记得在过去的Web前端开发中,如果你需要绘图或者生成相关图形的话,使用Flash可能是你唯一或者说最强大的实现方式,而在近些年的技术热点HTML5标准中,(画布)能够更加方便的帮助你实现2D绘制图形图像及其各种动画效果功能。
首先我们先来了解一下什么是HTML Canvas?
我们可以在HTML中使用属性width和height来定义Canvas。但是实现Canvas的相关功能主要还依赖于Javascript实现,即HTML5 Canvas API。我们使用javascript来访问和控制Canvas相关的区域,比如调用相关绘图的方法,用来动态的生成需要的动画或者图形。
接下来我们来看看canvas的特性:
互动性:Canvas支持互动,可以很好的响应用户的操作,我们可以通过Javascript来监键盘,鼠标,及其触摸设备相关事件。
动 画:任何被canvas绘制的图形都可以添加动画,简单的弹跳球或者复杂的HTML5游戏都可以实现
灵活性:开发人员可以使用Canvas来绘制任何的内容,比如,直线,图形,文字,图片等,可以包含动画或者不包含。同时你可以添加音频或者视频浏览器支持:几乎所有的现代浏览器都支持,并且被广泛的各种设备支持,例如,桌面,平板,智能手机等等。
流行度:canvas目前很流行,很多的开发人员都使用它来开发类似游戏或者绘图类应用
web标准:只需要有浏览器就可以运行,而非flash或者silverlight,需要安装相关的插件
开发一次,任何浏览器都可以运行(当然,不包括老式浏览器)
可以使用免费拥有大量的开发工具及其类库。
使用HTML5 Canvas我们能开发那些相关产品或者应用呢?
1 可视化数据: 各类统计图表,比如:百度的echart
2 场景秀:用Canvas实现动态的广告效果能够非常融洽的跨平台运行。如:手机中微产品.在移动端兼容性很好。
3 游戏:canvas在基于Web的图像显示方面比Flash更加立体、更加精巧,canvas成为HTML5小游戏开发首选。现阶段h5做游戏,营业方式不是很明确. 25 超棒的 HTML5 Canvas 游戏。
4 其他可嵌入网站的内容 (多用于活动页面、特效):类似图表、音频、视频,还有许多元素能够更好地与Web融合,并且不需要任何插件。
5 趋势=> 模拟器: 无论从视觉效果还是核心功能方面来说,模拟器产品可以完全由JavaScript来实现。模拟真实硬件环境,如移动端各种类型手机.
6 趋势=> 远程计算机控制: Canvas可以让开发者更好地实现基于Web的数据传输,构建一个完美的可视化控制界面。
7 趋势=> 图形编辑器: Photoshop图形编辑器将能够100%基于Web实现。
如何使用HTML5 Canvas?
使用HTML5 canvas其实非常简单, 每一个canvas都拥有一个上下文(context)。使用它你可以来调用相关的画布方法。
<canvas id="mycanvas" width="500" height ="400">
<p>您的浏览器不支持HTML5 Canvas</p>
</canvas>
以上代码我们在HTML中添加了一个canvas标签,如果浏览器不支持canvas,会显示<p>标签的内容,当然,如果你需要支持老式浏览器你也可以使用flash或者其它方法来做一个替代的解决方案。
var canvas = document.getElementById('mycanvas'),
context = canvas.getContext('2d');
以上代码我们通过canvas取到2D的context。
在HTML5 Canvas的2D结构中,坐标(0,0)在左上方,这和传统的坐标不太一样。大家需要注意一下,如下图所示:
save():保存当前环境的状态
restore():返回之前保存过的路径状态和属性
createEvent()
getContext():返回一个对象,指出访问绘图功能必要的API
toDateURL():返回canvas图像的URL
fillStyle:设置或返回用于填充绘画的颜色、渐变或模式
strokeStyle:设置或返回用于笔触的颜色、渐变或模式
shadowColor:设置或返回用于阴影的颜色
shadowBlur:设置或返回用于阴影的模糊级别
shadowOffsetX:设置或返回阴影距形状的水平距离
shadowOffsetY:设置或返回阴影距形状的垂直距离
createLinearGradient():创建线性渐变(用在画布内容上)
createPattern():在指定的方向上重复指定的元素
createRadialGradient():创建放射状/环形的渐变(用在画布内容上)
addColorStop():规定渐变对象中的颜色和停止位置
lineCap:设置或返回线条的结束端点样式
lineJoin:设置或返回两条线相交时,所创建的拐角类型
lineWidth:设置或返回当前的线段宽度
miterLimit:设置或返回最大斜接长度
fill():填充当前绘图(路径)
stroke():绘制已定义的路径
beginPath():起始一条路径,或重置当前路径
moveTo():把路径移动到画布中的指定点,不创建线条
closePath():创建从当前点回到起始点的路径
lineTo():添加一个新点,创建从该点到最后指定点的线条
clip():从原始画布剪切任意形状和尺寸的区域
quadraticCurveTo():创建二次贝塞尔曲线
bezierCurveTo():创建三次贝塞尔曲线
arc():创建弧/曲线(用于创建圆形或部分圆)
arcTo():创建两切线之间的弧/曲线
isPointInPath():如果指定的点位于当前路径中,返回布尔值
scale():缩放当前绘图至更大或更小
rotate():旋转当前绘图
translate():重新映射画布上的(0,0)位置
transform():替换绘图的当前转换矩阵
setTransform():将当前转换重置为单位矩阵,然后运行transform()
font:设置或返回文本内容的当前字体属性
textAlign:设置或返回文本内容的当前对齐方式
textBaseline:设置或返回在绘制文本时使用的的当前文本基线
fillText():在画布上绘制"被填充的"文本
strokeText():在画布上绘制文本(无填充)
measureText():返回包含指定文本宽度的对象
drawImage():向画布上绘制图像、画布或视频
Canvas的API-像素操作方法和属性
width:返回ImageData对象的宽度
height:返回ImageData对象的高度
data:返回一个对象,其包含指定的ImageData对象的图像数据
createImageData():创建新的、空白的I马哥Data对象
getImageData():返回ImageData对象,该对象为画布上指定的矩形复制像素数据
putImageData():把图像数据(从指定的ImageData对象)放回画布上
globalAlpha:设置或返回绘图的当前alpha或透明值
globalCompositeOperation:设置或返回新图像如何绘制到已有的图像上
直接使用Canvas来绘制图形相对来说比较乏味并且麻烦,所以在现代的HTML5 Canvas中我们使用一些现成的第三方类库帮助我们多快好省的实现图形绘制的功能:Echart.js
Canvas里,所有图形都绘制在帧上,绘制方法不会将绘制好的图形元素作为一个返回值输出,js也无法获取到已经绘制好的图形元素,在Canvas中绘制的图形都是一个整体。
假设用Canvas绘制了一个图形,要判断一个事件是否发生在该图形上,有个isPointInPath方法,但是该方法仅判断当前上下文环境中的路径,所以当Canvas里已经绘制了多个图形时,仅能以最后一个图形的上下文环境来判断事件。这种问题的解决方法是:当事件发生时,重绘所有图形,每绘制一个就使用isPointInPath方法,判断事件坐标是否在该图形覆盖范围内。当图形过多时,为了在性能和视觉效果上达到更好的效果,我们可以采取一种数学方法。
多个矩形框
如图,红色部分是由很多个矩形框拼接而成的平滑区域。需求是当鼠标移至矩形框上时出现文本提示框来显示当前是第几个矩形。下图是这些矩形框的坐标:
坐标
接下来绘制矩形框:
绘制
判断一个点是否在矩形框内的数学方法为:假设点为o,矩形为abcd,如果Soab+Sobc+Socd+Soda=Sabcd,则该点在矩形框内,否则不在。
判断
涉及到的函数有:计算两点之间距离、计算三角形面积、判断点是否在矩形内。当鼠标移动的时候,循环判断鼠标坐标点是否在矩形框内,在的话就出现提示框。为了减少判断、提高性能,创建一个函数用于计算矩形框的水平跨度,即X轴范围,当目标点不在该范围内就不做是否在矩形框内的判断。
事件处理程序
其中minmax是一个二维数组,保存着所有矩形框的X轴跨度。
当条件成立时,效果如下,即显示文本:
效果
利用canvas,实现一个下雪的效果,我们先预览下效果:
我们先分析下这个效果:
1,随机产生雪花
2,雪花的产生不是同时产生,而是有先后顺序的
3,雪花怎么表示
4,怎么源源不断的下雪
5,雪花有大有小
搞清楚上面几个问题之后,这个效果基本上就实现了,
首先,由于这个是全屏效果,我采用动态创建canvas,把整个浏览器的宽与高赋值给canvas
调用oCanvas对象的init方法之后,就会在body的最后面追加一个canvas,id为canvas,宽、高与浏览器的宽、高相同,背景为黑色,晚上下雪的效果
接下来,有了舞台,演员该上场了,怎么产生雪花呢?这里把下雪相关的操作,封装成一个类,他的基本结构如下:
var Snow = function(){}
Snow.prototype = {
init : function(){},
draw : function( cxt ) {},
update : function(){}
}
这个类一共有三个方法( init, draw, update ).
init:初始化雪花的位置( x, y 坐标 )、速度、半径( 雪花的大小,在这里我们把雪花用半径不同的圆表示 )
那么init 加上 这个random函数 就可以完成雪花的初始化
1,雪花出来的时候,一般是在屏幕的最上方出现的,所以雪花的y坐标都是0, 其次,雪花的x坐标是随机的,他的范围是从屏幕的左边到右边,那么就是 0 ~ width. 这个width就是canvas的宽度,也就是浏览器的宽度
2,雪花的半径r, 设置为1 ~ 5之间的任意值
3,雪花下降的速度设置为3 ~ 5之间的随机速度,这里我做的下雪是垂直方向往下飘,你可以拓展,考虑风力影响( 这个时候肯定有水平方向的速度 )
有了这些初始化的参数之后,我们完善draw方法,绘制雪花:
参数cxt就是canvas的上下文,这个函数很简单,就是一个arc方法调用init中设置的值来画圆(雪花),在该方法的最后调用了一个update方法,他是干嘛的?他是更新雪花在垂直方向的速度
在update方法中,我们做了边界判断: 雪花往下飘落的时候,肯定会消失,消失之后怎么处理?没有到达边界怎么处理?
canvas的高度减去雪花的半径,这就是雪花要消失时候的边界,所以this.y < height - this.r 如果这个条件成立,那么说明雪花一直在飘着,我们就要把雪花的y方向的位置更新,雪花看起来(‘正在下雪’),当一个雪花快要消失的时候,我们再把他移动到初始的位置,这样看起来就是在圆圆不断的下雪,而不需要重新绘制雪花(如果这样做,肯定会影响性能,这个特效最后肯定会被卡死,这个小技巧很多类似的特效都会用到)。至此核心的流程已经搞定,接下来,我们就要大量的生成雪花了。
生成500个雪花,不是同时生成的,然后把这些雪花保存到数组snow中.
然后,开启定时器,让雪花不断的飘落吧,
完整的demo代码:
作者:ghostwu, 出处:http://www.cnblogs.com/ghostwu
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