canvas类库开发基础

这个专栏目标实现一个自给自足的canvas项目,先造轮子,类似于fabric.js,然后用我们自己的轮子封装一个上层应用,类似于实时通信共享的画板excalidraw!! 下面整理了核心的几个canvas基本概念,如果要造canvas相关的轮子,掌握如下知识是必不可少的。

beginPath

我的这篇文章中"理解基于状态的绘图"部分有详解,总结来说就是stroke绘制的图形是基于与上一个beginPath之间的所有路径进行绘制的。

所以ctx.beginPath()调用的最佳实践应该是绘制完成(完成了画线或者填充)一部分之后,开始绘制下一部分之前都调用。

变换

  • ctx.scale:针对坐标轴的刻度间距进行缩放,默认情况下坐标轴方向上刻度间距等于一个canvas像素的大小,如果ctx.scale(2, 2)之后,刻度间距变为原来的两倍,原本处于画布中心的点移动到了画布的右下角。
  • ctx.translate:移动坐标轴,默认情况下canvas的坐标轴原点处于画布的左上角。ctx.translate(150, 150)的含义就是坐标轴移动至(150, 150),基于这个移动,我们画一个正方形并指定正方形的左上角为(0, 0)会发现,正方形的左上角位于(150, 150),因为fillRect等一系列绘制api的位置参数都是基于坐标轴的。
  • ctx.rotate:顺时针旋转坐标轴,默认情况下坐标原点向右为x,向下为y。ctx.rotate(Math.PI)执行之后,坐标原点向左为x方向,向上为y方向。

绘制上下文缓存

ctx.save()方法可以将当前的绘制上下文入栈存储,当调用ctx.restore()时栈顶的绘制上下文将出栈并生效。

绘制上下文包括当前ctx的所有设置,包括上述三种变换,以及fillStyle等属性的设置。

如下:

javascript 复制代码
let canvas = document.getElementById('canvas');
canvas.width = 300 * devicePixelRatio;
canvas.height = 300 * devicePixelRatio;
canvas.style.width = '300px';
canvas.style.height = '300px';
canvas.style.border = '1px solid red';
const ctx = canvas.getContext('2d');
​
ctx.save();
​
ctx.scale(devicePixelRatio, devicePixelRatio);
ctx.translate(150, 150);
ctx.rotate(Math.PI);
ctx.fillStyle = 'red';
​
ctx.restore();
ctx.fillRect(0, 0, 150, 150);

如上ctx创建之后就通过ctx.save保存了上下文(默认的绘制配置入栈),然后开启了一个新的上下文,我们基于这个新的上下文进行后续的操作,然后下面进行的三种变换,以及修改fillStyle都是在最新的上下文中进行的,但是在真正绘制矩形之前调用了ctx.restore(),导致默认上下文出栈取代当前的上下文,所以最后的矩形绘制出来没有任何特效。

创建高清canvas

demo

创建300px * 300px的高清canvas:

javascript 复制代码
let canvas = document.getElementById('canvas');
canvas.width = 300 * devicePixelRatio;
canvas.height = 300 * devicePixelRatio;
canvas.style.width = '300px';
canvas.style.height = '300px';
canvas.style.border = '1px solid red';
const ctx = canvas.getContext('2d');
ctx.scale(devicePixelRatio, devicePixelRatio);
ctx.fillStyle = 'red'
ctx.fillRect(0, 0, 300, 300);

解析

让一个物理像素对应一个canvas像素进行绘制,也就是位图高清的原理。

如上,我们 300px * 300px 的区域实际上有 (300 * devicePixelRatio) * (300 * devicePixelRatio)个物理像素来负责这一部分的渲染,所以我们申请canvas的像素(canvas.width / canvas.height)为 300 * devicePixelRatio个,也就是与物理像素一样多。然后通过canvas的样式属性将这些canvas像素限制在 300px * 300px 的区域内,至此,我们就做到了这个 300px * 300px 的区域内部1个物理像素渲染一个canvas像素。

但为了方便开发,我们想做到canvas绘制时相关api的位置信息与css像素一一对应,如上例中,我们希望canvas绘制时 (300, 300)这个点就在canvas画布的右下角,所以我们再通过ctx.scale(devicePixelRatio, devicePixelRatio);修改坐标轴的刻度长度,让刻度变为原来的devicePixelRatio倍。举个例子,devicePixelRatio 等于2时,我们在 300px * 300px的区域上申请了 600 * 600 的canvas像素,所以绘制时 (300, 300)的坐标点在画布的中心而非右下,我们通过ctx.scale(2, 2)将x轴与y轴的坐标长度(刻度间隔)扩大2倍,这样 (300, 300)这个坐标点就是画布的右下角了,这一步变换也就保证了canvas绘制时的坐标与css坐标统一。

相关推荐
我要洋人死39 分钟前
导航栏及下拉菜单的实现
前端·css·css3
科技探秘人1 小时前
Chrome与火狐哪个浏览器的隐私追踪功能更好
前端·chrome
科技探秘人1 小时前
Chrome与傲游浏览器性能与功能的深度对比
前端·chrome
JerryXZR1 小时前
前端开发中ES6的技术细节二
前端·javascript·es6
七星静香1 小时前
laravel chunkById 分块查询 使用时的问题
java·前端·laravel
q2498596931 小时前
前端预览word、excel、ppt
前端·word·excel
小华同学ai1 小时前
wflow-web:开源啦 ,高仿钉钉、飞书、企业微信的审批流程设计器,轻松打造属于你的工作流设计器
前端·钉钉·飞书
Gavin_9151 小时前
【JavaScript】模块化开发
前端·javascript·vue.js
懒大王爱吃狼2 小时前
Python教程:python枚举类定义和使用
开发语言·前端·javascript·python·python基础·python编程·python书籍
逐·風6 小时前
unity关于自定义渲染、内存管理、性能调优、复杂物理模拟、并行计算以及插件开发
前端·unity·c#