "+compositeStyle, canvas.width/2, 60);

        //draw a rect

        context.fillStyle = "#F6082A";

        context.fillRect(300, 150, 500, 500);

        //draw a triangle

        context.globalCompositeOperation = compositeStyle;

        context.fillStyle = "#1611F5";

        context.beginPath();

        context.moveTo(700, 250);

        context.lineTo(1000,750);

        context.lineTo(400, 750);

        context.closePath();

        context.fill();

    }

</script>

</html>

读者可以点击标签来观察不同的组合效果，效果如下： 
HTML5 canvas绘图基本使用方法

剪辑区域：

clip()方法从原始画布中剪切任意形状和尺寸。 
提示：一旦剪切了某个区域，则所有之后的绘图都会被限制在被剪切的区域内（不能访问画布上的其他区域）。您也可以在使用 clip() 方法前通过使用 save() 方法对当前画布区域进行保存，并在以后的任意时间对其进行恢复（通过 restore() 方法） 
以下是用一个圆去截取一个矩形的示例：

var canvas = document.getElementById("canvas");

    var context = canvas.getContext("2d");

    context.beginPath();

    context.fillStyle = "#0C0101";

    context.fillRect(0,0,canvas.width,canvas.height);

    context.beginPath();

    context.fillStyle = "#FFFDFD";

    context.arc(400,400,100,0,2*Math.PI);

    context.fill();

    context.clip();

    context.beginPath();

    context.fillStyle = "#F60825";

    context.fillRect(200, 350, 400,50);

HTML5 canvas绘图基本使用方法

除了上述的属性的和方法，还有以下等方法：

drawImage()： 向画布上绘制图像、画布或视频。

toDataURL() ：保存图形

isPointInPath()： 如果指定的点位于当前路径中，则返回 true，否则返回 false。

这里就不逐个举例说明了。

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