概述

<canvas>元素用于生成圖像。它本身就像一個畫布，JavaScript 通過操作它的 API，在上面生成圖像。它的底層是一個個像素，基本上<canvas>是一個可以用 JavaScript 操作的位圖（bitmap）。

它與 SVG 圖像的區別在于，<canvas>是腳本調用各種方法生成圖像，SVG 則是一個 XML 文件，通過各種子元素生成圖像。

使用 Canvas API 之前，需要在網頁里面新建一個<canvas>元素。

<canvas id="myCanvas" width="400" height="250">   你的瀏覽器不支持canvas! </canvas>

如果瀏覽器不支持這個 API，就會顯示<canvas>標簽中間的文字：“您的瀏覽器不支持 Canvas”。

每個<canvas>元素都有一個對應的CanvasRenderingContext2D對象（上下文對象）。Canvas API 就定義在這個對象上面。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");

上面代碼中，<canvas>元素節點對象的getContext()方法，返回的就是CanvasRenderingContext2D對象。

注意，Canvas API 需要getContext方法指定參數2d，表示該<canvas>節點生成 2D 的平面圖像。如果參數是webgl，就表示用于生成 3D 的立體圖案，這部分屬于 WebGL API。

按照用途，Canvas API 分成兩大部分：繪制圖形和圖像處理。

Canvas API：繪制圖形

Canvas 畫布提供了一個作圖的平面空間，該空間的每個點都有自己的坐標。原點(0, 0)位于圖像左上角，x軸的正向是原點向右，y軸的正向是原點向下。

路徑

以下方法和屬性用來繪制路徑。

• CanvasRenderingContext2D.beginPath()：開始繪制路徑。
• CanvasRenderingContext2D.closePath()：結束路徑，返回到當前路徑的起始點，會從當前點到起始點繪制一條直線。如果圖形已經封閉，或者只有一個點，那么此方法不會產生任何效果。
• CanvasRenderingContext2D.moveTo()：設置路徑的起點，即將一個新路徑的起始點移動到(x，y)坐標。
• CanvasRenderingContext2D.lineTo()：使用直線從當前點連接到(x, y)坐標。
• CanvasRenderingContext2D.fill()：在路徑內部填充顏色（默認為黑色）。
• CanvasRenderingContext2D.stroke()：路徑線條著色（默認為黑色）。
• CanvasRenderingContext2D.fillStyle：指定路徑填充的顏色和樣式（默認為黑色）。
• CanvasRenderingContext2D.strokeStyle：指定路徑線條的顏色和樣式（默認為黑色）。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.beginPath(); ctx.moveTo(100, 100); ctx.lineTo(200, 200); ctx.lineTo(100, 200);

上面代碼只是確定了路徑的形狀，畫布上還看不出來，因為沒有顏色。所以還需要著色。

ctx.fill(); // 或者 ctx.stroke();

上面代碼中，這兩個方法都可以使得路徑可見。fill()在路徑內部填充顏色，使之變成一個實心的圖形；stroke()只對路徑線條著色。

這兩個方法默認都是使用黑色，可以使用fillStyle和strokeStyle屬性指定其他顏色。

ctx.fillStyle = "red"; ctx.fill(); // 或者 ctx.strokeStyle = "red"; ctx.stroke();

上面代碼將填充和線條的顏色指定為紅色。

線型

以下的方法和屬性控制線條的視覺特征。

• CanvasRenderingContext2D.lineWidth：指定線條的寬度，默認為 1.0。
• CanvasRenderingContext2D.lineCap：指定線條末端的樣式，有三個可能的值：butt（默認值，末端為矩形）、round（末端為圓形）、square（末端為突出的矩形，矩形寬度不變，高度為線條寬度的一半）。
• CanvasRenderingContext2D.lineJoin：指定線段交點的樣式，有三個可能的值：round（交點為扇形）、bevel（交點為三角形底邊）、miter（默認值，交點為菱形)。
• CanvasRenderingContext2D.miterLimit：指定交點菱形的長度，默認為 10。該屬性只在lineJoin屬性的值等于miter時有效。
• CanvasRenderingContext2D.getLineDash()：返回一個數組，表示虛線里面線段和間距的長度。
• CanvasRenderingContext2D.setLineDash()：數組，用于指定虛線里面線段和間距的長度。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.beginPath(); ctx.moveTo(100, 100); ctx.lineTo(200, 200); ctx.lineTo(100, 200);  ctx.lineWidth = 3; ctx.lineCap = "round"; ctx.lineJoin = "round"; ctx.setLineDash([15, 5]); ctx.stroke();

上面代碼中，線條的寬度為 3，線條的末端和交點都改成圓角，并且設置為虛線。

矩形

以下方法用來繪制矩形。

• CanvasRenderingContext2D.rect()：繪制矩形路徑。
• CanvasRenderingContext2D.fillRect()：填充一個矩形。
• CanvasRenderingContext2D.strokeRect()：繪制矩形邊框。
• CanvasRenderingContext2D.clearRect()：指定矩形區域的像素都變成透明。

上面四個方法的格式都一樣，都接受四個參數，分別是矩形左上角的橫坐標和縱坐標、矩形的寬和高。

CanvasRenderingContext2D.rect()方法用于繪制矩形路徑。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.rect(10, 10, 100, 100); ctx.fill();

上面代碼繪制一個正方形，左上角坐標為(10, 10)，寬和高都為 100。

CanvasRenderingContext2D.fillRect()用來向一個矩形區域填充顏色。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.fillStyle = "green"; ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);

上面代碼繪制一個綠色的正方形，左上角坐標為(10, 10)，寬和高都為 100。

CanvasRenderingContext2D.strokeRect()用來繪制一個矩形區域的邊框。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.strokeStyle = "green"; ctx.strokeRect(10, 10, 100, 100);

上面代碼繪制一個綠色的空心正方形，左上角坐標為(10, 10)，寬和高都為 100。

CanvasRenderingContext2D.clearRect()用于擦除指定矩形區域的像素顏色，等同于把早先的繪制效果都去除。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.fillRect(10, 10, 100, 100); ctx.clearRect(15, 15, 90, 90);

上面代碼先繪制一個 100 x 100 的正方形，然后在它的內部擦除 90 x 90 的區域，等同于形成了一個 5 像素寬度的邊框。

弧線

以下方法用于繪制弧形。

• CanvasRenderingContext2D.arc()：通過指定圓心和半徑繪制弧形。
• CanvasRenderingContext2D.arcTo()：通過指定兩根切線和半徑繪制弧形。

CanvasRenderingContext2D.arc()主要用來繪制圓形或扇形。

// 格式 ctx.arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise);  // 實例 ctx.arc(5, 5, 5, 0, 2 * Math.PI, true);

arc()方法的x和y參數是圓心坐標，radius是半徑，startAngle和endAngle則是扇形的起始角度和終止角度（以弧度表示），anticlockwise表示做圖時應該逆時針畫（true）還是順時針畫（false），這個參數用來控制扇形的方向（比如上半圓還是下半圓）。

下面是繪制實心圓形的例子。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.beginPath(); ctx.arc(60, 60, 50, 0, Math.PI * 2, true); ctx.fill();

上面代碼繪制了一個半徑 50，起始角度為 0，終止角度為 2 * PI 的完整的圓。

繪制空心半圓的例子。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.beginPath(); ctx.moveTo(50, 20); ctx.arc(100, 20, 50, 0, Math.PI, false); ctx.stroke();

CanvasRenderingContext2D.arcTo()方法主要用來繪制圓弧，需要給出兩個點的坐標，當前點與第一個點形成一條直線，第一個點與第二個點形成另一條直線，然后畫出與這兩根直線相切的弧線。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.beginPath(); ctx.moveTo(0, 0); ctx.arcTo(50, 50, 100, 0, 25); ctx.lineTo(100, 0); ctx.stroke();

上面代碼中，arcTo()有 5 個參數，前兩個參數是第一個點的坐標，第三個參數和第四個參數是第二個點的坐標，第五個參數是半徑。然后，(0, 0)與(50, 50)形成一條直線，然后(50, 50)與(100, 0)形成第二條直線。弧線就是與這兩根直線相切的部分。

文本

以下方法和屬性用于繪制文本。

• CanvasRenderingContext2D.fillText()：在指定位置繪制實心字符。
• CanvasRenderingContext2D.strokeText()：在指定位置繪制空心字符。
• CanvasRenderingContext2D.measureText()：返回一個 TextMetrics 對象。
• CanvasRenderingContext2D.font：指定字型大小和字體，默認值為10px sans-serif。
• CanvasRenderingContext2D.textAlign：文本的對齊方式，默認值為start。
• CanvasRenderingContext2D.direction：文本的方向，默認值為inherit。
• CanvasRenderingContext2D.textBaseline：文本的垂直位置，默認值為alphabetic。

fillText()方法用來在指定位置繪制實心字符。

CanvasRenderingContext2D.fillText(text, x, y [, maxWidth])

該方法接受四個參數。

• text：所要填充的字符串。
• x：文字起點的橫坐標，單位像素。
• y：文字起點的縱坐標，單位像素。
• maxWidth：文本的最大像素寬度。該參數可選，如果省略，則表示寬度沒有限制。如果文本實際長度超過這個參數指定的值，那么瀏覽器將嘗試用較小的字體填充。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.fillText("Hello world", 50, 50);

上面代碼在(50, 50)位置寫入字符串Hello world。

注意，fillText()方法不支持文本斷行，所有文本一定出現在一行內。如果要生成多行文本，只有調用多次fillText()方法。

strokeText()方法用來添加空心字符，它的參數與fillText()一致。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.strokeText("Hello world", 50, 50);

上面這兩種方法繪制的文本，默認都是10px大小、sans-serif字體，font屬性可以改變字體設置。該屬性的值是一個字符串，使用 CSS 的font屬性即可。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.font = "Bold 20px Arial"; ctx.fillText("Hello world", 50, 50);

textAlign屬性用來指定文本的對齊方式。它可以取以下幾個值。

• left：左對齊
• right：右對齊
• center：居中
• start：默認值，起點對齊（從左到右的文本為左對齊，從右到左的文本為右對齊）。
• end：結尾對齊（從左到右的文本為右對齊，從右到左的文本為左對齊）。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.font = "Bold 20px Arial"; ctx.textAlign = "center"; ctx.fillText("Hello world", 50, 50);

direction屬性指定文本的方向，默認值為inherit，表示繼承<canvas>或document的設置。其他值包括ltr（從左到右）和rtl（從右到左）。

textBaseline屬性指定文本的垂直位置，可以取以下值。

• top：上部對齊（字母的基線是整體上移）。
• hanging：懸掛對齊（字母的上沿在一根直線上），適用于印度文和藏文。
• middle：中部對齊（字母的中線在一根直線上）。
• alphabetic：默認值，表示字母位于字母表的正常位置（四線格的第三根線）。
• ideographic：下沿對齊（字母的下沿在一根直線上），使用于東亞文字。
• bottom：底部對齊（字母的基線下移）。對于英文字母，這個設置與ideographic沒有差異。

measureText()方法接受一個字符串作為參數，返回一個 TextMetrics 對象，可以從這個對象上面獲取參數字符串的信息，目前主要是文本渲染后的寬度（width）。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var text1 = ctx.measureText("Hello world"); text.width; // 49.46  ctx.font = "Bold 20px Arial"; text2.width; // 107.78

上面代碼中，10px大小的字符串Hello world，渲染后寬度為49.46。放大到20px以后，寬度為107.78。

漸變色和圖像填充

以下方法用于設置漸變效果和圖像填充效果。

• CanvasRenderingContext2D.createLinearGradient()：定義線性漸變樣式。
• CanvasRenderingContext2D.createRadialGradient()：定義輻射漸變樣式。
• CanvasRenderingContext2D.createPattern()：定義圖像填充樣式。

createLinearGradient()方法按照給定直線，生成線性漸變的樣式。

ctx.createLinearGradient(x0, y0, x1, y1);

ctx.createLinearGradient(x0, y0, x1, y1)方法接受四個參數：x0和y0是起點的橫坐標和縱坐標，x1和y1是終點的橫坐標和縱坐標。通過不同的坐標值，可以生成從上至下、從左到右的漸變等等。

該方法的返回值是一個CanvasGradient對象，該對象只有一個addColorStop()方向，用來指定漸變點的顏色。addColorStop()方法接受兩個參數，第一個參數是 0 到 1 之間的一個位置量，0 表示起點，1 表示終點，第二個參數是一個字符串，表示 CSS 顏色。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var gradient = ctx.createLinearGradient(0, 0, 200, 0); gradient.addColorStop(0, "green"); gradient.addColorStop(1, "white"); ctx.fillStyle = gradient; ctx.fillRect(10, 10, 200, 100);

上面代碼中，定義了漸變樣式gradient以后，將這個樣式指定給fillStyle屬性，然后fillRect()就會生成以這個樣式填充的矩形區域。

createRadialGradient()方法定義一個輻射漸變，需要指定兩個圓。

ctx.createRadialGradient(x0, y0, r0, x1, y1, r1);

createRadialGradient()方法接受六個參數，x0和y0是輻射起始的圓的圓心坐標，r0是起始圓的半徑，x1和y1是輻射終止的圓的圓心坐標，r1是終止圓的半徑。

該方法的返回值也是一個CanvasGradient對象。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var gradient = ctx.createRadialGradient(100, 100, 50, 100, 100, 100); gradient.addColorStop(0, "white"); gradient.addColorStop(1, "green"); ctx.fillStyle = gradient; ctx.fillRect(0, 0, 200, 200);

上面代碼中，生成輻射樣式以后，用這個樣式填充一個矩形。

createPattern()方法定義一個圖像填充樣式，在指定方向上不斷重復該圖像，填充指定的區域。

ctx.createPattern(image, repetition);

該方法接受兩個參數，第一個參數是圖像數據，它可以是<img>元素，也可以是另一個<canvas>元素，或者一個表示圖像的 Blob 對象。第二個參數是一個字符串，有四個可能的值，分別是repeat（雙向重復）、repeat-x(水平重復)、repeat-y(垂直重復)、no-repeat(不重復)。如果第二個參數是空字符串或null，則等同于null。

該方法的返回值是一個CanvasPattern對象。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var img = new Image(); img.src = "https://example.com/pattern.png"; img.onload = function() {   var pattern = ctx.createPattern(img, "repeat");   ctx.fillStyle = pattern;   ctx.fillRect(0, 0, 400, 400); };

上面代碼中，圖像加載成功以后，使用createPattern()生成圖像樣式，然后使用這個樣式填充指定區域。

陰影

以下屬性用于設置陰影。

• CanvasRenderingContext2D.shadowBlur：陰影的模糊程度，默認為0。
• CanvasRenderingContext2D.shadowColor：陰影的顏色，默認為black。
• CanvasRenderingContext2D.shadowOffsetX：陰影的水平位移，默認為0。
• CanvasRenderingContext2D.shadowOffsetY：陰影的垂直位移，默認為0。

下面是一個例子。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.shadowOffsetX = 10; ctx.shadowOffsetY = 10; ctx.shadowBlur = 5; ctx.shadowColor = "rgba(0,0,0,0.5)";  ctx.fillStyle = "green"; ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);

Canvas API：圖像處理

CanvasRenderingContext2D.drawImage()

Canvas API 允許將圖像文件寫入畫布，做法是讀取圖片后，使用drawImage()方法將這張圖片放上畫布。

CanvasRenderingContext2D.drawImage()有三種使用格式。

ctx.drawImage(image, dx, dy); ctx.drawImage(image, dx, dy, dWidth, dHeight); ctx.drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight);

各個參數的含義如下。

• image：圖像元素
• sx：圖像內部的橫坐標，用于映射到畫布的放置點上。
• sy：圖像內部的縱坐標，用于映射到畫布的放置點上。
• sWidth：圖像在畫布上的寬度，會產生縮放效果。如果未指定，則圖像不會縮放，按照實際大小占據畫布的寬度。
• sHeight：圖像在畫布上的高度，會產生縮放效果。如果未指定，則圖像不會縮放，按照實際大小占據畫布的高度。
• dx：畫布內部的橫坐標，用于放置圖像的左上角
• dy：畫布內部的縱坐標，用于放置圖像的右上角
• dWidth：圖像在畫布內部的寬度，會產生縮放效果。
• dHeight：圖像在畫布內部的高度，會產生縮放效果。

下面是最簡單的使用場景，將圖像放在畫布上，兩者左上角對齊。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var img = new Image(); img.src = "image.png"; img.onload = function() {   ctx.drawImage(img, 0, 0); };

上面代碼將一個 PNG 圖像放入畫布。這時，圖像將是原始大小，如果畫布小于圖像，就會只顯示出圖像左上角，正好等于畫布大小的那一塊。

如果要顯示完整的圖片，可以用圖像的寬和高，設置成畫布的寬和高。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var image = new Image(60, 45); image.onload = drawImageActualSize; image.src = "https://example.com/image.jpg";  function drawImageActualSize() {   canvas.width = this.naturalWidth;   canvas.height = this.naturalHeight;   ctx.drawImage(this, 0, 0, this.naturalWidth, this.naturalHeight); }

上面代碼中，<canvas>元素的大小設置成圖像的本來大小，就能保證完整展示圖像。由于圖像的本來大小，只有圖像加載成功以后才能拿到，因此調整畫布的大小，必須放在image.onload這個監聽函數里面。

像素讀寫

以下三個方法與像素讀寫相關。

• CanvasRenderingContext2D.getImageData()：將畫布讀取成一個 ImageData 對象
• CanvasRenderingContext2D.putImageData()：將 ImageData 對象寫入畫布
• CanvasRenderingContext2D.createImageData()：生成 ImageData 對象

（1）getImageData()

CanvasRenderingContext2D.getImageData()方法用來讀取<canvas>的內容，返回一個 ImageData 對象，包含了每個像素的信息。

ctx.getImageData(sx, sy, sw, sh);

getImageData()方法接受四個參數。sx和sy是讀取區域的左上角坐標，sw和sh是讀取區域的寬度和高度。如果想要讀取整個<canvas>區域，可以寫成下面這樣。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var imageData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

getImageData()方法返回的是一個ImageData對象。該對象有三個屬性。

• ImageData.data：一個一維數組。該數組的值，依次是每個像素的紅、綠、藍、alpha 通道值（每個值的范圍是 0 ～ 255），因此該數組的長度等于圖像的像素寬度 x 圖像的像素高度 x 4。這個數組不僅可讀，而且可寫，因此通過操作這個數組，就可以達到操作圖像的目的。
• ImageData.width：浮點數，表示 ImageData 的像素寬度。
• ImageData.height：浮點數，表示 ImageData 的像素高度。

（2）putImageData()

CanvasRenderingContext2D.putImageData()方法將ImageData對象的像素繪制在<canvas>畫布上。該方法有兩種使用格式。

ctx.putImageData(imagedata, dx, dy); ctx.putImageData(imagedata, dx, dy, dirtyX, dirtyY, dirtyWidth, dirtyHeight);

該方法有如下參數。

• imagedata：包含像素信息的 ImageData 對象。
• dx：<canvas>元素內部的橫坐標，用于放置 ImageData 圖像的左上角。
• dy：<canvas>元素內部的縱坐標，用于放置 ImageData 圖像的左上角。
• dirtyX：ImageData 圖像內部的橫坐標，用于作為放置到<canvas>的矩形區域的左上角的橫坐標，默認為 0。
• dirtyY：ImageData 圖像內部的縱坐標，用于作為放置到<canvas>的矩形區域的左上角的縱坐標，默認為 0。
• dirtyWidth：放置到<canvas>的矩形區域的寬度，默認為 ImageData 圖像的寬度。
• dirtyHeight：放置到<canvas>的矩形區域的高度，默認為 ImageData 圖像的高度。

下面是將 ImageData 對象繪制到<canvas>的例子。

ctx.putImageData(imageData, 0, 0);

（3）createImageData()

CanvasRenderingContext2D.createImageData()方法用于生成一個空的ImageData對象，所有像素都是透明的黑色（即每個值都是0）。該方法有兩種使用格式。

ctx.createImageData(width, height); ctx.createImageData(imagedata);

createImageData()方法的參數如下。

• width：ImageData 對象的寬度，單位為像素。
• height：ImageData 對象的高度，單位為像素。
• imagedata：一個現有的 ImageData 對象，返回值將是這個對象的拷貝。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var imageData = ctx.createImageData(100, 100);

上面代碼中，imageData是一個 100 x 100 的像素區域，其中每個像素都是透明的黑色。

CanvasRenderingContext2D.save()，CanvasRenderingContext2D.restore()

CanvasRenderingContext2D.save()方法用于將畫布的當前樣式保存到堆棧，相當于在內存之中產生一個樣式快照。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.save();

上面代碼中，save()會為畫布的默認樣式產生一個快照。

CanvasRenderingContext2D.restore()方法將畫布的樣式恢復到上一個保存的快照，如果沒有已保存的快照，則不產生任何效果。

上下文環境，restore 方法用于恢復到上一次保存的上下文環境。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.save();  ctx.fillStyle = "green"; ctx.restore();  ctx.fillRect(10, 10, 100, 100);

上面代碼畫一個矩形。矩形的填充色本來設為綠色，但是restore()方法撤銷了這個設置，將樣式恢復上一次保存的狀態（即默認樣式），所以實際的填充色是黑色（默認顏色）。

CanvasRenderingContext2D.canvas

CanvasRenderingContext2D.canvas屬性指向當前CanvasRenderingContext2D對象所在的<canvas>元素。該屬性只讀。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.canvas === canvas; // true

圖像變換

以下方法用于圖像變換。

• CanvasRenderingContext2D.rotate()：圖像旋轉
• CanvasRenderingContext2D.scale()：圖像縮放
• CanvasRenderingContext2D.translate()：圖像平移
• CanvasRenderingContext2D.transform()：通過一個變換矩陣完成圖像變換
• CanvasRenderingContext2D.setTransform()：取消前面的圖像變換

（1）rotate()

CanvasRenderingContext2D.rotate()方法用于圖像旋轉。它接受一個弧度值作為參數，表示順時針旋轉的度數。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.rotate((45 * Math.PI) / 180); ctx.fillRect(70, 0, 100, 30);

上面代碼會顯示一個順時針傾斜 45 度的矩形。注意，rotate()方法必須在fillRect()方法之前調用，否則是不起作用的。

旋轉中心點始終是畫布左上角的原點。如果要更改中心點，需要使用translate()方法移動畫布。

（2）scale()

CanvasRenderingContext2D.scale()方法用于縮放圖像。它接受兩個參數，分別是x軸方向的縮放因子和y軸方向的縮放因子。默認情況下，一個單位就是一個像素，縮放因子可以縮放單位，比如縮放因子0.5表示將大小縮小為原來的 50%，縮放因子10表示放大十倍。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.scale(10, 3); ctx.fillRect(10, 10, 10, 10);

上面代碼中，原來的矩形是 10 x 10，縮放后展示出來是 100 x 30。

如果縮放因子為 1，就表示圖像沒有任何縮放。如果為-1，則表示方向翻轉。ctx.scale(-1, 1)為水平翻轉，ctx.scale(1, -1)表示垂直翻轉。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.scale(1, -2); ctx.font = "16px serif"; ctx.fillText("Hello world!", 20, -20);

上面代碼會顯示一個水平倒轉的、高度放大 2 倍的Hello World!。

注意，負向縮放本質是坐標翻轉，所針對的坐標軸就是畫布左上角原點的坐標軸。

（3）translate()

CanvasRenderingContext2D.translate()方法用于平移圖像。它接受兩個參數，分別是 x 軸和 y 軸移動的距離（單位像素）。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.translate(50, 50); ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);

（4）transform()

CanvasRenderingContext2D.transform()方法接受一個變換矩陣的六個元素作為參數，完成縮放、旋轉、移動和傾斜等變形。

它的使用格式如下。

ctx.transform(a, b, c, d, e, f); /* a:水平縮放(默認值1，單位倍數) b:水平傾斜(默認值0，單位弧度) c:垂直傾斜(默認值0，單位弧度) d:垂直縮放(默認值1，單位倍數) e:水平位移(默認值0，單位像素) f:垂直位移(默認值0，單位像素) */

下面是一個例子。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.transform(2, 0, 0, 1, 50, 50); ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);

上面代碼中，原始圖形是 100 x 100 的矩形，結果縮放成 200 x 100 的矩形，并且左上角從(0, 0)移動到(50, 50)。

注意，多個transform()方法具有疊加效果。

（5）setTransform()

CanvasRenderingContext2D.setTransform()方法取消前面的圖形變換，將畫布恢復到該方法指定的狀態。該方法的參數與transform()方法完全一致。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  ctx.translate(50, 50); ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);  ctx.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0); ctx.fillRect(0, 0, 100, 100);

上面代碼中，第一個fillRect()方法繪制的矩形，左上角從(0, 0)平移到(50, 50)。setTransform()方法取消了這個變換（已繪制的圖形不受影響），將畫布恢復到默認狀態（變換矩形1, 0, 0, 1, 0, 0），所以第二個矩形的左上角回到(0, 0)。

<canvas> 元素的方法

除了CanvasRenderingContext2D對象提供的方法，<canvas>元素本身也有自己的方法。

HTMLCanvasElement.toDataURL()

<canvas>元素的toDataURL()方法，可以將 Canvas 數據轉為 Data URI 格式的圖像。

canvas.toDataURL(type, quality);

toDataURL()方法接受兩個參數。

• type：字符串，表示圖像的格式。默認為image/png，另一個可用的值是image/jpeg，Chrome 瀏覽器還可以使用image/webp。
• quality：浮點數，0 到 1 之間，表示 JPEG 和 WebP 圖像的質量系數，默認值為 0.92。

該方法的返回值是一個 Data URI 格式的字符串。

function convertCanvasToImage(canvas) {   var image = new Image();   image.src = canvas.toDataURL("image/png");   return image; }

上面的代碼將<canvas>元素，轉化成 PNG Data URI。

var fullQuality = canvas.toDataURL("image/jpeg", 0.9); var mediumQuality = canvas.toDataURL("image/jpeg", 0.6); var lowQuality = canvas.toDataURL("image/jpeg", 0.3);

上面代碼將<canvas>元素轉成高畫質、中畫質、低畫質三種 JPEG 圖像。

HTMLCanvasElement.toBlob()

HTMLCanvasElement.toBlob()方法用于將<canvas>圖像轉成一個 Blob 對象，默認類型是image/png。它的使用格式如下。

// 格式 canvas.toBlob(callback, mimeType, quality)  // 示例 canvas.toBlob(function (blob) {...}, 'image/jpeg', 0.95)

toBlob()方法可以接受三個參數。

• callback：回調函數。它接受生成的 Blob 對象作為參數。
• mimeType：字符串，圖像的 MIMEType 類型，默認是image/png。
• quality：浮點數，0 到 1 之間，表示圖像的質量，只對image/jpeg和image/webp類型的圖像有效。

注意，該方法沒有返回值。

下面的例子將<canvas>圖像復制成<img>圖像。

var canvas = document.getElementById('myCanvas');  function blobToImg(blob) {   var newImg = document.createElement('img');   var url = URL.createObjectURL(blob);    newImg.onload = functio () {     // 使用完畢，釋放 URL 對象     URL.revokeObjectURL(url);   };    newImg.src = url;   document.body.appendChild(newImg); }  canvas.toBlob(blobToImg);

Canvas 使用實例

動畫效果

通過改變坐標，很容易在畫布 Canvas 元素上產生動畫效果。

var canvas = document.getElementById("myCanvas"); var ctx = canvas.getContext("2d");  var posX = 20; var posY = 100;  setInterval(function() {   ctx.fillStyle = "black";   ctx.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);    posX += 1;   posY += 0.25;    ctx.beginPath();   ctx.fillStyle = "white";    ctx.arc(posX, posY, 10, 0, Math.PI * 2, true);   ctx.closePath();   ctx.fill(); }, 30);

上面代碼會產生一個小圓點，每隔 30 毫秒就向右下方移動的效果。setInterval()函數的一開始，之所以要將畫布重新渲染黑色底色，是為了抹去上一步的小圓點。

在這個例子的基礎上，通過設置圓心坐標，可以產生各種運動軌跡。下面是先上升后下降的例子。

var vx = 10; var vy = -10; var gravity = 1;  setInterval(function() {   posX += vx;   posY += vy;   vy += gravity;   // ... });

上面代碼中，x坐標始終增大，表示持續向右運動。y坐標先變小，然后在重力作用下，不斷增大，表示先上升后下降。

像素處理

通過getImageData()方法和putImageData()方法，可以處理每個像素，進而操作圖像內容，因此可以改寫圖像。

下面是圖像處理的通用寫法。

if (canvas.width > 0 && canvas.height > 0) {   var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);   filter(imageData);   context.putImageData(imageData, 0, 0); }

上面代碼中，filter是一個處理像素的函數。以下是幾種常見的filter。

（1）灰度效果

灰度圖（grayscale）就是取紅、綠、藍三個像素值的算術平均值，這實際上將圖像轉成了黑白形式。

grayscale = function(pixels) {   var d = pixels.data;   for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {     var r = d[i];     var g = d[i + 1];     var b = d[i + 2];     d[i] = d[i + 1] = d[i + 2] = (r + g + b) / 3;   }   return pixels; };

上面代碼中，d[i]是紅色值，d[i+1]是綠色值，d[i+2]是藍色值，d[i+3]是 alpha 通道值。轉成灰度的算法，就是將紅、綠、藍三個值相加后除以 3，再將結果寫回數組。

（2）復古效果

復古效果（sepia）是將紅、綠、藍三種值，分別取這三個值的某種加權平均值，使得圖像有一種古舊的效果。

sepia = function(pixels) {   var d = pixels.data;   for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {     var r = d[i];     var g = d[i + 1];     var b = d[i + 2];     d[i] = r * 0.393 + g * 0.769 + b * 0.189; // red     d[i + 1] = r * 0.349 + g * 0.686 + b * 0.168; // green     d[i + 2] = r * 0.272 + g * 0.534 + b * 0.131; // blue   }   return pixels; };

（3）紅色蒙版效果

紅色蒙版指的是，讓圖像呈現一種偏紅的效果。算法是將紅色通道設為紅、綠、藍三個值的平均值，而將綠色通道和藍色通道都設為 0。

var red = function(pixels) {   var d = pixels.data;   for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {     var r = d[i];     var g = d[i + 1];     var b = d[i + 2];     d[i] = (r + g + b) / 3; // 紅色通道取平均值     d[i + 1] = d[i + 2] = 0; // 綠色通道和藍色通道都設為0   }   return pixels; };

（4）亮度效果

亮度效果（brightness）是指讓圖像變得更亮或更暗。算法將紅色通道、綠色通道、藍色通道，同時加上一個正值或負值。

var brightness = function(pixels, delta) {   var d = pixels.data;   for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {     d[i] += delta; // red     d[i + 1] += delta; // green     d[i + 2] += delta; // blue   }   return pixels; };

（5）反轉效果

反轉效果（invert）是指圖片呈現一種色彩顛倒的效果。算法為紅、綠、藍通道都取各自的相反值（255 - 原值）。

invert = function(pixels) {   var d = pixels.data;   for (var i = 0; i < d.length; i += 4) {     d[i] = 255 - d[i];     d[i + 1] = 255 - d[i + 1];     d[i + 2] = 255 - d[i + 2];   }   return pixels; };

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