纯JavaScript实现HTML5 Canvas 6种特效滤镜

者：前端Q

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前端

小试牛刀，实现了六款简单常见HTML5 Canvas特效滤镜，并且封装成一个纯JavaScript可调用的API文件gloomyfishfilter.js。支持的特效滤镜分别为：

1.反色

2.灰色调

3.模糊

4.浮雕

5.雕刻

6.合理

滤镜原理解释：

2.灰色调：获取一个预期点RGB值r，g，b则新的RGB值

newr =（r * 0.272）+（g * 0.534）+（b * 0.131）;

newg =（r * 0.349）+（g * 0.686）+（b * 0.168）;

newb =（r * 0.393）+（g * 0.769）+（b * 0.189）;

3.模糊：基于一个5 * 5的卷积核

4.浮雕与雕刻：

根据当前预期的前一个预期RGB值与它的后一个重新的RGB值之差再加上128

5.总体：模拟了物体在镜子中与之对应的效果。

杂项准备

1、如何获取Canvas 2d context对象

var canvas = document.getElementById("target");

canvas.width = source.clientWidth;

canvas.height = source.clientHeight;

**if**(!canvas.getContext) {

   console.log("Canvas not supported. Please install a HTML5compatible browser.");

   **return**;

}

// get 2D context of canvas and draw image

tempContext = canvas.getContext("2d");

2、如何添加一个DOM img对象到Canvas对象中

var source = document.getElementById("source");

tempContext.drawImage(source, 0, 0, canvas.width,canvas.height);

3、如何从Canvas对象中获取预定数据

var canvas = document.getElementById("target");

var len = canvas.width * canvas.height * 4;

var canvasData = tempContext.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

var binaryData = canvasData.data;

4、如何对DOM对象实现鼠标ClickEvent绑定

function bindButtonEvent(element, type, handler) 
{  

if(element.addEventListener){ 

      element.addEventListener(type, handler,**false**); 

   }else{ 

      element.attachEvent('on'+type, handler);// for IE6,7,8

   } 

}

5、如何调用实现的gfilter API完成滤镜功能

<scriptsrc=*"gloomyfishfilter.js"*></script> //导入API文件

gfilter.colorInvertProcess(binaryData, len); //调用 API

6、浏览器支持：IE，FF，Chrome上测试通过，其中IE上支持通过以下标签实现：

<meta http-equiv="X-UA-Compatible"*content=*"chrome=IE8">

效果演示：

应用程序源代码：

CSS部分：

#svgContainer {
  width:800px;
  height:600px;
  background-color:#EEEEEE;
}

#sourceDiv { float: left; border: 2px solid blue} 
#targetDiv { float: right;border: 2px solid red}

filter1.html中HTML源代码：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="chrome=IE8">
<meta http-equiv="Content-type" content="text/html;charset=UTF-8">
<title>Canvas Filter Demo</title>
<link href="default.css" rel="stylesheet" />
<script src="gloomyfishfilter.js"></scrip>
</head>
<body>
  <h1>HTML Canvas Image Process - By Gloomy Fish</h1>
  <div id="svgContainer">
    <div id="sourceDiv">
      <img id="source" src="../test.png" />
    </div>
    <div id="targetDiv">
      <canvas id="target"></canvas>
    </div>
  </div>
  <div id="btn-group">
    <button type="button" id="invert-button">反色</button>
    <button type="button" id="adjust-button">灰色调</button>
    <button type="button" id="blur-button">模糊</button>
    <button type="button" id="relief-button">浮雕</button>
    <button type="button" id="diaoke-button">雕刻</button>
    <button type="button" id="mirror-button">镜像</button>
  </div>
</body>
</html>

filter1.html中JavaScript源代码：

var tempContext = null; // global variable 2d context
    window.onload = function() {
      var source = document.getElementById("source");
      var canvas = document.getElementById("target");
      canvas.width = source.clientWidth;
      canvas.height = source.clientHeight;

      if (!canvas.getContext) {
          console.log("Canvas not supported. Please install a HTML5 compatible browser.");
          return;
      }

      // get 2D context of canvas and draw image
      tempContext = canvas.getContext("2d");
      tempContext.drawImage(source, 0, 0, canvas.width, canvas.height);

          // initialization actions
          var inButton = document.getElementById("invert-button");
          var adButton = document.getElementById("adjust-button");
          var blurButton = document.getElementById("blur-button");
          var reButton = document.getElementById("relief-button");
          var dkButton = document.getElementById("diaoke-button");
          var mirrorButton = document.getElementById("mirror-button");

          // bind mouse click event
          bindButtonEvent(inButton, "click", invertColor);
          bindButtonEvent(adButton, "click", adjustColor);
          bindButtonEvent(blurButton, "click", blurImage);
          bindButtonEvent(reButton, "click", fudiaoImage);
          bindButtonEvent(dkButton, "click", kediaoImage);
          bindButtonEvent(mirrorButton, "click", mirrorImage);
    }

    function bindButtonEvent(element, type, handler)  
{  
      if(element.addEventListener) {  
         element.addEventListener(type, handler, false);  
      } else {  
         element.attachEvent('on'+type, handler); // for IE6,7,8
      }  
    }  

    function invertColor() {
      var canvas = document.getElementById("target");
      var len = canvas.width * canvas.height * 4;
      var canvasData = tempContext.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
      var binaryData = canvasData.data;

          // Processing all the pixels
          gfilter.colorInvertProcess(binaryData, len);

          // Copying back canvas data to canvas
          tempContext.putImageData(canvasData, 0, 0);
    }

    function adjustColor() {
      var canvas = document.getElementById("target");
      var len = canvas.width * canvas.height * 4;
      var canvasData = tempContext.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
          var binaryData = canvasData.data;

          // Processing all the pixels
          gfilter.colorAdjustProcess(binaryData, len);

          // Copying back canvas data to canvas
          tempContext.putImageData(canvasData, 0, 0);
    }

    function blurImage() 
{
      var canvas = document.getElementById("target");
      var len = canvas.width * canvas.height * 4;
      var canvasData = tempContext.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

          // Processing all the pixels
          gfilter.blurProcess(tempContext, canvasData);

          // Copying back canvas data to canvas
          tempContext.putImageData(canvasData, 0, 0);
    }

    function fudiaoImage() 
{
      var canvas = document.getElementById("target");
      var len = canvas.width * canvas.height * 4;
      var canvasData = tempContext.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

          // Processing all the pixels
          gfilter.reliefProcess(tempContext, canvasData);

          // Copying back canvas data to canvas
          tempContext.putImageData(canvasData, 0, 0);
    }

    function kediaoImage() 
{
      var canvas = document.getElementById("target");
      var len = canvas.width * canvas.height * 4;
      var canvasData = tempContext.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

          // Processing all the pixels
          gfilter.diaokeProcess(tempContext, canvasData);

          // Copying back canvas data to canvas
          tempContext.putImageData(canvasData, 0, 0);
    }

    function mirrorImage() 
{
      var canvas = document.getElementById("target");
      var len = canvas.width * canvas.height * 4;
      var canvasData = tempContext.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

          // Processing all the pixels
          gfilter.mirrorProcess(tempContext, canvasData);

          // Copying back canvas data to canvas
          tempContext.putImageData(canvasData, 0, 0);
    }

滤镜源代码（gloomyfishfilter.js）：

var gfilter = {
    type: "canvas",
    name: "filters",
    author: "zhigang",
    getInfo: function () {
        return this.author + ' ' + this.type + ' ' + this.name;
    },

    /**
     * invert color value of pixel, new pixel = RGB(255-r, 255-g, 255 - b)
     * 
     * @param binaryData - canvas's imagedata.data
     * @param l - length of data (width * height of image data)
     */
   colorInvertProcess: function(binaryData, l) {
    for (var i = 0; i < l; i += 4) {
          var r = binaryData[i];
          var g = binaryData[i + 1];
          var b = binaryData[i + 2];

          binaryData[i] = 255-r;
          binaryData[i + 1] = 255-g;
          binaryData[i + 2] = 255-b;
      }
   },

   /**
    * adjust color values and make it more darker and gray...
    * 
    * @param binaryData
    * @param l
    */
  colorAdjustProcess: function(binaryData, l) {
    for (var i = 0; i < l; i += 4) {
          var r = binaryData[i];
          var g = binaryData[i + 1];
          var b = binaryData[i + 2];

          binaryData[i] = (r * 0.272) + (g * 0.534) + (b * 0.131);
          binaryData[i + 1] = (r * 0.349) + (g * 0.686) + (b * 0.168);
          binaryData[i + 2] = (r * 0.393) + (g * 0.769) + (b * 0.189);
      }
  },

  /**
   * deep clone image data of canvas
   * 
   * @param context
   * @param src
   * @returns
   */
  copyImageData: function(context, src)
  {
      var dst = context.createImageData(src.width, src.height);
      dst.data.set(src.data);
      return dst;
  },

  /**
   * convolution - keneral size 5*5 - blur effect filter(模糊效果)
   * 
   * @param context
   * @param canvasData
   */
  blurProcess: function(context, canvasData) {
    console.log("Canvas Filter - blur process");
    var tempCanvasData = this.copyImageData(context, canvasData);
    var sumred = 0.0, sumgreen = 0.0, sumblue = 0.0;
    for ( var x = 0; x < tempCanvasData.width; x++) {    
            for ( var y = 0; y < tempCanvasData.height; y++) {    

                // Index of the pixel in the array    
                var idx = (x + y * tempCanvasData.width) * 4;       
                for(var subCol=-2; subCol<=2; subCol++) {
                  var colOff = subCol + x;
                  if(colOff <0 || colOff >= tempCanvasData.width) {
                    colOff = 0;
                  }
                  for(var subRow=-2; subRow<=2; subRow++) {
                    var rowOff = subRow + y;
                    if(rowOff < 0 || rowOff >= tempCanvasData.height) {
                      rowOff = 0;
                    }
                    var idx2 = (colOff + rowOff * tempCanvasData.width) * 4;    
                      var r = tempCanvasData.data[idx2 + 0];    
                      var g = tempCanvasData.data[idx2 + 1];    
                      var b = tempCanvasData.data[idx2 + 2];
                      sumred += r;
                      sumgreen += g;
                      sumblue += b;
                  }
                }

                // calculate new RGB value
                var nr = (sumred / 25.0);
                var ng = (sumgreen / 25.0);
                var nb = (sumblue / 25.0);

                // clear previous for next pixel point
                sumred = 0.0;
                sumgreen = 0.0;
                sumblue = 0.0;

                // assign new pixel value    
                canvasData.data[idx + 0] = nr; // Red channel    
                canvasData.data[idx + 1] = ng; // Green channel    
                canvasData.data[idx + 2] = nb; // Blue channel    
                canvasData.data[idx + 3] = 255; // Alpha channel    
            }
    }
  },

  /**
   * after pixel value - before pixel value + 128
   * 浮雕效果
   */
  reliefProcess: function(context, canvasData) {
    console.log("Canvas Filter - relief process");
    var tempCanvasData = this.copyImageData(context, canvasData);
    for ( var x = 1; x < tempCanvasData.width-1; x++) 
    {    
            for ( var y = 1; y < tempCanvasData.height-1; y++)
            {    

                // Index of the pixel in the array    
                var idx = (x + y * tempCanvasData.width) * 4;       
        var bidx = ((x-1) + y * tempCanvasData.width) * 4;
        var aidx = ((x+1) + y * tempCanvasData.width) * 4;

                // calculate new RGB value
                var nr = tempCanvasData.data[aidx + 0] - tempCanvasData.data[bidx + 0] + 128;
                var ng = tempCanvasData.data[aidx + 1] - tempCanvasData.data[bidx + 1] + 128;
                var nb = tempCanvasData.data[aidx + 2] - tempCanvasData.data[bidx + 2] + 128;
                nr = (nr < 0) ? 0 : ((nr >255) ? 255 : nr);
                ng = (ng < 0) ? 0 : ((ng >255) ? 255 : ng);
                nb = (nb < 0) ? 0 : ((nb >255) ? 255 : nb);

                // assign new pixel value    
                canvasData.data[idx + 0] = nr; // Red channel    
                canvasData.data[idx + 1] = ng; // Green channel    
                canvasData.data[idx + 2] = nb; // Blue channel    
                canvasData.data[idx + 3] = 255; // Alpha channel    
            }
    }
  },

  /**
   *   before pixel value - after pixel value + 128
   *  雕刻效果
   * 
   * @param canvasData
   */
  diaokeProcess: function(context, canvasData) {
    console.log("Canvas Filter - process");
    var tempCanvasData = this.copyImageData(context, canvasData);
    for ( var x = 1; x < tempCanvasData.width-1; x++) 
    {    
            for ( var y = 1; y < tempCanvasData.height-1; y++)
            {    

                // Index of the pixel in the array    
                var idx = (x + y * tempCanvasData.width) * 4;       
        var bidx = ((x-1) + y * tempCanvasData.width) * 4;
        var aidx = ((x+1) + y * tempCanvasData.width) * 4;

                // calculate new RGB value
                var nr = tempCanvasData.data[bidx + 0] - tempCanvasData.data[aidx + 0] + 128;
                var ng = tempCanvasData.data[bidx + 1] - tempCanvasData.data[aidx + 1] + 128;
                var nb = tempCanvasData.data[bidx + 2] - tempCanvasData.data[aidx + 2] + 128;
                nr = (nr < 0) ? 0 : ((nr >255) ? 255 : nr);
                ng = (ng < 0) ? 0 : ((ng >255) ? 255 : ng);
                nb = (nb < 0) ? 0 : ((nb >255) ? 255 : nb);

                // assign new pixel value    
                canvasData.data[idx + 0] = nr; // Red channel    
                canvasData.data[idx + 1] = ng; // Green channel    
                canvasData.data[idx + 2] = nb; // Blue channel    
                canvasData.data[idx + 3] = 255; // Alpha channel    
            }
    }
  },

  /**
   * mirror reflect
   * 
   * @param context
   * @param canvasData
   */
  mirrorProcess : function(context, canvasData) {
    console.log("Canvas Filter - process");
    var tempCanvasData = this.copyImageData(context, canvasData);
    for ( var x = 0; x < tempCanvasData.width; x++) // column
    {    
            for ( var y = 0; y < tempCanvasData.height; y++) // row
            {    

                // Index of the pixel in the array    
                var idx = (x + y * tempCanvasData.width) * 4;       
        var midx = (((tempCanvasData.width -1) - x) + y * tempCanvasData.width) * 4;

                // assign new pixel value    
                canvasData.data[midx + 0] = tempCanvasData.data[idx + 0]; // Red channel    
                canvasData.data[midx + 1] = tempCanvasData.data[idx + 1]; ; // Green channel    
                canvasData.data[midx + 2] = tempCanvasData.data[idx + 2]; ; // Blue channel    
                canvasData.data[midx + 3] = 255; // Alpha channel    
            }
    }
  },
};

总结

感谢阅读，如果你觉得我今天分享的内容，不错，请点一个赞，谢谢！！

什么是HTML

HTML 是用来描述网页的一种语言。HTML 是一种在 Web 上使用的通用标记语言。HTML 允许你格式化文本，添加图片，创建链接、输入表单、框架和表格等等，并可将之存为文本文件，浏览器即可读取和显示。

HTML 指的是超文本标记语言: HyperText Markup Language
HTML 不是一种编程语言，而是一种标记语言
标记语言是一套标记标签 (markup tag)
HTML 使用标记标签来描述网页
HTML 文档包含了HTML 标签及文本内容
HTML文档也叫做 web 页面

2 入门实例

新建一个test.html文件，内容如下

<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><title>ZONGXP</title></head><body> <h1>我的第一个标题</h1><p>我的第一个段落。</p> </body></html>

其中：

<!DOCTYPE html> 声明为 HTML5 文档
<html> 元素是 HTML 页面的根元素
<head> 元素包含了文档的元（meta）数据，如 <meta charset="utf-8"> 定义网页编码格式为 utf-8（由于在大部分浏览器中直接输出中文会出现乱码，所以要在头部将字符声明为UTF-8）
<title> 元素描述了文档的标题
<body> 元素包含了可见的页面内容
<h1> 元素定义一个大标题
<p> 元素定义一个段落

保存后运行，即可在浏览器中打开如下界面

3 各部分详解

3.1 标题

HTML 标题（Heading）是通过<h1> - <h6> 标签来定义的.

<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><title>ZONGXP</title></head><body> <h1>这是标题 1</h1><h2>这是标题 2</h2><h3>这是标题 3</h3><h4>这是标题 4</h4><h5>这是标题 5</h5><h6>这是标题 6</h6> </body></html>

3.2 段落

HTML 段落是通过标签 <p> 来定义的

<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><title>ZONGXP</title></head><body> <p>这是一个段落。</p><p>这是一个段落。</p><p>这是一个段落。</p> </body></html>

3.3 链接

HTML 链接是通过标签 <a> 来定义的

<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><title>ZONGXP</title></head><body> <a href="https://blog.csdn.net/zong596568821xp">这是一个链接使用了 href 属性</a> </body></html>

3.4 图像

HTML 图像是通过标签 <img> 来定义的。注意： 图像的名称和尺寸是以属性的形式提供的。

<!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><title>ZONGXP</title></head><body> <img src="zongxp.jpg" width="640" height="640" /> </body></html>

3.5 表格

表格由 <table> 标签来定义。每个表格均有若干行（由 <tr> 标签定义），每行被分割为若干单元格（由 <td> 标签定义）。字母 td 指表格数据（table data），即数据单元格的内容。数据单元格可以包含文本、图片、列表、段落、表单、水平线、表格等等。表格的表头使用 <th> 标签进行定义。如果不定义边框属性，表格将不显示边框。有时这很有用，但是大多数时候，我们希望显示边框。使用边框属性来显示一个带有边框的表格：

<table border="1">    <tr>        <th>Header 1</th>        <th>Header 2</th>    </tr>    <tr>        <td>row 1, cell 1</td>        <td>row 1, cell 2</td>    </tr>    <tr>        <td>row 2, cell 1</td>        <td>row 2, cell 2</td>    </tr></table>

4 速查列表

4.1 基本文档

<!DOCTYPE html><html><head><title>文档标题</title></head><body>可见文本...</body></html>

4.2 基本标签

<h1>最大的标题</h1><h2> . . . </h2><h3> . . . </h3><h4> . . . </h4><h5> . . . </h5><h6>最小的标题</h6> <p>这是一个段落。</p><br> （换行）<hr> （水平线）<!-- 这是注释 -->

4.3 文本格式化

<b>粗体文本</b><code>计算机代码</code><em>强调文本</em><i>斜体文本</i><kbd>键盘输入</kbd> <pre>预格式化文本</pre><small>更小的文本</small><strong>重要的文本</strong> <abbr> （缩写）<address> （联系信息）<bdo> （文字方向）<blockquote> （从另一个源引用的部分）<cite> （工作的名称）<del> （删除的文本）<ins> （插入的文本）<sub> （下标文本）<sup> （上标文本）

4.4 链接

普通的链接：<a href="http://www.example.com/">链接文本</a>图像链接： <a href="http://www.example.com/"><img src="URL" alt="替换文本"></a>邮件链接： <a href="mailto:webmaster@example.com">发送e-mail</a>书签：<a id="tips">提示部分</a><a href="#tips">跳到提示部分</a>

4.5 图片

<img src="URL" alt="替换文本" height="42" width="42">

4.6 样式/区块

<style type="text/css">h1 {color:red;}p {color:blue;}</style><div>文档中的块级元素</div><span>文档中的内联元素</span>

4.7 无序列表

<ul>    <li>项目</li>    <li>项目</li></ul>

4.8 有序列表

多人在使用 CSS 时,对 Display, Visibility 和 Overflow 三个属性的理解并不是很清晰,这里就对这三个属性做一下分析,对应三个属性在使用时的区别.

Display

display 用来设置或检索对象是否及如何显示。

display: none

display 属性为 none 时,隐藏标签对象。不会为对象保留其位置空间,它下面所在的元素会被自动上移占有被隐藏标签位置。

HTML 代码:

<div id="a">A</div>
<div id="b">B</div>
<div id="c">C</div>

CSS代码:

div{
    width: 200px;
    height: 100px;
}
#a{
    background-color: red;
}
#b{
    
    background-color: green;
    display: none;
}
#c{
    background-color: blue;
}

效果如下:

display: block

display 属性为 block 时,默认有显示标签的意义,同时可以将标签转换为块元素显示,这时标签会独占一行,并且可以设置宽高属性。

HTML 代码:

<span id="a">A</span>
<span id="b">B</span>
<span id="c">C</span>

CSS代码:

span{
    width: 200px;
    height: 100px;
    font-size: 50px;
    color: gray;
}
#a{
    background-color: red;
}
#b{
    
    background-color: green;
}
#c{
    background-color: blue;
    display: block;
}

效果如下:

display: inline

display 属性为 inline 时,指定对象为内联元素,此时对象的宽高属性不在有效,元素大小取决于实际内容大小。

HTML 代码:

<div id="a">A</div>
<div id="b">B</div>
<div id="c">C</div>

CSS代码:

div{
    width: 200px;
    height: 100px;
    font-size: 50px;
    color: gray;
    display: inline;
}
#a{
    background-color: red;
}
#b{
    background-color: green;
}
#c{
    background-color: blue;
}

效果如下:

Visibility

visibility 属性用来设置或检索是否显示对象。与 display 属性不同，该属性为隐藏的对象保留其占据的物理空间, 该属性默认值为 visible, 设置对象可见。

visibility: hidden

visibility 属性为 hidden 时,隐藏标签对象。但该对象所占用的位置空间会被保留。

HTML代码:

<div id="a">A</div>
<div id="b">B</div>
<div id="c">C</div>

CSS代码:

div{
    width: 200px;
    height: 100px;
    font-size: 50px;
    color: gray;
}
#a{
    background-color: red;
}
#b{
    background-color: green;
    visibility: hidden;
}
#c{
    background-color: blue;
}

效果如下:

Overflow

overflow 属性用来检索或设置当对象的内容超过其指定高度及宽度时如何管理内容。

overflow: visible

overflow 默认值为 visible, 作用是按实际效果显示 ,不剪切超出范围的内容。

HTML 代码:

<div id="a">
    <div id="b"></div>
</div>

CSS代码:

#a{
    width: 300px;
    height: 100px;
    background-color: red;
    overflow: visible;

}
#b{
    width: 200px;
    height: 300px;
    background-color: blue;
}

效果如下:

overflow: hidden

overflow 值为 hidden时,会将超出对象尺寸的内容进行裁剪，将不出现滚动条。

HTML 代码:

<div id="a">
    <div id="b"></div>
</div>

CSS代码:

#a{
    width: 300px;
    height: 100px;
    background-color: red;
    overflow: hidden;

}
#b{
    width: 200px;
    height: 300px;
    background-color: blue;
}

效果如下:

overflow: scroll

overflow 值为 scroll, 作用是将超出对象尺寸的内容进行裁剪，并以滚动条的方式显示超出的内容。

HTML 代码:

<div id="a">
    <div id="b"></div>
</div>

CSS代码:

#a{
    width: 300px;
    height: 100px;
    background-color: red;
    overflow:  scroll;

}
#b{
    width: 200px;
    height: 300px;
    background-color: blue;
}

效果如下:

overflow: auto

overflow 值为 auto时, 作用是在需要时剪切内容并添加滚动条，该值为body对象和textarea的默认值。

HTML 代码:

<div id="a">
    <div id="b"></div>
</div>

CSS代码:

#a{
    width: 300px;
    height: 100px;
    background-color: red;
    overflow: auto;

}
#b{
    width: 200px;
    height: 300px;
    background-color: blue;
}

效果如下:

总结:

display 和 visibility 属性都是用来设置或检索对象是否及如何显示。
使用diplay 隐藏对象时,在文档流中不占空间.后续对象会占据隐藏对象位置。
使用 visibility 隐藏对象时,在文档流中会保留隐藏对象所占用的空间。
overflow 主要用来检索或设置当对象的内容超过其指定高度及宽度时如何管理内容显示。

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