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canvas API ，通俗的canvas基础知识（五）
- 黄舟asal
- 2017-02-25 11:50:211573semak imbas
前几期讲的都是路径图形的绘图，这节我们要讲的是如何在画布上操作图片，因为图形画不了漂亮妹子（画图高手忽略不计），想画美女怎么办？跟我来:
想要在画布中插入一张图片，我们需要的方法是这位大侠：
drawImage() 在画布上绘制图像，画布或视频
这位大侠可谓是武功高强啊，其绝学之多，内力之深，堪称高手中的高手，那我们来看看它都有些什么绝学：
秘籍一：
drawImage(img,x,y) 在画布上定位一张图片
参数：img 表示引入的图片对象，x,y表示引入的坐标
ps:img在这里表示的是图片的对象而不是图片的路径，说明不能直接来引用图片，而是需要操作DOM的方式来引用
上面的提示说了图片的特殊性，那我们该如何来获取图片呢？我们先来一个最简单的：
<canvas width="500" height="400" id="canvas">
<span>亲，您的浏览器不支持canvas，换个浏览器试试吧！</span>
</canvas>
<img src="2.jpg" alt="" id="img">我们在页面上放一张图（当年的奶茶妹，当年的哦），然后获取这张图，再放到画布上
var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var oImg = document.getElementById("img");
ctx.drawImage(oImg,10,10);
看，在画布外的奶茶妹就到我们的画布上去了，可惜的是，现在的奶茶妹已经不是当前的奶茶妹了，有同学会说，我只想让我的奶茶妹在我的画布上（怎么是我的奶茶妹），不想让她在别的地方被看见，我要怎么做呢？机灵的同学一定想得到，我把外面的图片隐藏起来不就行了吗？直接隐藏行不行呢？
<img src="2.jpg" alt="" id="img" style="display:none;">
右边的奶茶妹不见了，只有我的画布上有可以的奶茶妹，恩恩，这是我想要的，说明这样有这个图片在页面上，能够获取到这个DOM元素即可，至于图片到底显不显示，不重要，那图片的隐藏方式就很多了，自身隐藏，放到一个p中p隐藏，放到canvas标签中（因为支持canvas的浏览器里面的东西是不显示的）等等，也可以用纯js的方式来添加图片：
var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var aImg = new Image();
aImg.src = '2.jpg';
ctx.onload = function(){
ctx.drawImage(aImg,10,10,400,300);
}
秘籍二：
drawImage(img,x,y,w,h) 在画布上定位图片，并规定图片的宽高
参数：img 表示引入的图片对象，x,y表示引入的坐标 ，w,h表示规定图片的大小
有同学会说，奶茶妹是好，但是我的画布太小，奶茶妹太大（哪里大了），图片太大，都基本上把我的画布都占满了，如果我在画布上画别的图形，岂不是玷污了奶茶妹了，能把她变小吗？哈哈，drawImage具备孙悟空的变换本领，能大能小，不信，看这里：
var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var oImg = document.getElementById("img");
ctx.drawImage(oImg,10,10,200,150);
看，上面的奶茶妹一下子就变小了，哎呀，太小了，看不清楚，而且我只想看奶茶妹，不想看到别的糟同学，可以吗？当然可以
秘籍三
drawImage(img,sX,sY,sWidth,sHeight,x,y,width,height) 剪切画布，并在画布上定位被剪切的部分
参数：img 表示引入的图片对象，sX,sY表示剪切的其实坐标，sWidth,sHeight表示剪切的宽度和高度，x,y表示在画布上放置图片的坐标 ，width,height表示需要使用的图片的宽高
上面的参数虽多，但是还是很好理解的，我们来看看如何将奶茶妹剪切下来：
var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var oImg = document.getElementById("img");
ctx.drawImage(oImg,150,0,150,300,10,10,400,300);
纳里，奶茶妹怎么变成了胖子？再看一下参数，发现此时最后面的width和height已和前面的w,h代表的意思不一样了，现在的表示裁剪下来的图片需要显示多大，如果比裁剪的宽高大，则会被拉伸，比裁剪的宽高小，则会被缩小，恩，我们调成跟裁剪尺寸一样看一下：
var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var oImg = document.getElementById("img");
ctx.drawImage(oImg,150,0,150,300,10,10,150,300);
对对，就是这样的，后面的x，y表示裁剪的图片显示的位置，我们调到中间看看
ctx.drawImage(oImg,150,0,150,300,150,10,150,300);
所以在使用裁剪功能的时候，要特别注意，图片的坐标和宽高和原来的意思有区别了
秘籍四
drawImage(video,x,y,w,h) 在画布上定位视频，并规定视频的宽高
参数：video表示引入是视频对象 ，x,y表示视频引入的坐标 ，w,h表示规定视频的大小
其实这里跟引入图片是一样的，只不过它是可以引入视频的，但是这里的引入只是视频的某一帧，所以，当我们直接引入时，是没有什么反应的：
<canvas width="500" height="400" id="canvas">
<span>亲，您的浏览器不支持canvas，换个浏览器试试吧！</span>
</canvas>
<video id="video1" controls width="270">
<source src="http://www.w3school.com.cn/example/html5/mov_bbb.mp4" type='video/mp4'>
<source src="http://www.w3school.com.cn/example/html5/mov_bbb.ogg" type='video/ogg'>
<source src="http://www.w3school.com.cn/example/html5/mov_bbb.webm" type='video/webm'>
</video>var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var oVideo = document.getElementById("video1");
ctx.drawImage(oVideo,10,10,270,135);
当视频设置为autoplay时：
可以看到，右侧视频在播放，左侧没有什么反应，那怎么来播放视频呢？我们可以加一个定时器，然后每隔20秒执行一次绘画，这样一帧一帧的执行，连续起来就是一个视频了，其实视频的原理也是如此：
var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
var oImg = document.getElementById("img");
var oVideo = document.getElementById("video1");
var timer = setInterval(function(){
ctx.drawImage(oVideo,10,10,270,135);
},20)
不想让画布外的视频显示的方法跟图片是一样的，这里我就不细说了
除了drawImage具有裁剪功能外，还有一个方法可以裁剪——clip()，不同的是drawImage是裁剪图片，而clip只能裁剪图形，我们具体来看一下clip吧：
clip() 从原始画布中剪切任意形状和尺寸
ps: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）。
提示这里很重要，一定要看清楚，就好比是一张很大的油画布，现在我们用一个木框架子框一部分，然后就只能在这个框里画画了，框外面的就不能来画，恩，就是这个意思，当我们用restore()方法恢复画布是时候，就好比是把木框架子取掉了，这样就可以在别的地方画了，当然画好的这部分就不要动了
举个栗子：
不用clip裁剪：
ctx.arc(200, 200, 80, (Math.PI/180)*0, (Math.PI/180)*360, false); ctx.fill(); ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = 'green'; ctx.arc(150, 150, 100, (Math.PI/180)*0, (Math.PI/180)*360, false); ctx.fill();
使用clip裁剪：
ctx.arc(200, 200, 80, (Math.PI/180)*0, (Math.PI/180)*360, false); ctx.clip(); ctx.fill(); ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = 'green'; ctx.arc(150, 150, 100, (Math.PI/180)*0, (Math.PI/180)*360, false); ctx.fill();
可以比较看出，后面画的圆只显示在裁剪的圆的范围中，其他的都不见了，再看一个例子：
ctx.fillRect(50,50,200,100); ctx.clip(); ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = 'green'; ctx.fillRect(100,100,200,100);
我们将圆改成实心的矩形，且是用的fillRect，而不是用fill，rect，结果是：
只显示第一个矩形，第二个矩形貌似不见了，而我们分开写：
//不用clip裁剪 ctx.rect(50,50,200,100); ctx.fill(); ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = 'green'; ctx.fillRect(100,100,200,100);
//使用clip裁剪 ctx.rect(50,50,200,100); ctx.fill(); ctx.clip(); ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = 'green'; ctx.fillRect(100,100,200,100);
//第一个矩形不填充，只画路径 ctx.rect(50,50,200,100); ctx.clip(); ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = 'green'; ctx.fillRect(100,100,200,100);
//将clip放在第二个矩形 ctx.rect(50,50,200,100); ctx.fill(); ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = 'green'; ctx.rect(100,100,200,100); ctx.clip(); ctx.fill();
上面的4张图分别代码上面的4段代码的效果，从这4组对比我们可以看出：
第一：裁剪的路径必须在被裁剪图形的前面申明，如果在后面申明，则会没有效果或只有第一个图形显示；
第二：如果前面的裁剪区域要是没有填充的话，显示的部分就要2图形相交的部分，但是绘图区域还是裁剪部分的区域
下面要讲的是像素操作，相对来说比较复杂，需要大家的强大大脑来脑补和理解，何为像素操作？我们说任何在屏幕上显示的图形，图片，画面等等都是由像素构成的，最好理解的就是户外大屏幕的画面了，因为户外大屏幕分辨率比较小，相比之下像素的颗粒就比较大，可以清晰的看到画面是又密密麻麻的像素来显示的，当户外大屏幕的屏幕有部分花了的话，会看到呈现的画面就会在花掉的部分显示成别的颜色，很明显，对于我们的电脑显示器也是一个原理！
那么像素是通过什么来获取的呢？我们来一一介绍：
getImageData(x,y,w,h) 拷贝画布指定矩形的像素数据
参数：x,y表示开始复制的左上角的坐标 w,h表示将要复制的区域大小
参数很好理解，就是在什么地方复制多大一个地方，而且它返回一个ImageData对象，ImageData对象里面包含了几个参数：
data：数组集合 width ：对象的宽度 height：对象的高度
后面2个好理解，这个data集合到底是什么呢？我们来举个栗子：
ctx.fillRect(0,0,100,100); //获取矩形框的像素 var oImg = ctx.getImageData(0,0,100,100); console.log(oImg); console.log(oImg.data) console.log(oImg.data.length)
我们画了一个100*100的实现矩形，然后获取它的像素，然后分别查看了他们代表的意思，可以看到一个很有意思的东西，就是100*100的矩形的像素点应该是10000个像素，为什么它的长度是40000，这个我们可以在data数组中可以看到端倪，一个像素点是由rgba构成的：
r : 0-255 黑-白
g : 0-255 黑-白
b : 0-255 黑-白
a : 0-255 透明-不透明
也就是说，一个像素是用这4个值组成的，那么10000个像素的长度自然就是40000了，而且对应的值在console中也能看到，好了，理解了这一点，那么就里像素操作不远了！
除了我们在已知的地方去获取像素外，我们能不能自己来创造像素区域呢？答案是肯定的：
createImageData(w,h) 表示创建一个规定尺寸的ImageData对象
createImageData(ImageData) 表示创建与指定的另一个 ImageData 对象尺寸相同的新 ImageData 对象（不会复制图像数据）
我们也来写一个例子：
var oImg = ctx.createImageData(100,100); console.log(oImg); console.log(oImg.data) console.log(oImg.data.length)
恩，跟前面的是一样的，创建了一个ImageData对象，当然画布是没有任何的效果的，因为我们只是创建了一个对象，那么我们怎么将我们创建的对象放到画布上呢？那就要用到这个方法：
putImageData(imageData,x,y,dirtyX,dirtyY,dirtyWidth,dirtyHeight) 方法将图像数据（从指定的 ImageData 对象）放回画布上
参数：
imageData指创建或获取的imageData对象
x,y表示imageData对象的左上角坐标
dirtyX,dirtyY 表示在画布上放置图像的坐标，以像素计，可选
dirtyWidth,dirtyHeight 表示在画布上放置的图形大小，可选
我们也举2个例子：
ctx.fillRect(0,0,100,100); //获取矩形框的像素 var oImg = ctx.getImageData(0,0,100,100); ctx.putImageData(oImg,100,100);
ctx.fillRect(0,0,100,100); //获取矩形框的像素 var oImg = ctx.getImageData(0,0,100,100); ctx.putImageData(oImg,100,100); ctx.putImageData(oImg,100,0,10,10,50,50);
看，这么一对比，就知道这些参数是什么意思了，其中第二个我还得解释一下，如图小矩形，x,y依然是表示大的ImageData对象的起始坐标，dirtyX,dirtyY，dirtyWidth,dirtyHeight表示是相对于现在的x,y的起始坐标再来定义位置和大小，这么解释应该就明白了！
这就是操作像素的方法，看着很简单，也挺好理解，但是真正用起来，还是蛮费脑子的，我们先来看第一个小实例，改变像素的颜色：
实例效果，改变100*100的黑色矩形框中的第10行第10列的颜色，颜色为红色，先画个图分析一下：
从上面的console中也可以看出，像素点是从0开始的，如果上图就是矩形的像素点的分布（画的有点烂，将就看一下），第10行，也就是第11行，第10列也就是第11列，那么前十列的像素就是矩形的宽度*10，剩下的就是11个像素，二者相加就是所有的像素，然后每个像素用4个值表示，就是总和乘以4，好具体我们看代码：
ctx.fillRect(0,0,100,100);
//获取矩形框的像素
var oImg = ctx.getImageData(0,0,100,100);
setXY(oImg,10,10,[255,0,0,255]);
//设置目标像素点的颜色
function setXY(obj,x,y,color){
var w = obj.width;
var h = obj.height;
obj.data[4*(w*y+x)] = color[0];
obj.data[4*(w*y+x)+1] = color[1];
obj.data[4*(w*y+x)+2] = color[2];
obj.data[4*(w*y+x)+3] = color[3];
}
ctx.putImageData(oImg,100,100);
看，（10,10）坐标点的颜色就变成了红色，一个点还是不太明显，如果是一条横向的或者的纵向的，就跟明显了：
ctx.fillRect(0,0,100,100);
//获取矩形框的像素
var oImg = ctx.getImageData(0,0,100,100);
for(var i=0;i<oImg.width;i++){
setXY(oImg,i,10,[255,0,0,255]);
}
for(var i=0;i<oImg.height;i++){
setXY(oImg,10,i,[255,0,0,255]);
}
//设置目标像素点的颜色
function setXY(obj,x,y,color){
var w = obj.width;
var h = obj.height;
obj.data[4*(w*y+x)] = color[0];
obj.data[4*(w*y+x)+1] = color[1];
obj.data[4*(w*y+x)+2] = color[2];
obj.data[4*(w*y+x)+3] = color[3];
}
ctx.putImageData(oImg,100,100);
我们经常看到那种很炫酷的粒子文字，图形的效果，既然我们可以操作像素，如果我们只显示一部分的像素点，不就是粒子效果吗？看下面的例子：
ctx.fillStyle = 'red';
ctx.arc(150,150,100,0,360*Math.PI/180,false);
ctx.fill();
//获取矩形框的像素
var oImg = ctx.getImageData(50,50,200,200);
ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
var w = oImg.width;
var h = oImg.height;
var arr = randomNum(w*h,w*h/10);
var newImg = ctx.createImageData(oImg);
for(var i=0;i<arr.length;i++){
newImg.data[4*arr[i]] = oImg.data[4*arr[i]];
newImg.data[4*arr[i]+1] = oImg.data[4*arr[i]+1];
newImg.data[4*arr[i]+2] = oImg.data[4*arr[i]+2];
newImg.data[4*arr[i]+3] = oImg.data[4*arr[i]+3];
}
ctx.putImageData(newImg,50,50);
//某区域的部分随机数
function randomNum(iAll,iNow){
var arr = [];
var newArr = [];
for(var i=1;i<=iAll;i++){
arr.push(i);
}
for(var i=0;i<iNow;i++){
newArr.push(arr.splice(Math.random()*(arr.length),1));
}
return newArr;
}
上面的例子表示，我只显示当前的十分之一的像素，具体效果看这里——粒子图形
像素操作不仅仅只能操作图形，图片我们一样可以操作，这样我们就能做出更多的效果，看看下面的例子，我们将图像换成图片，看看能不能做出粒子图片：
var aImg = new Image();
aImg.src = '3.jpg';
//当图片加载完毕才能进行下面的操作
aImg.onload = function(){
draw(this);
}
function draw(obj){
ctx.drawImage(obj,0,0,400,400);
//获取矩形框的像素
var oImg = ctx.getImageData(0,0,400,400);
var w = oImg.width;
var h = oImg.height;
var arr = randomNum(w*h,w*h/2);
var newImg = ctx.createImageData(oImg);
for(var i=0;i<arr.length;i++){
newImg.data[4*arr[i]] = oImg.data[4*arr[i]];
newImg.data[4*arr[i]+1] = oImg.data[4*arr[i]+1];
newImg.data[4*arr[i]+2] = oImg.data[4*arr[i]+2];
newImg.data[4*arr[i]+3] = oImg.data[4*arr[i]+3];
}
ctx.putImageData(newImg,0,0);
}
//某区域的部分随机数
function randomNum(iAll,iNow){
var arr = [];
var newArr = [];
for(var i=1;i<=iAll;i++){
arr.push(i);
}
for(var i=0;i<iNow;i++){
newArr.push(arr.splice(Math.random()*(arr.length),1));
}
return newArr;
}
这里我用的是二分之一的像素点，十分之一太少了，看得不明显，由此我们可以知道，也是可以来操作图片的像素点的，具体效果看这里 —— 图片粒子化
既然我们可以操作图片，那可以做的事就太多了，先看看下面这个例子，图片反色（即将原图片的像素颜色用相反的颜色替代）：
var aImg = new Image();
aImg.src = '1.jpg';
aImg.onload = function(){
draw(this);
}
function draw(obj){
ctx.drawImage(obj,0,0,400,400);
var oImg = ctx.getImageData(0,0,400,400);
var w = oImg.width;
var h = oImg.height;
for(var i=0;i<h;i++){
for(var j=0;j<w;j++){
var result = [];
var color = getXY(oImg,j,i);
result[0] = 255 - color[0];
result[1] = 255 - color[1];
result[2] = 255 - color[2];
result[3] = 255;
setXY(oImg,j,i,result);
}
}
ctx.putImageData(oImg,w,0);
}
function getXY(obj,x,y){
var w = obj.width;
var h = obj.height;
var d = obj.data;
var color = [];
color[0] = obj.data[4*(y*w+x)];
color[1] = obj.data[4*(y*w+x)+1];
color[2] = obj.data[4*(y*w+x)+2];
color[3] = obj.data[4*(y*w+x)+3];
return color;
}
function setXY(obj,x,y,color){
var w = obj.width;
var h = obj.height;
var d = obj.data;
obj.data[4*(y*w+x)] = color[0];
obj.data[4*(y*w+x)+1] = color[1];
obj.data[4*(y*w+x)+2] = color[2];
obj.data[4*(y*w+x)+3] = color[3];
}
是不是很有意思，具体效果可以看这里—— canvas图片反色
用这个例子，我们还可以延伸一下，让它反色后，我们再加一个倒影，美女不明显，我们用山峰那张：
var aImg = new Image();
aImg.src = '3.jpg';
aImg.onload = function(){
draw(this);
}
function draw(obj){
ctx.drawImage(obj,0,0,obj.width,obj.height);
var oImg = ctx.getImageData(0,0,obj.width,obj.height);
var w = oImg.width;
var h = oImg.height;
var newImg = ctx.createImageData(obj.width,obj.height)
for(var i=0;i<h;i++){
for(var j=0;j<w;j++){
var result = [];
var color = getXY(oImg,j,i);
result[0] = 255 - color[0];
result[1] = 255 - color[1];
result[2] = 255 - color[2];
result[3] = 255;
setXY(newImg,j,h-i,result);
}
}
ctx.putImageData(newImg,0,h);
}
function getXY(obj,x,y){
var w = obj.width;
var h = obj.height;
var d = obj.data;
var color = [];
color[0] = obj.data[4*(y*w+x)];
color[1] = obj.data[4*(y*w+x)+1];
color[2] = obj.data[4*(y*w+x)+2];
color[3] = obj.data[4*(y*w+x)+3];
return color;
}
function setXY(obj,x,y,color){
var w = obj.width;
var h = obj.height;
var d = obj.data;
obj.data[4*(y*w+x)] = color[0];
obj.data[4*(y*w+x)+1] = color[1];
obj.data[4*(y*w+x)+2] = color[2];
obj.data[4*(y*w+x)+3] = color[3];
}
细心的同学一定能看出它的原理，没错，就是在设置像素的时候，将它的像素方向反向，即此处“h-i”，具体效果看这里——canvas图片反色倒影
我们还可以做一些延伸，我们可以通过像素的透明度的参数，给它设置投影渐变，我们来看看：
var aImg = new Image();
aImg.src = '3.jpg';
aImg.onload = function(){
draw(this);
}
function draw(obj){
ctx.drawImage(obj,0,0,obj.width,obj.height);
var oImg = ctx.getImageData(0,0,obj.width,obj.height);
var w = oImg.width;
var h = oImg.height;
var newImg = ctx.createImageData(obj.width,obj.height);
for(var i=0;i<h;i++){
for(var j=0;j<w;j++){
var result = [];
var color = getXY(oImg,j,i);
result[0] = 255 - color[0];
result[1] = 255 - color[1];
result[2] = 255 - color[2];
result[3] = 255*i/h;
setXY(newImg,j,h-i,result);
}
}
ctx.putImageData(newImg,0,h);
}
function getXY(obj,x,y){
var w = obj.width;
var h = obj.height;
var d = obj.data;
var color = [];
color[0] = obj.data[4*(y*w+x)];
color[1] = obj.data[4*(y*w+x)+1];
color[2] = obj.data[4*(y*w+x)+2];
color[3] = obj.data[4*(y*w+x)+3];
return color;
}
function setXY(obj,x,y,color){
var w = obj.width;
var h = obj.height;
var d = obj.data;
obj.data[4*(y*w+x)] = color[0];
obj.data[4*(y*w+x)+1] = color[1];
obj.data[4*(y*w+x)+2] = color[2];
obj.data[4*(y*w+x)+3] = color[3];
}
核心代码就一个地方，255*i/h 给透明度乘以一个百分比的值，从0-255，也是很巧妙啊，具体效果看这里——canvas图片反色投影渐变
总结一下吧：虽然像素操作的方法不多，但是其功能之强大，是很多人都要望其项背的，关键在于人的想象力和深入的理解，要理解这样一个概念，掌握了像素操作，就好比是掌握了物体的核心本质，你就是造物者，你想造出什么东西，全凭你的想法，这里只是展示了一个很低劣的效果，旨在给大家展示一下canvas像素操作的魅力，抛砖引玉而已，后期会单独发一下canvas的像素操作的实例给大家参考，这个东西实在是太重要了！
好了，弄了几天了，终于写完了，本来想多写一点的，想想，后面再扩展吧！谢谢大家！
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