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詳解html5 Canvas drawing的範例程式碼 (二)

黄舟原創: 2017-03-28 15:38:091548瀏覽

本篇主要講html5 canvas中剪切區域（clip region）、分層、合成(compositing)、變換(Transformation)（旋轉、縮放）功能如何應用。

先貼上一個以下所有涉及的實作運行的基本程式碼段：

Base Code

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>        
<meta charset="utf-8" />       
<script type="text/javascript" src="modernizr-latest.js"></script>        <script type="text/javascript">
window.addEventListener("load", eventWindowLoaded, false);           
var Debugger = function() {};            
Debugger.log = function(message) {                
try {                   
 console.log(message);                
} 
catch (exception) {   return;   }           
}
                        
function eventWindowLoaded() { canvasApp();   }     
       
function canvasSupport() {                
return Modernizr.canvas;            
}
           
function canvasApp() {                
//是否支持CANVAS判断
if(!canvasSupport()) {                    
return;                
}               
 //取Canvas
var theCanvas = document.getElementById("canvasOne");               
 //获取绘图环境
contextvar context = theCanvas.getContext("2d");               
 //绘图方法的实现
function drawScreen() {}               
 //绘图方法调用执行                
drawScreen(); 
 }  
      
</script>    
</head>    
<body>        
<div style="position: absolute; top: 50px; left: 50px; border:1px solid #0000ff">           
 <canvas id="canvasOne" width="550" height="400">
 Your browser does not support HTML5 Canvas.            
</canvas>        
</div>    
</body>
</html>

##以下所有實例程式碼，只要把上面的function drawScreen()替換掉即可！

clip region 裁切區域

在clip region中，我們利用.save 與.restore來把目前繪圖狀態壓入堆疊與從堆疊中恢復；

##使用.save保證裁切前的繪圖狀態;

透過context.rect()來決定要裁切的區域在位置；

透過context.clip()來執行裁切動作；

在Canvas上畫圖，只有在裁切區域的圖形才能顯示出來；

使用context.restore()再恢復到裁切前的狀態；

function drawScreen() {
context.fillStyle = "black";
context.fillRect(0, 0, 200, 200);
context.save();
//clip the canvas to a 50×50 square starting at 0,0
context.rect(0, 0, 100, 100);
context.clip();
//red circle
context.beginPath();
context.strokeStyle = "red"; 
context.lineWidth = 5;
context.arc(100, 100, 100, (Math.PI/180)*0, (Math.PI/180)*360, false);
//full circle
context.stroke();
context.closePath();
context.restore();

//reclip to the entire canvas
context.rect(0, 0, 300, 300);
context.clip();
//draw a blue line that is not clipped
context.beginPath();
context.strokeStyle = "blue"; //need list of available colors
context.lineWidth = 5;
context.arc(100, 100, 50, (Math.PI/180)*0, (Math.PI/180)*360, false);
//full circle
context.stroke();
context.closePath();
}

實例效果圖：

Compositing 合成

在Canvas上圖形合成，指更好的處理圖形的透明度及在畫布上的層效果；

compositing操作中有兩個比較重要的屬性我們先來認識： globalAlpha and globalCompositeOperation
#globalAlpha:指Canvas的透明度，預設值為1.0，範圍是[0.0-1.0];
globalCompositeOperation:應用了「alpha」及"transformations"的多個圖形，是如何繪製的Canvas上的。
共有11種： copy\ destination-atop\destination-in\destination-out\destination-over\ lighter\ source-atop\source-in\source-out\source -over\xor
這11種類型中有兩個特殊的字"source" and "destination"：
"source" :將要在Canvas上繪製的圖形(新圖形)；
"destination":Canvas上目前顯示的圖形（舊圖形）；
copy：指新圖形會被保留，其它都被清除掉
#############destination-atop：指顯示新圖形與重疊部分的舊圖形，舊圖形（重疊部分）顯示在上層###################destination-in：指只顯示舊圖形的重疊部分的圖形#### ##############destination-out：指只顯示舊圖形不重疊部分的圖形##################destination-over：指新舊圖形都顯示，將舊圖形顯示在上層###################lighter：指新舊圖形都顯示，新舊圖形重疊部分作加色處理##### ##
source-atop：指显示旧图表与重叠部分的新图形，新图形（重叠部分）显示在上层
source-in：指只显示新图形重叠部分的图形
source-out：指只显示新图形中不重叠部分的图形
source-over：指新旧图形都显示，新图形显示在上层
xor：指新旧图形都显示，新旧图形重叠的部分会变成透明。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
        <title>test</title>
        <script type="text/javascript" src="../script/modernizr-latest.js"></script>
        <script type="text/javascript">
            window.addEventListener("load", eventWindowLoaded, );
 Debugger = () {
            };
            Debugger.log = (message) {
 {
                    console.log(message);
                }  (exception) {
;
                }
            }
 eventWindowLoaded() {
                canvasApp();
            }

 canvasSupport() {
 Modernizr.canvas;
            }

 canvasApp() {

(!canvasSupport()) {
;
                }

 drawScreen(compositing, num) {
 name = "c" + num;
 theCanvas = document.getElementById(name);
                    theCanvas.width=100;
                    theCanvas.height=100;
 context = theCanvas.getContext("2d");
                    context.fillStyle = "blue";
                    context.fillRect(10, 10, 50, 50);
                    context.globalCompositeOperation = compositing;
                    context.fillStyle = "red";
                    context.fillRect(30, 30, 50, 50);
                }

                drawScreen("copy", 1);
                drawScreen("destination-atop", 2);
                drawScreen("destination-in", 3);
                drawScreen("destination-out", 4);
                drawScreen("destination-over", 5);
                drawScreen("lighter", 6);
                drawScreen("source-atop", 7);
                drawScreen("source-in", 8);
                drawScreen("source-out", 9);
                drawScreen("source-over", 10);
                drawScreen("xor", 11);
            }
        </script>
        <style>
            td {
                border: 1px solid #000000;
            }
        </style>
    </head>
    <body>
        <p style="position: absolute; top: 50px; left: 50px; border:1px solid #0000ff">
            <table>
                <tr>
                    <td><canvas id="c1"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c2"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c3"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c4"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c5"></canvas></td>
                </tr>
                <tr>
                    <td><canvas id="c6"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c7"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c8"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c9"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c10"></canvas></td>
                    <td><canvas id="c11"></canvas></td>
                </tr>
            </table>
        </p>
    </body>
</html>

实例效果图：从左到右、从上到下，分别表示1，2，……11，这11种类型生成的效果图

Transformations 变换

变换的本质就是指从数学（矩阵）的角度来调整图形的物理属性；当然，这是原理；我们在实现的时候，只需要调用方法即可；

移动translate、旋转rotation 、缩放scale 、变换transforms

Transformations are applied to shapes and paths drawn after the setTransform() or other transformation function is called

只有在应用context.setTransform()方法后，对图形的各种变换才能生效；

实例：

function drawScreen() {
context.fillStyle = "blue";
context.fillRect(210,210,50,50);
context.setTransform(1,0,0,1,0,0);//启动变换
var angleInRadians = 45 * Math.PI / 180;
context.rotate(angleInRadians);//旋转（参数为弧度）
context.fillStyle = "red";
context.fillRect(0,0,200,200);
}

效果如图：

蓝色的box并没有发生旋转；红的box是以Canvas的原点为中心顺时针旋转了45度（为何没有以红色box中心为原点旋转呢？）；

Canvas的旋转原点，默认为Canvas的坐标系的（0，0）点，若不进行原点平移就旋转，自然是像整个画布做了旋转；

We must “translate” the point of origin to the center of our shape to rotate it around its own center

我们必须通地context.translate()方法来平移原点，才能按绘制的图形中心来旋转图形自身；

平移原理：

实例：

translate

function drawScreen() {
context.fillStyle = "blue";
context.fillRect(210,210,50,50);
context.setTransform(1,0,0,1,0,0);
var angleInRadians = 45 * Math.PI / 180;
var x = 0;
var y = 0;
var width = 200;
var height = 200;
context.translate(x+.5*width, y+.5*height);//平移
context.rotate(angleInRadians);
context.fillStyle = "red";
context.fillRect(-.5*width,-.5*height , width, height);
}

效果图：

context.scale()实现图形的缩放，

此方法有两个参数：一个是对X轴方向的缩放，一个是对Y轴方向的缩放，正常的图形参数默认都为1；

例如，我们要对图形放大两倍，则使用context.scale(2,2);

以（25，25）为顶点，长宽为50的正方形，放大2倍

function drawScreen() {
context.fillStyle = "blue";
context.fillRect(0, 0, 50, 50);
context.fillRect(150, 50, 50, 50);
context.fillRect(50, 150, 50, 50);        
context.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0);
context.scale(2, 2);            
context.fillStyle = "red";
context.fillRect(25, 25, 50, 50);
}

效果图：

scale与ratation也存在相似问题，就是原点的问题；

如果我们在变换前不进行原点的平移的话，scale功能默认的原点也是canvas的原点；

相当于对整个画布进行scale 默认是延x轴正向(left)，y轴正向进行缩放(down)；

如果想图形依然在原来的位置，从图形的中心位置进行scale，就需要先进行原点的平移context.translate()；

以（25，25）为顶点，长宽为50的正方形，为其中心为原点，放大二倍

以（25，25）为顶点，长宽为50的正方形，为其中心为原点，放大二倍

function drawScreen() {
                
context.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0);
var x = 25;
var y = 25;
var width = 50;
var height = 50;                
context.translate(x + .5 * width, y + .5 * height);                
context.scale(2, 2);                
context.fillStyle = "red";                
context.fillRect(-.5 * width, -.5 * height, width, height);
}

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