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使用HTML5 Canvas绘制直线或折线等线条的方法讲解

Posted in HTML / CSS onMarch 14, 2016

HTML5 Canvas基本概念讲解
html5，这个应该就不需要多作介绍了，只要是开发人员应该都不会陌生。html5是「新兴」的网页技术标准，目前，除IE8及其以下版本的IE浏览器之外，几乎所有主流浏览器(FireFox、Chrome、Opera、Safari、IE9+)都已经开始支持html5了。除此之外，在移动浏览器市场上，众多的移动浏览器也纷纷展开关于「html5的支持能力以及性能表现」的军备竞赛。html作为革命性的网页技术标准，再加上众多浏览器厂商或组织的鼎力支持，可以想见，html5将会成为未来网页技术的领头羊。

html5，说其是「新兴」的，其实也不算新了。毕竟，html5早在2008年其第一份正式草案就已经对外公布。从2008年算起，到现在也算是有些年头了。不过，到目前为止，对于大多数开发人员而言，仍然是「雷声大，雨点小」——听说html5的多，实际使用html5的却很少。

众所周知，html5中增加了许多新特性。在html5的众多特性中，Canvas应该算是最引人注目的新特性之一。我们使用html5的Canvas对象可以直接在浏览器的网页上绘制图形。这意味着浏览器可以脱离Flash等第三方插件，直接在网页上显示图形或动画。

现在，我们就来为html5初学者介绍如何使用html5 Canvas绘制基本的图形。

首先，我们需要准备如下html基础代码：

XML/HTML Code复制内容到剪贴板

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>HTML5 Canvas入门示例</title>
</head>
<body>
</body>
</html>

上述代码是一个html5页面的基本代码模板。其中，第一行代码<!DOCTYPE html>是一个文档类型标签指令，这也是html5页面的标准文档类型指令，用于告诉浏览器「这是一个html5页面，请按照html5的网页标准来解析显示该页面」。第4行代码<meta charset="UTF-8">用于告诉浏览器「这个html5页面的字符编码为UTF-8」，这也是html5网页设置字符编码的标准写法。这与以往的html字符编码指令有所不同。

XML/HTML Code复制内容到剪贴板

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=UTF-8">

现在，我们就在包含上述代码的html文件中进行Canvas绘制图形的实例讲解。首先，我们在上述html代码的body部分添加如下canvas标签。

XML/HTML Code复制内容到剪贴板

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>HTML5 Canvas入门示例</title>
</head>
<body>
<canvas id="myCanvas" width="400px" height="300px" style="border: 1px solid red;">
您的浏览器不支持canvas标签。
</canvas>
</body>
</html>

此时，我们使用支持html5的浏览器打开该页面，将会看到如下内容：
使用HTML5 Canvas绘制直线或折线等线条的方法讲解

在html5中，canvas标签本身并没有任何行为，仅仅只是在页面上占用指定大小的页面空白空间。canvas标签就相当于一块空白的画布，还需要我们自己使用JavaScript提供的canvas API编写相应的代码从而在这块画布上绘制出我们想要的图形。

备注：canvas标签体内的文字内容将会在不支持html5的浏览器中显示。如上述html代码所示，如果你的浏览器不支持html5的canvas标签，那么将会在canvas标签处显示文字「您的浏览器不支持canvas标签」。
作为「画家」的我们，首先需要熟悉我们手中的画笔，也就是JavaScript中的Canvas对象及其相关内容。

在html5中，一个canvas标签就对应一个Canvas对象，我们在JavaScript可以使用document.getElementById()等常规函数来获取该对象。值得注意的是，在JavaScript中，我们并不是直接操作Canvas对象，而是通过Canvas对象来获取对应的图形绘制上下文对象CanvasRenderingContext2D，然后我们再利用CanvasRenderingContext2D对象自带的许多绘制图形的函数来绘图。

这就好像是每一张画布都对应一支画笔，要想在画布上绘画，我们就先要拿到对应的画笔，然后使用这支画笔在画布上绘图。CanvasRenderingContext2D对象就相当于这支画笔。现在，我们就先来尝试在JavaScript中拿到这支画笔。

XML/HTML Code复制内容到剪贴板

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>HTML5 Canvas绘制线条入门示例</title>
</head>
<body>
<canvas id="myCanvas" width="400px" height="300px" style="border: 1px solid red;">
您的浏览器不支持canvas标签。
</canvas>
<script type="text/javascript">
//获取Canvas对象(画布)
var canvas = document.getElementById("myCanvas");
//简单地检测当前浏览器是否支持Canvas对象，以免在一些不支持html5的浏览器中提示语法错误
if(canvas.getContext){
//获取对应的CanvasRenderingContext2D对象(画笔)
var ctx = canvas.getContext("2d");
}
</script>
</body>
</html>

如上述代码所示，我们可以使用Canvas对象的getContext()方法来获取CanvasRenderingContext2D对象。比较细心的读者应该注意到了：getContext()方法需要传入一个字符串——2d，获取到的CanvasRenderingContext2D对象的名称中也带有2D。这是因为，目前html5只支持2D绘图，但是在未来的html5中也可能支持3D或其他形式的绘图。届时，我们可能就需要使用getContext("3d")来获取CanvasRenderingContext3D对象并绘制3D图形了。

使用html5 canvas绘制线条(直线、折线等)
使用html5 Canvas绘制直线所需的CanvasRenderingContext2D对象的主要属性和方法(有"()"者为方法)如下：

属性或方法	基本描述
strokeStyle	用于设置画笔绘制路径的颜色、渐变和模式。该属性的值可以是一个表示css颜色值的字符串。如果你的绘制需求比较复杂，该属性的值还可以是一个CanvasGradient对象或者CanvasPattern对象
globalAlpha	定义绘制内容的透明度，取值在0.0(完全透明)和1.0(完全不透明)之间，默认值为1.0。
lineWidth	定义绘制线条的宽度。默认值是1.0，并且这个属性必须大于0.0。较宽的线条在路径上居中，每边各有线条宽的一半。
lineCap	指定线条两端的线帽如何绘制。合法的值是 "butt"、"round"和"square"。默认值是"butt"。
beginPath()	开始一个新的绘制路径。每次绘制新的路径之前记得调用该方法。它将重置内存中现有的路径。
moveTo(int x, int y)	移动画笔到指定的坐标点(x,y)，该点就是新的子路径的起始点
lineTo(int x, int y)	使用直线连接当前端点和指定的坐标点(x,y)
stroke(int x, int y)	沿着绘制路径的坐标点顺序绘制直线
closePath()	如果当前的绘制路径是打开的，则关闭掉该绘制路径。此外，调用该方法时，它会尝试用直线连接当前端点与起始端点来关闭路径，但如果图形已经关闭(比如先调用了stroke())或者只有一个点，它会什么都不做。

在Canvas的图形绘制过程中，几乎都是先按照一定顺序先定下几个坐标点，也就是所谓的绘制路径，然后再根据我们的需要将这些坐标点用指定的方式连接起来，就形成了我们所需要的图形。当我们了解了CanvasRenderingContext2D对象的上述API后，那么绘制线条就显得非常简单了。

使用canvas绘制基本的直线

现在，我们就使用canvas来绘制最基本的直线。

JavaScript Code复制内容到剪贴板

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>HTML5 Canvas绘制线条入门示例</title>
</head>
<body>
<canvas id="myCanvas" width="400px" height="300px" style="border: 1px solid red;">
您的浏览器不支持canvas标签。
</canvas>
<script type="text/javascript">
//获取Canvas对象(画布)
var canvas = document.getElementById("myCanvas");
//简单地检测当前浏览器是否支持Canvas对象，以免在一些不支持html5的浏览器中提示语法错误
if(canvas.getContext){
//获取对应的CanvasRenderingContext2D对象(画笔)
var ctx = canvas.getContext("2d");
//注意，Canvas的坐标系是：Canvas画布的左上角为原点(0,0)，向右为横坐标，向下为纵坐标，单位是像素(px)。
//开始一个新的绘制路径
ctx.beginPath();
//定义直线的起点坐标为(10,10)
ctx.moveTo(10, 10);
//定义直线的终点坐标为(50,10)
ctx.lineTo(50, 10);
//沿着坐标点顺序的路径绘制直线
ctx.stroke();
//关闭当前的绘制路径
ctx.closePath();
}
</script>
</body>
</html>

显示效果如下：
使用HTML5 Canvas绘制直线或折线等线条的方法讲解

使用canvas绘制带颜色的直线

大家都知道，在现实世界中，画笔也是多种多样的，并且具有各种不同的颜色。同样的，Canvas的画笔CanvasRenderingContext2D对象也同样可以具有你所需要的各种颜色。在上面的代码示例中，我们没有指定颜色的话，Canvas的画笔就默认为最常见的黑色。

现在我们再次使用Canvas的画笔绘制一条蓝色的直线(基于页面简洁考虑，下面只给出关键的JavaScript代码，请同时参考上面完整的代码示例)。

XML/HTML Code复制内容到剪贴板

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>HTML5 Canvas绘制线条入门示例</title>
</head>
<body>
<canvas id="myCanvas" width="400px" height="300px" style="border: 1px solid red;">
您的浏览器不支持canvas标签。
</canvas>
<script type="text/javascript">
//获取Canvas对象(画布)
var canvas = document.getElementById("myCanvas");
//简单地检测当前浏览器是否支持Canvas对象，以免在一些不支持html5的浏览器中提示语法错误
if(canvas.getContext){
//获取对应的CanvasRenderingContext2D对象(画笔)
var ctx = canvas.getContext("2d");
//开始一个新的绘制路径
ctx.beginPath();
//定义直线的起点坐标为(10,10)
ctx.moveTo(10, 10);
//定义直线的终点坐标为(50,10)
ctx.lineTo(50, 10);
//沿着坐标点顺序的路径绘制直线
ctx.stroke();
//关闭当前的绘制路径
ctx.closePath();
//绘制一条带颜色的直线
ctx.moveTo(10, 30);
ctx.lineTo(50, 30);
//支持css颜色值的各种表现形式，例如："blue"、"#0000ff"、"#00f"、"rgb(0,0,255)"、"rgba(0,0,255,1)"
//颜色等各种设置，必须在最终的绘制函数stroke()之前调用
ctx.strokeStyle = "blue";
ctx.stroke();
//关闭当前的绘制路径
ctx.closePath();
}
</script>
</body>
</html>

对应的显示效果如下图：
使用HTML5 Canvas绘制直线或折线等线条的方法讲解

使用canvas绘制基本的折线

当我们掌握了Canvas绘制直线之后，绘制折线等其他形式的线条就简单多了。我们只需要多绘制几个路径中间点，并依次将它们连接起来即可。

JavaScript Code复制内容到剪贴板

<script type="text/javascript">
//获取Canvas对象(画布)
var canvas = document.getElementById("myCanvas");
//简单地检测当前浏览器是否支持Canvas对象，以免在一些不支持html5的浏览器中提示语法错误
if(canvas.getContext){
//获取对应的CanvasRenderingContext2D对象(画笔)
var ctx = canvas.getContext("2d");
//开始一个新的绘制路径
ctx.beginPath();
//设置线条颜色为蓝色
ctx.strokeStyle = "blue";
//设置路径起点坐标
ctx.moveTo(20, 50);
//定义中间点坐标1
ctx.lineTo(60, 50);
//定义中间点坐标2
ctx.lineTo(60, 90);
//定义中间点坐标3(这是最后一个中间点，也就是终点)
ctx.lineTo(100, 90);
//按照绘制路径顺序连接各个坐标点
ctx.stroke();
//关闭绘制路径
ctx.closePath();
}
</script>

对应的显示效果如下图：
使用HTML5 Canvas绘制直线或折线等线条的方法讲解

掌握上述内容后，相信大家对使用Canvas绘制线条有一些基本的了解了吧。由于对线条的宽度、透明度等控制只是设置单个属性即可，请参考上面的相关API，这里就不再赘述了。

强烈注意：在绘制图形路径时，一定要先调用beginPath()。beginPath()方法将会清空内存中之前的绘制路径信息。如果不这样做，对于绘制单个图形可能没什么影响，但是在绘制多个图形时(例如上面示例的两条直线)，将会导致路径绘制或者颜色填充等操作出现任何意料之外的结果。
此外，对于closePath()方法，初学者一定要稍加注意，尤其是上面API表格中closePath()方法描述中的红色文字。在上面绘制折线的代码示例中，我们先调用了stroke()，再调用了closePath()。其实在调用stroke()方法时，折线就已经绘制好了，当前的绘制路径也就被关闭掉了，所以再调用closePath()方法时，它就不会使用直线连接当前端点和起始端点(也就是说，这里的closePath()是可有可无的，不过为了保持良好的习惯，还是建议写上)。如果我们交换一下stroke()和closePath()的调用顺序，则情况完全不一样了。由于closePath()先调用，此时绘制路径并没有关闭，那么closePath()将会用直线连接当前端点和起始端点。

交换stroke()和closePath()调用顺序后的示例代码如下：

交换调用顺序后，对应的显示效果如下：
使用HTML5 Canvas绘制直线或折线等线条的方法讲解

使用HTML5 Canvas绘制直线或折线等线条的方法讲解

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