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canvas API ，通俗的canvas基础知识（四）
- 黄舟asal
- 2017-03-16 13:45:321942semak imbas
今天要讲的内容是canvas的转换功能，前面的内容没用看的同学可以出门右转，先看看前面的基础知识，废话不多说，开始进入正题吧！
何为转换功能？熟悉css3的同学都知道，css3里面有transform，translate，scale，rotate，animation等等，这就是css3的转换功能，同样，canvas也支持，但是只是支持部分，那我们来看看，都支持哪些，和css3相比，有什么区别？
1、scale
scale(scaleWidth,scaleHeight) 缩放当前绘图
参数：scaleWidth 表示缩放当前绘图的宽度，取值如0.5 = 50% ，1 = 100% ， 2 = 200%以此类推 ； scaleHeight 表示缩放当前绘图的高度，取值如0.5 = 50% ，1 = 100% ， 2 = 200%以此类推
我们可以先看看css3是什么表现：
css3 scale(sx,sy) sx,sy分别表示向横坐标和纵坐标的缩放向量，取值如0.5 = 50% ，1 = 100% ， 2 = 200%以此类推 基本上跟canvas是一样，只是说法不一样而已，那既然用法是一样的，我们就来试一下：
ctx.strokeStyle = 'red'; ctx.strokeRect(5,5,50,50); ctx.scale(2,2); ctx.strokeRect(5,5,50,50); ctx.scale(2,2); ctx.strokeRect(5,5,50,50);
咦，你会看到一个很奇怪的现象，它不是从定位的原点开始缩放的，而是偏移了原点，实际上是不仅仅是图形缩放了，就连图形的边距也缩放了，且缩放的倍数与图形倍数一致，我们看一下css3的scale会有什么样的表现：
.box{
width:50px;
height:50px;
border:1px solid #000;
margin:20px;
}
.box:hover{
-webkit-transform:scale(2,2);
}
css3的表现是以图形的中心点为原点，然后向四周缩放，由此我们得到canvas 的scale与css3的scale的不同点之一；
不同点之二就是，css3的scale，如果x,y轴的缩放倍数一样的话，是可以缩写成一个参数的，如：
.box:hover{
-webkit-transform:scale(2);
}
效果是一样一样的，但是canvas的2个参数即使缩放倍数一样，也是不能进行简写的，必须2个参数都写才能运行；
说到这里，我想起来在canvasAPI开篇的时候留了一个悬念，就是canvas画布的宽高设置必须在canvas标签属性上设置，而不能在css里设置，这是为什么呢？下面大家来看一个例子：
第一组，我们用css来定义canvas的宽高，标签属性上不设样式：
canvas{ background:#fff; width:300px; height:300px; }ctx.strokeStyle = 'red'; ctx.strokeRect(5,5,50,50);
咦，这是什么鬼？
第二组，我们用canvas标签属性来设宽高，不用css设置：
<canvas width="300" height="300" id="canvas">
<span>亲，您的浏览器不支持canvas，换个浏览器试试吧！</span>
</canvas>
明显是在标签属性上设置的宽高是正常的，为什么css设置宽高会出现这种诡异的状况，原因是canvas本身是有默认宽高的（宽300，高150），如果在css中设置宽高，会让canvas认为，现在canvas的宽度倍自动缩放了，缩放比例为css设置的宽度/300，高的也一样，那么就可以理解了，现在css设置的宽度是300，高的是300，那么就会缩放宽=300/300，高缩放=300/150，高的自然就被拉高了一倍，所以这才是必须在canvas的属性上设置宽高的原因
我们回到scale，我们来给给一个动态图，来看看scale的变化过程：
var timer = null;
ctx.strokeStyle = 'red';
timer = setInterval(function(){
ctx.beginPath();
ctx.scale(1.5,1.5);
ctx.strokeRect(5,5,50,50);
ctx.closePath();
},500)
可以从这个gif图中可以看出，scale的变化是在前面的一次绘图的基础上再次缩放，然后再缩放，有人说，你这个定时器是本来就是原来的基础上再缩放一次，理所应该就是这样，但是这个效果不好看，能不能我设一个参数，然后让它累加，慢慢的缩放，且只有一个图形呢？
嗯，这里就需要解释一个方法叫clearRect()，表示在指定的范围内清除样式，这里如果需要只有一个图形，那么就必须在下一次绘制图形之前清除掉前面的一次绘图，因为中间的时间极短，就感觉是连续的，我们先介绍一下这个clearRect()方法吧：
clearRect(x,y,w,h) 参数：w,y表示需要清除的矩形的左上角坐标，w,h表示需要清除的矩形的宽高
从参数可以看出，它是可以清除局部区域的像素的，如果区域设为画布，则是清除整个画布了，好了，让我们一起来写一下你想要的那种效果：
var timer = null;
var num = 1;
ctx.strokeStyle = 'red';
timer = setInterval(function(){
if(parseInt(num) >=5){
clearInterval(timer);
num =5;
}else{
num +=0.1;
}
ctx.clearRect(0,0,canvas.clientWidth,canvas.clientHeight);
ctx.save();
ctx.beginPath();
ctx.scale(num,num);
ctx.strokeRect(5,5,50,50);
ctx.closePath();
ctx.restore();
},500)
看上图，现在就可以安安静静看它是怎么缩放的了，边距和图形一起缩放，比例也是一样的，这里的效果之所以没有和上面的gif图一样，在上一次缩放的基础上缩放，是因为这一对活宝：save()和restore()，这对活宝上一篇已经讲过了，如果还是不熟悉的同学出门右转，找到API的第3篇，这里的这一对主要功能是保存当前的路径，不被其他的路径污染，这对活宝和clearRect()在做运动的时候是非常有用的，这里终点提示一下！
2、rotate
rotate(angle) 旋转当前绘图 参数：angle表示旋转角度，这里需要填写弧度（弧度和角度的关系，在前面就已经讲过了，不熟悉的同学可以找到API的第2篇）
同样我们看一下css3 rotate的表现：
.box{
width:50px;
height:50px;
border:1px solid #000;
margin:20px;
}
.box:hover{
-webkit-transform:rotate(30deg);
}
可以看到css3的旋转是以中心为原点进行旋转，切接受的参数直接就是角度，而不是弧度，那canvas的rotate的表现是什么呢？
ctx.fillStyle = 'red'; ctx.fillRect(0,0,150,50); ctx.beginPath(); ctx.rotate(30*Math.PI/180); ctx.strokeRect(0,0,150,50); ctx.closePath();
红色为初始图形，黑色为旋转图形，这是将图形坐标设置画布左上角的地方的
ctx.fillStyle = 'red'; ctx.fillRect(50,50,150,50); ctx.beginPath(); ctx.rotate(30*Math.PI/180); ctx.strokeRect(50,50,150,50); ctx.closePath();
图形坐标设置50,50处
ctx.fillStyle = 'red'; ctx.fillRect(100,100,150,50); ctx.beginPath(); ctx.rotate(30*Math.PI/180); ctx.strokeRect(100,100,150,50); ctx.closePath();
图形坐标设在100,100处
从这个3组效果中，我们可以得出这样的结论：
1、canvas的旋转原点并不是以自身的中心为原点，而是以画布的左上角为原点，3张图的比较可以看出来
2、图形的旋转原点也不是其自身的中心，而是其左上角为原点
这里说了2个原点，可能不好理解哈，几个例子，比如地球，它即绕太阳转，自己本身也转，那么它让太阳转就是我们说的第一点，图形绕画布旋转，准确的来说，也是图形的左上角绕画布左上角旋转，太阳的自转就是我们说的第2点，它自己本身的旋转，只不过canvas图形中的自转不是以中心为原点的旋转，其中心在左上角，这应该就明白看吧！
3、translate
translate(x,y) 重新映射画布上的 (0,0) 位置，这怎么理解？通俗的将，就是重新定义坐标原点，默认原点是（0,0），用此方法会将原点改成（x,y）
参数：x 添加到水平坐标（x）上的值 y添加到垂直坐标（y）上的值
定义不好理解，那我们就用例子来理解：
ctx.fillRect(10,10,100,100); //设置新原点 ctx.translate(110,110); ctx.fillRect(10,10,100,100);
首先我们画了一个100*100的矩形，图形坐标（10，10），因为默认原点是画布左上角，所以此图形在距离左上角（10,10）的位置，理论上说，我们再画一个一模一样的矩形，坐标也一样，2图形是会覆盖的，但是我们现在重新设置原点（110,110），刚好在第一个图形的右下角，这样方便观察，然后再画一个坐标和大小一模一样的矩形，我们来看看效果：
第二个矩形就刚好是以（110,110）为新的原点，然后距离新原点（10,10）的距离画了一个矩形，恩，这就是translate的作用
css3也是有translate的，我们不妨也来对比一下，下面我写一个css3的translate的例子：
.box{
width:150px;
height:150px;
border:1px solid #000;
margin:20px;
}
.box:hover{
-webkit-transform: translate(100px,0);
}
从gif图可以看出，css3的translate是以自身中心为原点进行平移，但是不会改变原点坐标，所以，canvas的translate跟css3的translate又不一样
4、transform
transform(a,b,c,d,e,f) 替换当前的变换矩阵
参数：
a：水平缩放绘图
b：水平倾斜绘图
c：垂直倾斜绘图
d：垂直缩放绘图
e：水平移动绘图
f：垂直移动绘图
参数很多，但是看这参数的解释，还是很好理解，我们都知道css3的transform是一个集合，其中包含：scale，rotate，translate，skew和matrix，并且其中的matrix（矩阵）是可以转换成前面的任何效果的，换句话说，就是matrix（矩阵）可以包含前面的任何效果，包括自身，而canvas中的transform就是扮演css3的matrix的角色，只是跟css3的效果不一样而已，前面已经对比过了，具体的原理我们在这里就不说了，如果不清楚的，可以看一下css3的matrix是什么个原理，canvas的transform跟他的原理差不多！css3 matrix看这里
scale转成transform公式可得：
context.scale(sx, sy)
缩放我直接用公式来解释：
x’=sx*x
y’=sy*y
(其中，sx 和sy分别表示在x轴和y轴上的缩放倍数，x和y默认为1)
matrix(sx*x,0,0,sy*y,0,0) --> context.transform(sx*x,0,0,sy*y,0,0) -->context.transform(sx,0,0,sy,0,0)
ctx.fillRect(10,10,100,100); //缩放 ctx.transform(2,0,0,2,0,0); ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
rotate转化成transform
rotate(a*Math.PI/180)
公式推导就不推了，直接拿过来了
context.transform(cos(a),sin(a),-sin(a),cos(a),0,0) （a为角度）
--> context.transform(Math.cos(a*Math.PI/180),Math.sin(a*Math.PI/180),-Math.sin(a*Math.PI/180),Math.cos(a*Math.PI/180),0,0)
ctx.fillRect(10,10,100,100); //旋转 ctx.transform(Math.cos(30*Math.PI/180),Math.sin(30*Math.PI/180),-Math.sin(30*Math.PI/180),Math.cos(30*Math.PI/180),0,0); ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
translate转化成transform
translate（tx,ty）
context.transform(1,0,0,1,tx,ty)
ctx.fillRect(10,10,100,100); //平移 ctx.transform(1,0,0,1,110,110); ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
skew转化成transform
虽然canvas没有skew方法，但是transform依然可以做出来
context.transform(1,tan(ay),tan(ax),1,0,0) （ax,ay表示x方向，y方向的倾斜角度）
-->context.transform(1,Math.tan(ay*Math.PI/180),Math.tan(ax*Math.PI/180),1,0,0)
ctx.fillRect(10,10,100,100); //倾斜 ctx.transform(1,Math.tan(30*Math.PI/180),Math.tan(30*Math.PI/180),1,0,0) ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
那么，如果我想实现平移，旋转，倾斜加放大呢，怎么做？那就分开写呗：
ctx.fillRect(10,10,100,100); //综合 ctx.transform(1,0,0,1,110,110);//平移 ctx.transform(Math.cos(10*Math.PI/180),Math.sin(10*Math.PI/180),-Math.sin(10*Math.PI/180),Math.cos(30*Math.PI/180),0,0);//旋转 ctx.transform(0.5,0,0,0.5,0,0);//缩放 ctx.transform(1,Math.tan(30*Math.PI/180),Math.tan(30*Math.PI/180),1,0,0);//倾斜 ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
5、setTransform
setTransform(a,b,c,d,e,f) 当前的变换矩阵重置为单位矩阵，用法与transform相同
参数：
a：水平缩放绘图
b：水平倾斜绘图
c：垂直倾斜绘图
d：垂直缩放绘图
e：水平移动绘图
f：垂直移动绘图
怎么理解这个方法呢？
当我们用transform时，前面的变换方法会影响到后面的变换方法，我们俗称污染，比如：
//缩放 ctx.transform(2,0,0,2,0,0); ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100); ctx.beginPath(); //旋转 ctx.transform(Math.cos(30*Math.PI/180),Math.sin(30*Math.PI/180),-Math.sin(30*Math.PI/180),Math.cos(30*Math.PI/180),0,0); ctx.fillStyle="green"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
前面的一个图形我想让它放大2倍，后面的我不想让它放大，而是想让它旋转30度，结果：
后面的图形也放大了2倍，这不是我们想要的结果，有人会说，我用save()和restore()不就可以了吗？
//缩放 ctx.save(); ctx.transform(2,0,0,2,0,0); ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100); ctx.restore(); ctx.beginPath(); //旋转 ctx.transform(Math.cos(30*Math.PI/180),Math.sin(30*Math.PI/180),-Math.sin(30*Math.PI/180),Math.cos(30*Math.PI/180),0,0); ctx.fillStyle="green"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
如果你用这2个方法，我就不得不给你赞一个，说明前面的你看进去了
但是我想说的是，我们有更好的方法，就是我们现在要讲的这个--setTransform
//缩放 ctx.setTransform(2,0,0,2,0,0); ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100); ctx.beginPath(); //旋转 ctx.setTransform(Math.cos(30*Math.PI/180),Math.sin(30*Math.PI/180),-Math.sin(30*Math.PI/180),Math.cos(30*Math.PI/180),0,0); ctx.fillStyle="green"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
效果跟上面的一样，官方解释是该变换只会影响 setTransform() 方法调用之后的绘图，当然，如果你把transform和setTransform一起混用，那也是会污染的：
//缩放 ctx.setTransform(2,0,0,2,0,0); ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100); ctx.beginPath(); //旋转 ctx.transform(Math.cos(30*Math.PI/180),Math.sin(30*Math.PI/180),-Math.sin(30*Math.PI/180),Math.cos(30*Math.PI/180),0,0); ctx.fillStyle="green"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
要是把这2方法调个个看看：
//缩放 ctx.transform(2,0,0,2,0,0); ctx.fillStyle="red"; ctx.fillRect(10,10,100,100); ctx.beginPath(); //旋转 ctx.setTransform(Math.cos(30*Math.PI/180),Math.sin(30*Math.PI/180),-Math.sin(30*Math.PI/180),Math.cos(30*Math.PI/180),0,0); ctx.fillStyle="green"; ctx.fillRect(10,10,100,100);
看看，效果就又不一样了，所以，在用这些变换方法的时候，必须要弄清楚他们的作用范围和顺序，才能做出我们想要的效果，也不会污染其他的效果，这点，需谨记了！
好了，变换部分就讲完了，感谢大家的关注，如有将的不对的地方，希望能踊跃指正，不甚感谢！
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