概述

<canvas>元素用于生成圖像。它本身就像一個(gè)畫布，JavaScript通過(guò)操作它的 API，在上面生成圖像。它的底層是一個(gè)個(gè)像素，基本上<canvas>是一個(gè)可以用JavaScript操作的位圖（bitmap）。

它與 SVG 圖像的區(qū)別在于，<canvas>是腳本調(diào)用各種方法生成圖像，SVG 則是一個(gè) XML 文件，通過(guò)各種子元素生成圖像。

使用 Canvas API 之前，需要在網(wǎng)頁(yè)里面新建一個(gè)<canvas>元素。

<canvas id="myCanvas" width="400" height="250">
  你的瀏覽器不支持canvas!
</canvas>

如果瀏覽器不支持這個(gè) API，就會(huì)顯示<canvas>標(biāo)簽中間的文字：“您的瀏覽器不支持 Canvas”。

每個(gè)<canvas>元素都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的CanvasRenderingContext2D對(duì)象（上下文對(duì)象）。Canvas API 就定義在這個(gè)對(duì)象上面。

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

上面代碼中，<canvas>元素節(jié)點(diǎn)對(duì)象的getContext()方法，返回的就是CanvasRenderingContext2D對(duì)象。

注意，Canvas API 需要getContext方法指定參數(shù)2d，表示該<canvas>節(jié)點(diǎn)生成 2D 的平面圖像。如果參數(shù)是webgl，就表示用于生成 3D 的立體圖案，這部分屬于 WebGL API。

按照用途，Canvas API 分成兩大部分：繪制圖形和圖像處理。

Canvas API：繪制圖形

Canvas 畫布提供了一個(gè)作圖的平面空間，該空間的每個(gè)點(diǎn)都有自己的坐標(biāo)。原點(diǎn)(0, 0)位于圖像左上角，x軸的正向是原點(diǎn)向右，y軸的正向是原點(diǎn)向下。

路徑

以下方法和屬性用來(lái)繪制路徑。

• CanvasRenderingContext2D.beginPath()：開(kāi)始繪制路徑。
• CanvasRenderingContext2D.closePath()：結(jié)束路徑，返回到當(dāng)前路徑的起始點(diǎn)，會(huì)從當(dāng)前點(diǎn)到起始點(diǎn)繪制一條直線。如果圖形已經(jīng)封閉，或者只有一個(gè)點(diǎn)，那么此方法不會(huì)產(chǎn)生任何效果。
• CanvasRenderingContext2D.moveTo()：設(shè)置路徑的起點(diǎn)，即將一個(gè)新路徑的起始點(diǎn)移動(dòng)到(x，y)坐標(biāo)。
• CanvasRenderingContext2D.lineTo()：使用直線從當(dāng)前點(diǎn)連接到(x, y)坐標(biāo)。
• CanvasRenderingContext2D.fill()：在路徑內(nèi)部填充顏色（默認(rèn)為黑色）。
• CanvasRenderingContext2D.stroke()：路徑線條著色（默認(rèn)為黑色）。
• CanvasRenderingContext2D.fillStyle：指定路徑填充的顏色和樣式（默認(rèn)為黑色）。
• CanvasRenderingContext2D.strokeStyle：指定路徑線條的顏色和樣式（默認(rèn)為黑色）。

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

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(100, 100);
ctx.lineTo(200, 200);
ctx.lineTo(100, 200);

上面代碼只是確定了路徑的形狀，畫布上還看不出來(lái)，因?yàn)闆](méi)有顏色。所以還需要著色。

ctx.fill();
// 或者
ctx.stroke();

上面代碼中，這兩個(gè)方法都可以使得路徑可見(jiàn)。fill()在路徑內(nèi)部填充顏色，使之變成一個(gè)實(shí)心的圖形；stroke()只對(duì)路徑線條著色。

這兩個(gè)方法默認(rèn)都是使用黑色，可以使用fillStyle和strokeStyle屬性指定其他顏色。

ctx.fillStyle = "red";
ctx.fill();
// 或者
ctx.strokeStyle = "red";
ctx.stroke();

上面代碼將填充和線條的顏色指定為紅色。

線型

以下的方法和屬性控制線條的視覺(jué)特征。

• CanvasRenderingContext2D.lineWidth：指定線條的寬度，默認(rèn)為 1.0。
• CanvasRenderingContext2D.lineCap：指定線條末端的樣式，有三個(gè)可能的值：butt（默認(rèn)值，末端為矩形）、round（末端為圓形）、square（末端為突出的矩形，矩形寬度不變，高度為線條寬度的一半）。
• CanvasRenderingContext2D.lineJoin：指定線段交點(diǎn)的樣式，有三個(gè)可能的值：round（交點(diǎn)為扇形）、bevel（交點(diǎn)為三角形底邊）、miter（默認(rèn)值，交點(diǎn)為菱形)。
• CanvasRenderingContext2D.miterLimit：指定交點(diǎn)菱形的長(zhǎng)度，默認(rèn)為 10。該屬性只在lineJoin屬性的值等于miter時(shí)有效。
• CanvasRenderingContext2D.getLineDash()：返回一個(gè)數(shù)組，表示虛線里面線段和間距的長(zhǎng)度。
• CanvasRenderingContext2D.setLineDash()：數(shù)組，用于指定虛線里面線段和間距的長(zhǎng)度。

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

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(100, 100);
ctx.lineTo(200, 200);
ctx.lineTo(100, 200);

ctx.lineWidth = 3;
ctx.lineCap = "round";
ctx.lineJoin = "round";
ctx.setLineDash([15, 5]);
ctx.stroke();

上面代碼中，線條的寬度為 3，線條的末端和交點(diǎn)都改成圓角，并且設(shè)置為虛線。

矩形

以下方法用來(lái)繪制矩形。

• CanvasRenderingContext2D.rect()：繪制矩形路徑。
• CanvasRenderingContext2D.fillRect()：填充一個(gè)矩形。
• CanvasRenderingContext2D.strokeRect()：繪制矩形邊框。
• CanvasRenderingContext2D.clearRect()：指定矩形區(qū)域的像素都變成透明。

上面四個(gè)方法的格式都一樣，都接受四個(gè)參數(shù)，分別是矩形左上角的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)、矩形的寬和高。

CanvasRenderingContext2D.rect()方法用于繪制矩形路徑。

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

ctx.rect(10, 10, 100, 100);
ctx.fill();

上面代碼繪制一個(gè)正方形，左上角坐標(biāo)為(10, 10)，寬和高都為 100。

CanvasRenderingContext2D.fillRect()用來(lái)向一個(gè)矩形區(qū)域填充顏色。

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

ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);

上面代碼繪制一個(gè)綠色的正方形，左上角坐標(biāo)為(10, 10)，寬和高都為 100。

CanvasRenderingContext2D.strokeRect()用來(lái)繪制一個(gè)矩形區(qū)域的邊框。

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

ctx.strokeStyle = "green";
ctx.strokeRect(10, 10, 100, 100);

上面代碼繪制一個(gè)綠色的空心正方形，左上角坐標(biāo)為(10, 10)，寬和高都為 100。

CanvasRenderingContext2D.clearRect()用于擦除指定矩形區(qū)域的像素顏色，等同于把早先的繪制效果都去除。

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

ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);
ctx.clearRect(15, 15, 90, 90);

上面代碼先繪制一個(gè) 100 x 100 的正方形，然后在它的內(nèi)部擦除 90 x 90 的區(qū)域，等同于形成了一個(gè) 5 像素寬度的邊框。

弧線

以下方法用于繪制弧形。

• CanvasRenderingContext2D.arc()：通過(guò)指定圓心和半徑繪制弧形。
• CanvasRenderingContext2D.arcTo()：通過(guò)指定兩根切線和半徑繪制弧形。

CanvasRenderingContext2D.arc()主要用來(lái)繪制圓形或扇形。

// 格式
ctx.arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise);

// 實(shí)例
ctx.arc(5, 5, 5, 0, 2 * Math.PI, true);

arc()方法的x和y參數(shù)是圓心坐標(biāo)，radius是半徑，startAngle和endAngle則是扇形的起始角度和終止角度（以弧度表示），anticlockwise表示做圖時(shí)應(yīng)該逆時(shí)針畫（true）還是順時(shí)針畫（false），這個(gè)參數(shù)用來(lái)控制扇形的方向（比如上半圓還是下半圓）。

下面是繪制實(shí)心圓形的例子。

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

ctx.beginPath();
ctx.arc(60, 60, 50, 0, Math.PI * 2, true);
ctx.fill();

上面代碼繪制了一個(gè)半徑 50，起始角度為 0，終止角度為 2 * PI 的完整的圓。

繪制空心半圓的例子。

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

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(50, 20);
ctx.arc(100, 20, 50, 0, Math.PI, false);
ctx.stroke();

CanvasRenderingContext2D.arcTo()方法主要用來(lái)繪制圓弧，需要給出兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，當(dāng)前點(diǎn)與第一個(gè)點(diǎn)形成一條直線，第一個(gè)點(diǎn)與第二個(gè)點(diǎn)形成另一條直線，然后畫出與這兩根直線相切的弧線。

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

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, 0);
ctx.arcTo(50, 50, 100, 0, 25);
ctx.lineTo(100, 0);
ctx.stroke();

上面代碼中，arcTo()有 5 個(gè)參數(shù)，前兩個(gè)參數(shù)是第一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，第三個(gè)參數(shù)和第四個(gè)參數(shù)是第二個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，第五個(gè)參數(shù)是半徑。然后，(0, 0)與(50, 50)形成一條直線，然后(50, 50)與(100, 0)形成第二條直線。弧線就是與這兩根直線相切的部分。

文本

以下方法和屬性用于繪制文本。

• CanvasRenderingContext2D.fillText()：在指定位置繪制實(shí)心字符。
• CanvasRenderingContext2D.strokeText()：在指定位置繪制空心字符。
• CanvasRenderingContext2D.measureText()：返回一個(gè) TextMetrics 對(duì)象。
• CanvasRenderingContext2D.font：指定字型大小和字體，默認(rèn)值為10px sans-serif。CanvasRenderingContext2D.textAlign：文本的對(duì)齊方式，默認(rèn)值為start。
• CanvasRenderingContext2D.direction：文本的方向，默認(rèn)值為inherit。
• CanvasRenderingContext2D.textBaseline：文本的垂直位置，默認(rèn)值為alphabetic。

fillText()方法用來(lái)在指定位置繪制實(shí)心字符。

CanvasRenderingContext2D.fillText(text, x, y [, maxWidth])

該方法接受四個(gè)參數(shù)。

• text：所要填充的字符串。
• x：文字起點(diǎn)的橫坐標(biāo)，單位像素。
• y：文字起點(diǎn)的縱坐標(biāo)，單位像素。
• maxWidth：文本的最大像素寬度。該參數(shù)可選，如果省略，則表示寬度沒(méi)有限制。如果文本實(shí)際長(zhǎng)度超過(guò)這個(gè)參數(shù)指定的值，那么瀏覽器將嘗試用較小的字體填充。

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

ctx.fillText("Hello world", 50, 50);

上面代碼在(50, 50)位置寫入字符串Hello world。

注意，fillText()方法不支持文本斷行，所有文本一定出現(xiàn)在一行內(nèi)。如果要生成多行文本，只有調(diào)用多次fillText()方法。

strokeText()方法用來(lái)添加空心字符，它的參數(shù)與fillText()一致。

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

ctx.strokeText("Hello world", 50, 50);

上面這兩種方法繪制的文本，默認(rèn)都是10px大小、sans-serif字體，font屬性可以改變字體設(shè)置。該屬性的值是一個(gè)字符串，使用css的font屬性即可。

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

ctx.font = "Bold 20px Arial";
ctx.fillText("Hello world", 50, 50);

textAlign屬性用來(lái)指定文本的對(duì)齊方式。它可以取以下幾個(gè)值。

• left：左對(duì)齊
• right：右對(duì)齊
• center：居中
• start：默認(rèn)值，起點(diǎn)對(duì)齊（從左到右的文本為左對(duì)齊，從右到左的文本為右對(duì)齊）。
• end：結(jié)尾對(duì)齊（從左到右的文本為右對(duì)齊，從右到左的文本為左對(duì)齊）。

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

ctx.font = "Bold 20px Arial";
ctx.textAlign = "center";
ctx.fillText("Hello world", 50, 50);

direction屬性指定文本的方向，默認(rèn)值為inherit，表示繼承<canvas>或document的設(shè)置。其他值包括ltr（從左到右）和rtl（從右到左）。

textBaseline屬性指定文本的垂直位置，可以取以下值。

• top：上部對(duì)齊（字母的基線是整體上移）。
• hanging：懸掛對(duì)齊（字母的上沿在一根直線上），適用于印度文和藏文。
• middle：中部對(duì)齊（字母的中線在一根直線上）。
• alphabetic：默認(rèn)值，表示字母位于字母表的正常位置（四線格的第三根線）。
• ideographic：下沿對(duì)齊（字母的下沿在一根直線上），使用于東亞文字。
• bottom：底部對(duì)齊（字母的基線下移）。對(duì)于英文字母，這個(gè)設(shè)置與ideographic沒(méi)有差異。

measureText()方法接受一個(gè)字符串作為參數(shù)，返回一個(gè) TextMetrics 對(duì)象，可以從這個(gè)對(duì)象上面獲取參數(shù)字符串的信息，目前主要是文本渲染后的寬度（width）。

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

var text1 = ctx.measureText("Hello world");
text.width; // 49.46

ctx.font = "Bold 20px Arial";
text2.width; // 107.78

上面代碼中，10px大小的字符串Hello world，渲染后寬度為49.46。放大到20px以后，寬度為107.78。

漸變色和圖像填充

以下方法用于設(shè)置漸變效果和圖像填充效果。

• CanvasRenderingContext2D.createLinearGradient()：定義線性漸變樣式。
• CanvasRenderingContext2D.createRadialGradient()：定義輻射漸變樣式。
• CanvasRenderingContext2D.createPattern()：定義圖像填充樣式。

createLinearGradient()方法按照給定直線，生成線性漸變的樣式。

ctx.createLinearGradient(x0, y0, x1, y1);

ctx.createLinearGradient(x0, y0, x1, y1)方法接受四個(gè)參數(shù)：x0和y0是起點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，x1和y1是終點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。通過(guò)不同的坐標(biāo)值，可以生成從上至下、從左到右的漸變等等。

該方法的返回值是一個(gè)CanvasGradient對(duì)象，該對(duì)象只有一個(gè)addColorStop()方向，用來(lái)指定漸變點(diǎn)的顏色。addColorStop()方法接受兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是 0 到 1 之間的一個(gè)位置量，0 表示起點(diǎn)，1 表示終點(diǎn)，第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)字符串，表示css顏色。

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

var gradient = ctx.createLinearGradient(0, 0, 200, 0);
gradient.addColorStop(0, "green");
gradient.addColorStop(1, "white");
ctx.fillStyle = gradient;
ctx.fillRect(10, 10, 200, 100);

上面代碼中，定義了漸變樣式gradient以后，將這個(gè)樣式指定給fillStyle屬性，然后fillRect()就會(huì)生成以這個(gè)樣式填充的矩形區(qū)域。

createRadialGradient()方法定義一個(gè)輻射漸變，需要指定兩個(gè)圓。

ctx.createRadialGradient(x0, y0, r0, x1, y1, r1);

createRadialGradient()方法接受六個(gè)參數(shù)，x0和y0是輻射起始的圓的圓心坐標(biāo)，r0是起始圓的半徑，x1和y1是輻射終止的圓的圓心坐標(biāo)，r1是終止圓的半徑。

該方法的返回值也是一個(gè)CanvasGradient對(duì)象。

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

var gradient = ctx.createRadialGradient(100, 100, 50, 100, 100, 100);
gradient.addColorStop(0, "white");
gradient.addColorStop(1, "green");
ctx.fillStyle = gradient;
ctx.fillRect(0, 0, 200, 200);

上面代碼中，生成輻射樣式以后，用這個(gè)樣式填充一個(gè)矩形。

createPattern()方法定義一個(gè)圖像填充樣式，在指定方向上不斷重復(fù)該圖像，填充指定的區(qū)域。

ctx.createPattern(image, repetition);

該方法接受兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是圖像數(shù)據(jù)，它可以是<img>元素，也可以是另一個(gè)<canvas>元素，或者一個(gè)表示圖像的 Blob 對(duì)象。第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)字符串，有四個(gè)可能的值，分別是repeat（雙向重復(fù)）、repeat-x(水平重復(fù))、repeat-y(垂直重復(fù))、no-repeat(不重復(fù))。如果第二個(gè)參數(shù)是空字符串或null，則等同于null。

該方法的返回值是一個(gè)CanvasPattern對(duì)象。

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

var img = new Image();
img.src = "https://example.com/pattern.png";
img.onload = function() {
  var pattern = ctx.createPattern(img, "repeat");
  ctx.fillStyle = pattern;
  ctx.fillRect(0, 0, 400, 400);
};

上面代碼中，圖像加載成功以后，使用createPattern()生成圖像樣式，然后使用這個(gè)樣式填充指定區(qū)域。

陰影

以下屬性用于設(shè)置陰影。

• CanvasRenderingContext2D.shadowBlur：陰影的模糊程度，默認(rèn)為0。
• CanvasRenderingContext2D.shadowColor：陰影的顏色，默認(rèn)為black。
• CanvasRenderingContext2D.shadowOffsetX：陰影的水平位移，默認(rèn)為0。
• CanvasRenderingContext2D.shadowOffsetY：陰影的垂直位移，默認(rèn)為0。

下面是一個(gè)例子。

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

ctx.shadowOffsetX = 10;
ctx.shadowOffsetY = 10;
ctx.shadowBlur = 5;
ctx.shadowColor = "rgba(0,0,0,0.5)";

ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);

Canvas API：圖像處理

CanvasRenderingContext2D.drawImage()

Canvas API 允許將圖像文件寫入畫布，做法是讀取圖片后，使用drawImage()方法將這張圖片放上畫布。

CanvasRenderingContext2D.drawImage()有三種使用格式。

ctx.drawImage(image, dx, dy);
ctx.drawImage(image, dx, dy, dWidth, dHeight);
ctx.drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight);

各個(gè)參數(shù)的含義如下。

• image：圖像元素
• sx：圖像內(nèi)部的橫坐標(biāo)，用于映射到畫布的放置點(diǎn)上。
• sy：圖像內(nèi)部的縱坐標(biāo)，用于映射到畫布的放置點(diǎn)上。
• sWidth：圖像在畫布上的寬度，會(huì)產(chǎn)生縮放效果。如果未指定，則圖像不會(huì)縮放，按照實(shí)際大小占據(jù)畫布的寬度。
• sHeight：圖像在畫布上的高度，會(huì)產(chǎn)生縮放效果。如果未指定，則圖像不會(huì)縮放，按照實(shí)際大小占據(jù)畫布的高度。
• dx：畫布內(nèi)部的橫坐標(biāo)，用于放置圖像的左上角
• dy：畫布內(nèi)部的縱坐標(biāo)，用于放置圖像的右上角
• dWidth：圖像在畫布內(nèi)部的寬度，會(huì)產(chǎn)生縮放效果。
• dHeight：圖像在畫布內(nèi)部的高度，會(huì)產(chǎn)生縮放效果。

下面是最簡(jiǎn)單的使用場(chǎng)景，將圖像放在畫布上，兩者左上角對(duì)齊。

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

var img = new Image();
img.src = "image.png";
img.onload = function() {
  ctx.drawImage(img, 0, 0);
};

上面代碼將一個(gè) PNG 圖像放入畫布。這時(shí)，圖像將是原始大小，如果畫布小于圖像，就會(huì)只顯示出圖像左上角，正好等于畫布大小的那一塊。

如果要顯示完整的圖片，可以用圖像的寬和高，設(shè)置成畫布的寬和高。

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

var image = new Image(60, 45);
image.onload = drawImageActualSize;
image.src = "https://example.com/image.jpg";

function drawImageActualSize() {
  canvas.width = this.naturalWidth;
  canvas.height = this.naturalHeight;
  ctx.drawImage(this, 0, 0, this.naturalWidth, this.naturalHeight);
}

上面代碼中，<canvas>元素的大小設(shè)置成圖像的本來(lái)大小，就能保證完整展示圖像。由于圖像的本來(lái)大小，只有圖像加載成功以后才能拿到，因此調(diào)整畫布的大小，必須放在image.onload這個(gè)監(jiān)聽(tīng)函數(shù)里面。

像素讀寫

以下三個(gè)方法與像素讀寫相關(guān)。

• CanvasRenderingContext2D.getImageData()：將畫布讀取成一個(gè) ImageData 對(duì)象
• CanvasRenderingContext2D.putImageData()：將 ImageData 對(duì)象寫入畫布
• CanvasRenderingContext2D.createImageData()：生成 ImageData 對(duì)象

（1）getImageData()

CanvasRenderingContext2D.getImageData()方法用來(lái)讀取<canvas>的內(nèi)容，返回一個(gè) ImageData 對(duì)象，包含了每個(gè)像素的信息。

ctx.getImageData(sx, sy, sw, sh);

getImageData()方法接受四個(gè)參數(shù)。sx和sy是讀取區(qū)域的左上角坐標(biāo)，sw和sh是讀取區(qū)域的寬度和高度。如果想要讀取整個(gè)<canvas>區(qū)域，可以寫成下面這樣。

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

var imageData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

getImageData()方法返回的是一個(gè)ImageData對(duì)象。該對(duì)象有三個(gè)屬性。

• ImageData.data：一個(gè)一維數(shù)組。該數(shù)組的值，依次是每個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)、alpha 通道值（每個(gè)值的范圍是 0 ～ 255），因此該數(shù)組的長(zhǎng)度等于圖像的像素寬度 x 圖像的像素高度 x 4。這個(gè)數(shù)組不僅可讀，而且可寫，因此通過(guò)操作這個(gè)數(shù)組，就可以達(dá)到操作圖像的目的。
• ImageData.width：浮點(diǎn)數(shù)，表示 ImageData 的像素寬度。
• ImageData.height：浮點(diǎn)數(shù)，表示 ImageData 的像素高度。

（2）putImageData()

CanvasRenderingContext2D.putImageData()方法將ImageData對(duì)象的像素繪制在<canvas>畫布上。該方法有兩種使用格式。

ctx.putImageData(imagedata, dx, dy);
ctx.putImageData(imagedata, dx, dy, dirtyX, dirtyY, dirtyWidth, dirtyHeight);

該方法有如下參數(shù)。

• imagedata：包含像素信息的 ImageData 對(duì)象。
• dx：<canvas>元素內(nèi)部的橫坐標(biāo)，用于放置 ImageData 圖像的左上角。
• dy：<canvas>元素內(nèi)部的縱坐標(biāo)，用于放置 ImageData 圖像的左上角。
• dirtyX：ImageData 圖像內(nèi)部的橫坐標(biāo)，用于作為放置到<canvas>的矩形區(qū)域的左上角的橫坐標(biāo)，默認(rèn)為 0。
• dirtyY：ImageData 圖像內(nèi)部的縱坐標(biāo)，用于作為放置到<canvas>的矩形區(qū)域的左上角的縱坐標(biāo)，默認(rèn)為 0。
• dirtyWidth：放置到<canvas>的矩形區(qū)域的寬度，默認(rèn)為 ImageData 圖像的寬度。
• dirtyHeight：放置到<canvas>的矩形區(qū)域的高度，默認(rèn)為 ImageData 圖像的高度。

下面是將 ImageData 對(duì)象繪制到<canvas>的例子。

ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

（3）createImageData()

CanvasRenderingContext2D.createImageData()方法用于生成一個(gè)空的ImageData對(duì)象，所有像素都是透明的黑色（即每個(gè)值都是0）。該方法有兩種使用格式。

ctx.createImageData(width, height);
ctx.createImageData(imagedata);

createImageData()方法的參數(shù)如下。

• width：ImageData 對(duì)象的寬度，單位為像素。
• height：ImageData 對(duì)象的高度，單位為像素。
• imagedata：一個(gè)現(xiàn)有的 ImageData 對(duì)象，返回值將是這個(gè)對(duì)象的拷貝。

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

var imageData = ctx.createImageData(100, 100);

上面代碼中，imageData是一個(gè) 100 x 100 的像素區(qū)域，其中每個(gè)像素都是透明的黑色。

CanvasRenderingContext2D.save()，CanvasRenderingContext2D.restore()

CanvasRenderingContext2D.save()方法用于將畫布的當(dāng)前樣式保存到堆棧，相當(dāng)于在內(nèi)存之中產(chǎn)生一個(gè)樣式快照。

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

ctx.save();

上面代碼中，save()會(huì)為畫布的默認(rèn)樣式產(chǎn)生一個(gè)快照。

CanvasRenderingContext2D.restore()方法將畫布的樣式恢復(fù)到上一個(gè)保存的快照，如果沒(méi)有已保存的快照，則不產(chǎn)生任何效果。

上下文環(huán)境，restore 方法用于恢復(fù)到上一次保存的上下文環(huán)境。

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

ctx.save();

ctx.fillStyle = "green";
ctx.restore();

ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);

上面代碼畫一個(gè)矩形。矩形的填充色本來(lái)設(shè)為綠色，但是restore()方法撤銷了這個(gè)設(shè)置，將樣式恢復(fù)上一次保存的狀態(tài)（即默認(rèn)樣式），所以實(shí)際的填充色是黑色（默認(rèn)顏色）。

CanvasRenderingContext2D.canvas

CanvasRenderingContext2D.canvas屬性指向當(dāng)前CanvasRenderingContext2D對(duì)象所在的<canvas>元素。該屬性只讀。

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

ctx.canvas === canvas; // true

圖像變換

以下方法用于圖像變換。

• CanvasRenderingContext2D.rotate()：圖像旋轉(zhuǎn)
• CanvasRenderingContext2D.scale()：圖像縮放
• CanvasRenderingContext2D.translate()：圖像平移
• CanvasRenderingContext2D.transform()：通過(guò)一個(gè)變換矩陣完成圖像變換
• CanvasRenderingContext2D.setTransform()：取消前面的圖像變換

（1）rotate()

CanvasRenderingContext2D.rotate()方法用于圖像旋轉(zhuǎn)。它接受一個(gè)弧度值作為參數(shù)，表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的度數(shù)。

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

ctx.rotate((45 * Math.PI) / 180);
ctx.fillRect(70, 0, 100, 30);

上面代碼會(huì)顯示一個(gè)順時(shí)針傾斜 45 度的矩形。注意，rotate()方法必須在fillRect()方法之前調(diào)用，否則是不起作用的。

旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)始終是畫布左上角的原點(diǎn)。如果要更改中心點(diǎn)，需要使用translate()方法移動(dòng)畫布。

（2）scale()

CanvasRenderingContext2D.scale()方法用于縮放圖像。它接受兩個(gè)參數(shù)，分別是x軸方向的縮放因子和y軸方向的縮放因子。默認(rèn)情況下，一個(gè)單位就是一個(gè)像素，縮放因子可以縮放單位，比如縮放因子0.5表示將大小縮小為原來(lái)的 50%，縮放因子10表示放大十倍。

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

ctx.scale(10, 3);
ctx.fillRect(10, 10, 10, 10);

上面代碼中，原來(lái)的矩形是 10 x 10，縮放后展示出來(lái)是 100 x 30。

如果縮放因子為 1，就表示圖像沒(méi)有任何縮放。如果為-1，則表示方向翻轉(zhuǎn)。ctx.scale(-1, 1)為水平翻轉(zhuǎn)，ctx.scale(1, -1)表示垂直翻轉(zhuǎn)。

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

ctx.scale(1, -2);
ctx.font = "16px serif";
ctx.fillText("Hello world!", 20, -20);

上面代碼會(huì)顯示一個(gè)水平倒轉(zhuǎn)的、高度放大 2 倍的Hello World!。

注意，負(fù)向縮放本質(zhì)是坐標(biāo)翻轉(zhuǎn)，所針對(duì)的坐標(biāo)軸就是畫布左上角原點(diǎn)的坐標(biāo)軸。

（3）translate()

CanvasRenderingContext2D.translate()方法用于平移圖像。它接受兩個(gè)參數(shù)，分別是 x 軸和 y 軸移動(dòng)的距離（單位像素）。

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

ctx.translate(50, 50);
ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);

（4）transform()

CanvasRenderingContext2D.transform()方法接受一個(gè)變換矩陣的六個(gè)元素作為參數(shù)，完成縮放、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)和傾斜等變形。

它的使用格式如下。

ctx.transform(a, b, c, d, e, f);
/*
a:水平縮放(默認(rèn)值1，單位倍數(shù))
b:水平傾斜(默認(rèn)值0，單位弧度)
c:垂直傾斜(默認(rèn)值0，單位弧度)
d:垂直縮放(默認(rèn)值1，單位倍數(shù))
e:水平位移(默認(rèn)值0，單位像素)
f:垂直位移(默認(rèn)值0，單位像素)
*/

下面是一個(gè)例子。

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

ctx.transform(2, 0, 0, 1, 50, 50);
ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);

上面代碼中，原始圖形是 100 x 100 的矩形，結(jié)果縮放成 200 x 100 的矩形，并且左上角從(0, 0)移動(dòng)到(50, 50)。

注意，多個(gè)transform()方法具有疊加效果。

（5）setTransform()

CanvasRenderingContext2D.setTransform()方法取消前面的圖形變換，將畫布恢復(fù)到該方法指定的狀態(tài)。該方法的參數(shù)與transform()方法完全一致。

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

ctx.translate(50, 50);
ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);

ctx.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0);
ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);

上面代碼中，第一個(gè)fillRect()方法繪制的矩形，左上角從(0, 0)平移到(50, 50)。setTransform()方法取消了這個(gè)變換（已繪制的圖形不受影響），將畫布恢復(fù)到默認(rèn)狀態(tài)（變換矩形1, 0, 0, 1, 0, 0），所以第二個(gè)矩形的左上角回到(0, 0)。

canvas元素的方法

除了CanvasRenderingContext2D對(duì)象提供的方法，<canvas>元素本身也有自己的方法。

htmlCanvasElement.toDataURL()

<canvas>元素的toDataURL()方法，可以將 Canvas數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為 Data URI 格式的圖像。

canvas.toDataURL(type, quality);

toDataURL()方法接受兩個(gè)參數(shù)。

• type：字符串，表示圖像的格式。默認(rèn)為image/png，另一個(gè)可用的值是image/jpeg，Chrome 瀏覽器還可以使用image/webp。
• quality：浮點(diǎn)數(shù)，0 到 1 之間，表示 JPEG 和 WebP 圖像的質(zhì)量系數(shù)，默認(rèn)值為 0.92。

該方法的返回值是一個(gè) Data URI 格式的字符串。

function convertCanvasToImage(canvas) {
  var image = new Image();
  image.src = canvas.toDataURL("image/png");
  return image;
}

上面的代碼將<canvas>元素，轉(zhuǎn)化成 PNG Data URI。

var fullQuality = canvas.toDataURL("image/jpeg", 0.9);
var mediumQuality = canvas.toDataURL("image/jpeg", 0.6);
var lowQuality = canvas.toDataURL("image/jpeg", 0.3);

上面代碼將<canvas>元素轉(zhuǎn)成高畫質(zhì)、中畫質(zhì)、低畫質(zhì)三種 JPEG 圖像。

htmlCanvasElement.toBlob()

HTMLCanvasElement.toBlob()方法用于將<canvas>圖像轉(zhuǎn)成一個(gè) Blob 對(duì)象，默認(rèn)類型是image/png。它的使用格式如下。

// 格式
canvas.toBlob(callback, mimeType, quality)

// 示例
canvas.toBlob(function (blob) {...}, 'image/jpeg', 0.95)

toBlob()方法可以接受三個(gè)參數(shù)。

• callback：回調(diào)函數(shù)。它接受生成的 Blob 對(duì)象作為參數(shù)。
• mimeType：字符串，圖像的 MIMEType 類型，默認(rèn)是image/png。
• quality：浮點(diǎn)數(shù)，0 到 1 之間，表示圖像的質(zhì)量，只對(duì)image/jpeg和image/webp類型的圖像有效。

注意，該方法沒(méi)有返回值。

下面的例子將<canvas>圖像復(fù)制成<img>圖像。

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

function blobToImg(blob) {
  var newImg = document.createElement('img');
  var url = URL.createObjectURL(blob);

  newImg.onload = functio () {
    // 使用完畢，釋放 URL 對(duì)象
    URL.revokeObjectURL(url);
  };

  newImg.src = url;
  document.body.appendChild(newImg);
}

canvas.toBlob(blobToImg);

Canvas 使用實(shí)例

動(dòng)畫效果

通過(guò)改變坐標(biāo)，很容易在畫布 Canvas 元素上產(chǎn)生動(dòng)畫效果。

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

var posX = 20;
var posY = 100;

setInterval(function() {
  ctx.fillStyle = "black";
  ctx.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

  posX += 1;
  posY += 0.25;

  ctx.beginPath();
  ctx.fillStyle = "white";

  ctx.arc(posX, posY, 10, 0, Math.PI * 2, true);
  ctx.closePath();
  ctx.fill();
}, 30);

上面代碼會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小圓點(diǎn)，每隔 30 毫秒就向右下方移動(dòng)的效果。setInterval()函數(shù)的一開(kāi)始，之所以要將畫布重新渲染黑色底色，是為了抹去上一步的小圓點(diǎn)。

在這個(gè)例子的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)置圓心坐標(biāo)，可以產(chǎn)生各種運(yùn)動(dòng)軌跡。下面是先上升后下降的例子。

var vx = 10;
var vy = -10;
var gravity = 1;

setInterval(function() {
  posX += vx;
  posY += vy;
  vy += gravity;
  // ...
});

上面代碼中，x坐標(biāo)始終增大，表示持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)。y坐標(biāo)先變小，然后在重力作用下，不斷增大，表示先上升后下降。

像素處理

通過(guò)getImageData()方法和putImageData()方法，可以處理每個(gè)像素，進(jìn)而操作圖像內(nèi)容，因此可以改寫圖像。

下面是圖像處理的通用寫法。

if (canvas.width > 0 && canvas.height > 0) {
  var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
  filter(imageData);
  context.putImageData(imageData, 0, 0);
}

上面代碼中，filter是一個(gè)處理像素的函數(shù)。以下是幾種常見(jiàn)的filter。

（1）灰度效果

灰度圖（grayscale）就是取紅、綠、藍(lán)三個(gè)像素值的算術(shù)平均值，這實(shí)際上將圖像轉(zhuǎn)成了黑白形式。

grayscale = function(pixels) {
  var d = pixels.data;
  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {
    var r = d[i];
    var g = d[i + 1];
    var b = d[i + 2];
    d[i] = d[i + 1] = d[i + 2] = (r + g + b) / 3;
  }
  return pixels;
};

上面代碼中，d[i]是紅色值，d[i+1]是綠色值，d[i+2]是藍(lán)色值，d[i+3]是 alpha 通道值。轉(zhuǎn)成灰度的算法，就是將紅、綠、藍(lán)三個(gè)值相加后除以 3，再將結(jié)果寫回?cái)?shù)組。

（2）復(fù)古效果

復(fù)古效果（sepia）是將紅、綠、藍(lán)三種值，分別取這三個(gè)值的某種加權(quán)平均值，使得圖像有一種古舊的效果。

sepia = function(pixels) {
  var d = pixels.data;
  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {
    var r = d[i];
    var g = d[i + 1];
    var b = d[i + 2];
    d[i] = r * 0.393 + g * 0.769 + b * 0.189; // red
    d[i + 1] = r * 0.349 + g * 0.686 + b * 0.168; // green
    d[i + 2] = r * 0.272 + g * 0.534 + b * 0.131; // blue
  }
  return pixels;
};

（3）紅色蒙版效果

紅色蒙版指的是，讓圖像呈現(xiàn)一種偏紅的效果。算法是將紅色通道設(shè)為紅、綠、藍(lán)三個(gè)值的平均值，而將綠色通道和藍(lán)色通道都設(shè)為 0。

var red = function(pixels) {
  var d = pixels.data;
  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {
    var r = d[i];
    var g = d[i + 1];
    var b = d[i + 2];
    d[i] = (r + g + b) / 3; // 紅色通道取平均值
    d[i + 1] = d[i + 2] = 0; // 綠色通道和藍(lán)色通道都設(shè)為0
  }
  return pixels;
};

（4）亮度效果

亮度效果（brightness）是指讓圖像變得更亮或更暗。算法將紅色通道、綠色通道、藍(lán)色通道，同時(shí)加上一個(gè)正值或負(fù)值。

var brightness = function(pixels, delta) {
  var d = pixels.data;
  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {
    d[i] += delta; // red
    d[i + 1] += delta; // green
    d[i + 2] += delta; // blue
  }
  return pixels;
};

（5）反轉(zhuǎn)效果

反轉(zhuǎn)效果（invert）是指圖片呈現(xiàn)一種色彩顛倒的效果。算法為紅、綠、藍(lán)通道都取各自的相反值（255 - 原值）。

invert = function(pixels) {
  var d = pixels.data;
  for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {
    d[i] = 255 - d[i];
    d[i + 1] = 255 - d[i + 1];
    d[i + 2] = 255 - d[i + 2];
  }
  return pixels;
};

以上就是JS Canvas接口和動(dòng)畫效果大全的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于JS的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！