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canvas API ,通俗的canvas基礎知識(四)

黄舟
發布: 2017-03-16 13:45:32
原創
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今天要講的內容是canvas的轉換功能,前面的內容沒用看的同學可以出門右轉,先看看前面的基礎知識,廢話不多說,開始進入正題吧!
何為轉換功能?熟悉css3的同學都知道,css3裡面有transform,translate,scale,rotate,animation等等,這就是css3的轉換功能,同樣,canvas也支持,但是只是支持部分,那我們來看看,都支持哪些,和css3相比,有什麼差別?
1、scale

scale(scaleWidth,scaleHeight)  縮放目前繪圖

參數:scaleWidth 表示縮放目前繪圖的寬度,取值如0.5 = 50% ,1 = 100% , 2 = 200% 以此類推; scaleHeight 表示縮放當前繪圖的高度,取值如0.5 = 50% ,1 = 100% , 2 = 200%以此類推
我們可以先看看css3是什麼表現:
css3 scale(sx,sy)  sx,sy分別表示向橫座標和縱座標的縮放向量,取值如0.5 = 50% ,1 = 100% , 2 = 200%以此類推基本上跟canvas是一樣,只是說法不一樣而已,那既然用法是一樣的,我們就來試一下:

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);
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canvas API ,通俗的canvas基礎知識(四)

咦,你會看到一個很奇怪的現象,它不是從定位的原點開始縮放的,而是偏移了原點,實際上是不僅僅是圖形縮放了,就連圖形的邊距也縮放了,且縮放的倍數與圖形倍數一致,我們看一下css3的scale會有什麼樣的表現:

.box{
    width:50px;
    height:50px;
    border:1px solid #000;
    margin:20px;
}
.box:hover{
    -webkit-transform:scale(2,2);
}
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canvas API ,通俗的canvas基礎知識(四)
##css3的表現是以圖形的中心點為原點,然後向四周縮放,由此我們得到canvas 的scale與css3的scale的不同點之一;

不同點之二就是,css3的scale,如果x,y軸的縮放倍數一樣的話,是可以縮寫成一個參數的,如:


.box:hover{
    -webkit-transform:scale(2);
}
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效果是一樣一樣的,但是canvas的2個參數即使縮放倍數一樣,也是不能進行簡寫的,必須2個參數都寫才能運行;

說到這裡,我想起來在canvasAPI開篇的時候留了一個懸念,就是canvas畫布的寬高設定必須在canvas標籤屬性上設置,而不能在css裡設置,這是為什麼呢?下面大家來看一個例子:

第一組,我們用css來定義canvas的寬高,標籤屬性上不設樣式:


canvas{ background:#fff; width:300px; height:300px; }
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ctx.strokeStyle = 'red';
ctx.strokeRect(5,5,50,50);
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咦,這是什麼鬼?

第二組,我們用canvas標籤屬性來設寬高,不用css設定:


#

<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>
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canvas API ,通俗的canvas基礎知識(四) ##明顯是在標籤屬性上設定的寬高是正常的,為什麼css設定寬高會出現這種詭異的狀況,原因是canvas本身是有預設寬高的(寬300,高150),如果在css中設定寬高,會讓canvas認為,現在canvas的寬度倍自動縮放了,縮放比例為css設定的寬度/300,高的也一樣,那麼就可以理解了,現在css設定的寬度是300,高的是300,那麼就會縮放寬=300/300,高縮放=300/150,高的自然就被拉高了一倍,所以這才是必須在canvas的屬性上設定寬高的原因

我們回到scale,我們來給一個動態圖,來看看scale的變化過程:


#

var timer = null;
ctx.strokeStyle = &#39;red&#39;;
timer = setInterval(function(){
    ctx.beginPath();
    ctx.scale(1.5,1.5);
    ctx.strokeRect(5,5,50,50);
    ctx.closePath();
},500)
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canvas API ,通俗的canvas基礎知識(四)可以從這個gif圖中可以看出,scale的變化是在前面的一次繪圖的基礎上再次縮放,然後再縮放,有人說,你這個定時器是本來就是原來的基礎上再縮放一次,理所應該就是這樣,但是這個效果不好看,能不能我設一個參數,然後讓它累加,慢慢的縮放,而且只有一個圖形呢?

嗯,這裡就需要解釋一個方法叫clearRect(),表示在指定的範圍內清除樣式,這裡如果需要只有一個圖形,那麼就必須在下一次繪製圖形之前清除掉前面的一次繪圖,因為中間的時間極短,就感覺是連續的,我們先介紹一下這個clearRect()方法吧:

clearRect(x,y,w,h) 參數:w,y表示需要清除的矩形的左上角座標,w,h表示需要清除的矩形的寬高

從參數可以看出,它是可以清除局部區域的像素的,如果區域設為畫布,則是清除整個畫布了,好了,讓我們一起來寫一下你想要的那種效果:


var timer = null;
        var num = 1;
        ctx.strokeStyle = &#39;red&#39;;
        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)
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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);
}
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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 = &#39;red&#39;;
ctx.fillRect(0,0,150,50);
ctx.beginPath();
ctx.rotate(30*Math.PI/180);
ctx.strokeRect(0,0,150,50);
ctx.closePath();
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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 = &#39;red&#39;;
ctx.fillRect(50,50,150,50);
ctx.beginPath();
ctx.rotate(30*Math.PI/180);
ctx.strokeRect(50,50,150,50);
ctx.closePath();
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图形坐标设置50,50处

ctx.fillStyle = &#39;red&#39;;
ctx.fillRect(100,100,150,50);
ctx.beginPath();
ctx.rotate(30*Math.PI/180);
ctx.strokeRect(100,100,150,50);
ctx.closePath();
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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);
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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:

canvas API ,通俗的canvas基礎知識(四)

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);
}
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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);
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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);
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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);
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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);
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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);
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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);
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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:

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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);
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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

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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);
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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);
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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);
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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!

 以上就是canvas API ,通俗的canvas基础知识(四) 的内容,更多相关内容请关注PHP中文网(m.sbmmt.com)!

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