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HTML5(六)——Canvas 高级操作

xsobi 2024-12-01 05:38 18 浏览

上一篇文章《HTML5(五)——Canvas API》介绍 canvas 绘制基本图形,这节开始介绍canvas的高级操作。

一、canvas 转换

canvas 转换常用的几种方法介绍,如下:

方法

描述

scale()

缩放当前绘图至更大或更小。

rotate()

旋转当前绘图。

translate()

重新映射画布上的 (0,0) 位置。

transform()

替换绘图的当前转换矩阵。

setTransform()

将当前转换重置为单位矩阵。然后运行 transform()。

1.1 、scale - 缩放

使用语法:scale(x,y)

x:表示水平方向的缩放倍数

y:表示垂直方向的缩放倍数

eg:canvas 绘制的矩形框放大两倍,代码如下:

Bash
var canvas = document.getElementById("canvas")
var ctx = canvas.getContext("2d")
ctx.scale(2,2)
ctx.fillStyle="red"
ctx.fillRect(0,0,200,200)

1.2、translate - 画布平移

使用语法:translate(x,y)

x:添加到水平坐标上的位置

y:添加到垂直坐标上的位置

设置之后开始绘制的图片位置从(x,y)算起。

eg:绘制两个一样的矩形,一个在平移前绘制,一个在平移后绘制,代码如下:

Bash
var canvas = document.getElementById("canvas")
var ctx = canvas.getContext("2d")
ctx.fillStyle="red"
        
ctx.fillRect(0,0,200,200)
//平移
ctx.translate(200,200)
ctx.fillRect(0,0,200,200)

运行结果如图:

1.3 、rotate - 旋转

使用语法:rotate(angle)

angle 旋转弧度,如果想使用角度,可以把角度转成弧度,公式为:deg * Path.PI/180。

eg:将一个矩形旋转45度,代码如下:

var canvas = document.getElementById("canvas")
var ctx = canvas.getContext("2d")
//旋转45度
ctx.rotate(45*Math.PI/180)
ctx.fillStyle="red"
ctx.fillRect(0,0,200,200)

运行结果如图:

根据上述结果我们发现旋转的时候,默认原点是画布的起始点,我们想要的旋转是在矩形框中心为原点的旋转,此时我们需要借助上translate平移,重置一下原点,修改上述代码为:

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

var canvas = document.getElementById("canvas")
var ctx = canvas.getContext("2d")

ctx.translate(200,200)
ctx.rotate(45*Math.PI/180)
ctx.translate(-200,-200)

ctx.fillStyle="red"
ctx.fillRect(100,100,200,200)

运行结果如图:

1.4、transform - 矩阵变换

使用语法:transform(a,b,c,d,e,f)

  • a:水平缩放
  • b:水平倾斜
  • c:垂直倾斜
  • d:垂直缩放
  • e:水平移动
  • f:垂直移动

transform可以替代前边平移、缩放、旋转三者,如下:

// 平移
translate(x,y) <=> transform(1,0,0,1,x,y) <=> transform(0,1,1,0,x,y)
// 缩放
sacle(x,y) <=> transform(x,0,0,y,0,0) 
// 旋转
rotate(angle) <=> transform(Math.cos(angle*Math.PI/180), Math.sin(angel*Math.PI/180), -Math.sin(angle*Math.PI/180), Math.cos(angle*Math.PI/180))

1.5、setTransform - 矩阵变换

setTransform()方法将变换的矩阵进行重置,它把当前的变换矩阵重置为单位矩阵
使用语法:transform(a,b,c,d,e,f)
各参数说明:水平旋转、水平倾斜、垂直倾斜、垂直缩放、水平移动、垂直移动

setTransform() 方法把当前的变换矩阵重置为单位矩阵,然后以相同的参数运行 transform()

二、canvas 操作图片

drawImage() 在画布上绘制图像、画布或视频。也能够绘制图片的一部分,增加或减少图像的尺寸。以下是三种常见使用语法:

  • 语法1:drawImage( img , x , y )
  • 语法2:drawImage( img , x , y , width , height )
  • 语法3:drawImage( img , sx , sy , swidth, sheight , x , y , width , height )

上述参数表示的意义如下:

参数

描述

img

规定要使用的图像、画布或视频。

sx

可选。开始剪切的 x 坐标位置。

sy

可选。开始剪切的 y 坐标位置。

swidth

可选。被剪切图像的宽度。

sheight

可选。被剪切图像的高度。

x

在画布上放置图像的 x 坐标位置。

y

在画布上放置图像的 y 坐标位置。

width

可选。要使用的图像的宽度。(伸展或缩小图像)

height

可选。要使用的图像的高度。(伸展或缩小图像)

eg:利用语法3,进行绘制图片的部分内容,实现如下效果:

给上述兔子顺便加一个点击屏幕暂停开始功能,完整代码如下:

<canvas width="400" height="400" id="canvas"></canvas>
<script>
 var canvas = document.getElementById("canvas")
 var ctx = canvas.getContext("2d")
 var img = new Image()
 let pause = false,frameCounter = 0,i=0;
 img.src = "./rotate.png"
 img.onload = function(){
  requestAnimationFrame(next)
 }
function next(){
 ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height)
 if(frameCounter%5 == 0){ //frameCounter 控制动画速度
  i++
  if(i==11)i=0
 }
 ctx.drawImage(img,
  0,i*240,240,240,
  0,0,240,240) // 每张图片宽高都是240,具体参数根据图片而定
  frameCounter ++
  if(!pause)requestAnimationFrame(next)
 }
window.onclick = function(){
 pause = !pause
 next()
}
</script>

eg:使用 canvas 画布处理视频,使用定时器绘制视频的当前帧,连续起来就是一个视频,需要注意的是必须处理暂停和开始播放两种操作,具体代码如下:

var v=document.getElementById("video1");
var c=document.getElementById("myCanvas");
ctx=c.getContext('2d');
v.addEventListener('play',function() {var i=window.setInterval(function() 
{ctx.drawImage(v,0,0,270,135)},20);},false);
v.addEventListener('pause',function() {window.clearInterval(i);},false);
v.addEventListener('ended',function() {clearInterval(i);},false);

三、像素级操作

常见的像素级的操作有三种:

  • getImageData() - 获取画布像素数据
  • createImageData() - 创建新的、空白像素
  • putImageData() - 图像像素数据放回画布

3.1、getImageData

使用语法:getImageData( x , y , width , height )

  • x:要被提取的图像数据矩形区域的左上角 x 坐标。
  • y:要被提取的图像数据矩形区域的左上角 y 坐标。
  • width:被提取的图像数据矩形区域的宽度
  • height:被提取的图像数据矩形区域的高度

返回一个 imageData 对象,用来描述 canvas 区域隐含的像素数据,这个区域通过像素表示,起点是( x , y ),宽高为 widht 和 height 。

imageData 对象包含三个属性:

  • imageData.height - 像素描述的矩形实际高度。
  • imageData.width - 像素描述的矩形实际宽度。
  • imageData.data - 包含 rgba 顺序数据的一个数组,数据使用0-255直接整数表示。

3.2、createImageData

使用语法:

createImageData( width , height )

创建一个空白的 imageData 对象,新对象的默认像素值 transparent black。对于imageData对象中的每个像素值,都存在 rgba 这四方面的信息,即:

  • r - 红色(0-255)
  • g - 绿色(0-255)
  • b - 蓝色(0-255)
  • a - alpha(0-255,0是透明,255是完全可见)

新对象默认像素值为(0,0,0,0)。

eg:如果我们想把 imageData 中一个像素变为红色时,可以改变第一和第四位信息,代码如下:

var imageData = ctx.createImageData(100,100)
imageData.data[0] = 255
imageData.data[1] = 0
imageData.data[2] = 0
imageData.data[3] = 255

3.1、putImageData

使用语法:

putImageData( imgData , x , y , dirtyX , dirtyY , dirtyWidth ,dirtyHeight );

参数及意义:

参数

描述

imgData

规定要放回画布的 ImageData 对象。

x

ImageData 对象左上角的 x 坐标,以像素计。

y

ImageData 对象左上角的 y 坐标,以像素计。

dirtyX

可选。水平值(x),以像素计,在画布上放置图像的位置。

dirtyY

可选。水平值(y),以像素计,在画布上放置图像的位置。

dirtyWidth

可选。在画布上绘制图像所使用的宽度。

dirtyHeight

可选。在画布上绘制图像所使用的高度。

通过 getImageData 复制的指定矩形像素数据,编辑之后,通过 putImageData 方法将图像数据放回画布上。

eg:添加滤镜效果:上述兔子是白色的变换成红色兔子,这时需要把绿色和蓝色都设置成0即可,代码如下:

<canvas width="400" height="400" id="canvas"></canvas>
<script>
 var canvas = document.getElementById("canvas")
 var ctx = canvas.getContext("2d")
 var img = new Image()
 let w = canvas.width,h = canvas.height;
 img.src = "./rotate.png"
 img.onload = function(){
  ctx.drawImage(img,0,0,240,240,0,0,240,240)
 let imageData = ctx.getImageData(0,0,w,h)
 for(let r=0;r<w;r++){
  for(let c=0;c<h;c++){
   imageData.data[(r*w+c)*4+2 ] = 0 // 把蓝色设置成0
   imageData.data[(r*w+c)*4+1] = 0 // 把蓝色设置成0
  }
 }
 ctx.putImageData(imageData,0,0)
}
</script>

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