详解HTML5 canvas的线条及线条属性

本篇文章带大家了解一下HTML5 canvas的线条及线条属性。有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对大家有所帮助。

创建 canvas

首先创建一个canvas元素,我们只需要在html文件中加入这么一句代码:

<canvas id="canvas">当前浏览器不支持canvas,请更换浏览器使用!</canvas>

同时我们也可以通过canvas的标签属性width和height设置canvas画布的大小:

<canvas id="canvas" width="800" height="800">当前浏览器不支持canvas,请更换浏览器使用!</canvas>

当然,我们也可以通过js来设置canvas的宽高,下文会提到如何设置。

接下来我们就在js中获取到该canvas元素,然后设置它的宽高,并获取到上下文的环境:

var canvas = document.getElementById("canvas");//获取到canvas元素
//设置宽高
canvas.width = 800;
canvas.height = 800;
var context = canvas.getContext("2d");//获取上下文的环境

接下来我们的所有操作都是基于这个context的上下文环境。

现在画一条简单的直线:

context.moveTo(100,100);
context.lineTo(500,500);

moveTo()方法表示一次绘制的起点坐标,lineTo()表示基于上一个坐标点到这个坐标点之间的直线连接。

注意的是,canvas是基于状态的绘制,而不是基于对象的绘制。所以,上面代码都是状态的设置,我们还需要使用stroke()方法进行绘制:

context.stroke();//绘制

除此之外,我们还可以设置线条的一些基本属性:

context.lineWidth = 8;//线条的宽度
context.strokeStyle = "#333";//线条的颜色

一个简单的绘制一条直线的完整例子:

var canvas = document.getElementById("canvas");//获取到canvas元素
//设置宽高
canvas.width = 800;
canvas.height = 800;
var context = canvas.getContext("2d");//获取上下文的环境
//canvas 是基于状态的绘制,而不是对象
context.moveTo(100,100);
context.lineTo(500,500);
context.lineWidth = 8;//线条的宽度
context.strokeStyle = "#333";//线条的颜色
context.stroke();//绘制

运行结果如下图:

1.jpg

接下来我们绘制一个连续折线:

context.moveTo(100,100);
context.lineTo(500,100);
context.lineTo(500,500);
context.lineTo(100,500);

运行结果如下:

2.jpg

如果我们想要让这个折线闭合形成一个矩形的话,可以再设置context.lineTo(100,100);然而如果线条的宽度比较大的时候,就会出现一些瑕疵,这个的话大家自己试试看。所以标准的话应该使用context.closePath();这个知识点后面会讲到,这里大家可以先试试,看看运行结果是怎么样的。

上面这个简单的例子我们是连续绘制的折线,也就是说可以一笔连续画完的折线。如果是多条间断的折线,那么我们就需要使用context.moveTo()来重新绘制一条折线的起点坐标:

context.moveTo(100,200);
context.lineTo(300,400);
context.lineTo(100,600);

context.moveTo(300,200);
context.lineTo(500,400);
context.lineTo(300,600);

context.moveTo(500,200);
context.lineTo(700,400);
context.lineTo(500,600);

运行结果如下:

3.jpg

此时,如果我们想要绘制的这三条折线是不同颜色的,那该怎么办?一种常见的错误用法就是:

context.moveTo(100,200);
context.lineTo(300,400);
context.lineTo(100,600);
context.lineWidth = 8;
context.strokeStyle = "red";
context.stroke();//绘制context.moveTo(300,200);
context.lineTo(500,400);
context.lineTo(300,600);
context.lineWidth = 8;
context.strokeStyle = "green";
context.stroke();//绘制context.moveTo(500,200);
context.lineTo(700,400);
context.lineTo(500,600);
context.lineWidth = 8;
context.strokeStyle = "blue";
context.stroke();//绘制

运行结果会是三条折线都是蓝色的。因为这里的第二条折线的strokeStyle属性会覆盖第一条折线的strokeStyle属性,而stroke()方法的执行会绘制当前所有的状态,所以第一条折线就变成绿色。同理,最终三条折线就都是蓝色。因此呢,这里就需要使用beginPath()方法来重新进行一次全新的绘制。

context.lineWidth = 8;//线条的宽度context.beginPath();
context.moveTo(100,200);
context.lineTo(300,400);
context.lineTo(100,600);
context.strokeStyle = "red";
context.stroke();//绘制context.beginPath();
context.moveTo(300,200);
context.lineTo(500,400);
context.lineTo(300,600);
context.strokeStyle = "green";
context.stroke();//绘制context.beginPath();
context.moveTo(500,200);
context.lineTo(700,400);
context.lineTo(500,600);
context.strokeStyle = "blue";
context.stroke();//绘制

这里在每绘制一条折线的时候,都使用beginPath()方法来进行一次全新的路径绘制。此时再使用stroke()方法进行绘制的时候,就只会绘制beginPath()方法下面的状态。运行结果如下:

4.jpg

从上面的代码我们可以看到:context.lineWidth = 8;放在了最前面,这是因为beginPath()方法不会将没有修改的属性变成默认值。比如这里的lineWidth,三条折线都是8,那么我们放在前面的话,在进行stroke()方法进行绘制的时候,都是会使用lineWidth = 8;来进行绘制。而需要修改的属性则在具体的路径绘制里进行修改,比如这里的线条颜色属性,每条折线的颜色都不一样,所以就需要各自设置。

还有一点就是:此段代码中的moveTo()方法可以改成lineTo()方法:

context.lineWidth = 8;//线条的宽度
context.beginPath();
context.lineTo(100,200);
context.lineTo(300,400);
context.lineTo(100,600);
context.strokeStyle = "red";
context.stroke();//绘制

因为使用了beginPath()方法,就会对之前绘制的路径进行清空,但不会回到(0,0)原点。所以这里我们直接使用lineTo()方法同样能起到绘制起点的作用,但必须和beginPath()方法一起使用才能替换moveTo()方法。

上面曾简单讲过context.closePath()方法,这里将具体展开介绍:context.closePath()方法和context.beginPath()方法一起使用,以绘制闭合的路径图形,这是绘制封闭多边形的标准做法。而且使用context.closePath()方法,最后一条线的绘制可以省略,它会自动帮我们连接到绘制起点以形成封闭的多边形。

context.beginPath();
context.moveTo(100,100);
context.lineTo(500,100);
context.lineTo(500,500);
context.lineTo(100,500);
context.closePath();
context.lineWidth = 8;
context.strokeStyle = "#333";
context.stroke();

运行结果如下:

5.jpg

接下来我们介绍一下填充属性fillStyle和填充绘制方法fill():

context.beginPath();
context.moveTo(100,100);
context.lineTo(500,100);
context.lineTo(500,500);
context.lineTo(100,500);
context.closePath();
context.lineWidth = 8;
context.strokeStyle = "#333";
context.stroke();
context.fillStyle = "red";   //填充颜色context.fill(); //填充

最后两行代码就是设置了填充的颜色(红色)和进行闭合图形的颜色填充,运行结果如下:

6.jpg

可以看到图形的边框宽度比没有填充颜色的图形的边框宽度小,这是因为我们先绘制边框,再填充颜色。而实际上应该是先填充颜色,再绘制边框。而且fill()方法和stroke()方法的原理是一样的,都是基于当前状态进行绘制。所以,为了可读性,我们可以将属性设置放在一起,最后在使用fill()和stroke()方法:

context.beginPath();
context.moveTo(100,100);
context.lineTo(500,100);
context.lineTo(500,500);
context.lineTo(100,500);
context.closePath();
context.lineWidth = 8;
context.strokeStyle = "#333";
context.fillStyle = "red";

context.fill(); //先填充context.stroke(); //再绘制边框

这次的运行结果:

7.jpg

可以看到,这次的结果就是正确的了。

对于绘制矩形这个很常用,那么我们就可以封装成函数,方便以后调用:

drawRect(context,100,100,400,400,8,"#333","blue");

function drawRect(cxt,x,y,width,height,borderWidth,borderColor,fillColor){
    cxt.beginPath();
    cxt.moveTo(x,y);
    cxt.lineTo(x+width,y);
    cxt.lineTo(x+width,y+height);
    cxt.lineTo(x,y+height);
    cxt.closePath();
    cxt.lineWidth = borderWidth;
    cxt.strokeStyle = borderColor;
    cxt.fillStyle = fillColor;
    cxt.fill(); 
    cxt.stroke(); 
}

同样的,运行结果也是正常的:

8.jpg

但是呢,canvas API 提供了绘制矩形更加方便的方法:rect()方法用于规划矩形的路径,fillRect()方法在规划了矩形的路径之后还填充了矩形的颜色,而strokeRect()方法则绘制了矩形的边框。

所以上面的函数若使用context.rect()方法可以简化为:

function drawRect(cxt,x,y,width,height,borderWidth,borderColor,fillColor){
    cxt.beginPath();
    cxt.rect(x,y,width,height);
    cxt.closePath();
    cxt.lineWidth = borderWidth;
    cxt.strokeStyle = borderColor;
    cxt.fillStyle = fillColor;
    cxt.fill(); //先填充
    cxt.stroke(); //再绘制边框
}

而使用fillRect()和strokeRect()这两个方法则可以更加简单就实现:

function drawRect(cxt,x,y,width,height,borderWidth,borderColor,fillColor){
    cxt.lineWidth = borderWidth;
    cxt.strokeStyle = borderColor;
    cxt.fillStyle = fillColor;
    cxt.fillRect(x,y,width,height);
    cxt.strokeRect(x,y,width,height);
}

此时如果我们绘制了两个矩形:

drawRect(context,100,100,400,400,8,"#333","blue");
drawRect(context,300,300,400,400,8,"#333","red");

运行结果是这样的:

9.jpg

可以看到,后绘制的矩形会盖在前绘制的矩形之上,当然得颜色不同才体现出来。

此时我们将第二个矩形的填充颜色改一下:

drawRect(context,300,300,400,400,8,"#333","rgba(255,0,0,0.5)");

结果如下:

10.jpg

可以看到第二个矩形的填充颜色是半透明的红色。那么就需要说明一下:fillStyle 和 strokeStyle 属性的颜色值可以是CSS3支持的任何一种形式:

#ffffff
#333
red
rgb(0,0,0)
rgba(255,0,0,0.5)
hsl(20,50%,50%)
hsla(20,50%,60%,0.6)

线段还有其他一些属性,接下来分别讲解:

lineCap属性就是定义线段开头和结尾处的形状,此属性有三个属性值:butt(默认值),round,square 。

通过代码来演示这三种效果:

context.lineWidth = 50;
context.strokeStyle = "#005588";

context.beginPath();
context.moveTo(100,200);
context.lineTo(700,200);
context.lineCap = "butt";
context.stroke();

context.beginPath();
context.moveTo(100,400);
context.lineTo(700,400);
context.lineCap = "round";
context.stroke();

context.beginPath();
context.moveTo(100,600);
context.lineTo(700,600);
context.lineCap = "square";
context.stroke();

这里画了三条线段,分别设置了不同的lineCap属性值,看看有什么不同:

11.jpg

从结果可以看出来,使用round属性值会比默认值butt多出一个半圆的形状包在线段的开始和结尾处,而是用square属性值会在开始和结尾处多处半个方形,这就是它们的不同之处。其中,round对于我们绘制一些圆角效果的图形比较有用,但是它只对线条的开头和结尾处有效果,对于线段之间的连接处没有作用,这点需要注意。

接下来我们来绘制一个五角星:

先看一下效果图:

12.jpg

我们要绘制一个这样的五角星,其实就是要绘制出十个顶点,而且这十个顶点是有规律可循的:

13.jpg

从这个图可以看到,五角星的十个顶点可以分成两组,分别在外圆和内圆上的五个顶点,通过数学公式可以得知:a是18度,b是36度,故a+b=54度,有了一个角的度数,还有大小圆的半径,就可以根据三角函数公式求出顶点的坐标了,而且大小圆上的每个顶点之间的度数都是相差72度,那么我们就可以使用函数来绘制这个五角星:

context.lineWidth = 10;
context.strokeStyle = "#005588";
drawStar(context,150,300,400,400,0);
context.stroke();

function drawStar(cxt,r,R,x,y,rotate){
    cxt.beginPath();
    for(var i = 0; i < 5; i++){
        cxt.lineTo(Math.cos((18 + i*72 - rotate)/180*Math.PI)*R + x,
                   -Math.sin((18 + i*72 - rotate)/180 * Math.PI)*R + y);
        cxt.lineTo(Math.cos((54 + i*72 - rotate)/180*Math.PI)*r + x,
                   -Math.sin((54 + i*72 - rotate)/180 * Math.PI)*r + y);
    }
    cxt.closePath();
}

至于这里面的公式,大家就自己想一下吧,其实就是正弦和余弦函数。drawStar()方法的参数分别是上下文环境,小圆半径,大圆半径,偏移量x,偏移量y,旋转角度。

最后还有两个线条的属性:lineJoin 和 miterLimit

lineJoin顾名思义就是线条与线条之间的连接方式,该属性有三个属性值:miter(默认值,尖角),bevel(衔接),round(圆角)。

我们基于上面的五角星的例子,分别设置不同的lineJoin属性值,看看有什么不同:

context.lineJoin = "bevel";

14.jpg

context.lineJoin = "round";

15.jpg

这些细微的差别还是大家自己试一下才有比较直观的感受,更能理解其中的用法。

还有一个miterLimit属性,这个属性只有当lineJoin属性值是miter时才有用,默认值是10 。那么它到底是什么呢?

我们通过代码来演示:

context.lineWidth = 10;
context.strokeStyle = "#005588";
context.lineJoin = "miter";
drawStar(context,30,300,400,400,0);
context.stroke();

我们将小圆的半径设置得比较小,此时我们的lineJoin是miter,即尖角。那么结果会是怎么样的呢?

16.jpg

可以看到它毕竟变成bevel连接方法了,这就是miterLimit属性的影响,那么它究竟怎么计算的呢?看下图:

17.jpg

可以看到,它的计算还是比较复杂的,所以canvas给我们一个经验值,也就是10,当然自己也可以修改miterLimit的值,得到自己想要的结果。

好的,以上就是线条的全部内容!未完待续….

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