HTML5 Canvas八大核心技术及其API用法
什么是canvas？
Canvas元素是HTML5的一部分，允许脚本语言动态渲染 位图像。Canvas由一个可绘制区域HTML代码中的属性定义高度和宽度（注：用其属性width和height设置宽度和高度时不能跟像素单位 “px”）。JavaScript代码可访问该区域，通过一套完整的绘图功能类似于其他通用二维的API，从而生成动态的图形。
Canvas八大核心技术（3D3R公司创始人兼CEO Ohad Eder-Pressman的独到见解）：
1.游戏
HTML5在基于Web的图像显示方面比Flash更加立体，更加精巧，Ohad（3D3R公司创始人兼CEO Ohad Eder-Pressman）认为运用Canvas制作的图像能够令HTML5游戏在流畅度和跨品台发挥更大的潜力。因此游戏在HTML5领域中具有举足轻重的地位。
2.图表制作
图表制作时常被人们忽略，但无论企业内部还是企业间交流合作都离不开图表。现在一些开发者使用HTML/CSS完成图标制作，但Ohad认为大家完全可以用Canvas来实现。另外，使用SVG（可缩放矢量图形）来完成图表制作也是非常好的。
3.banner广告
Flash曾经辉煌的时代，智能手机还未曾出现。现在以及未来的智能手机时代，HTML5技术能够在banner广告上发挥巨大作用，用Canvas实现动态的广告效果再适合不过了。
4.模拟器
Ohad认为，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用JavaScript来实现。
5.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界面。
6.字体设计
对于字体的自定义渲染将完全可以基于Web，使用HTML5技术来实现。
7.图形编辑器
Ohad预测，图形编辑器将能够100%基于Web实现。
8.其他可嵌入网站的内容
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。
Canvas API用法：
使用前，首先需要新建一个canvas网页元素。
<canvas height="200" id="myCanvas" width="400">
您的浏览器不支持canvas！
</canvas>
<!-- 如果浏览器不支持这个API，则就会显示canvas标签中间的文字——“您的浏览器不支持canvas！”。 -->
每个canvas元素都有一个对应的context对象（上下文对象），Canvas API定义在这个context对象上面，所以需要获取这个对象，方法是使用getContext方法。
var canvas = document.getElementById(‘myCanvas‘);
if (canvas.getContext) {
var ctx = canvas.getContext(‘2d‘);
}
// getContext方法指定参数2d，表示该canvas对象用于生成2D图案（即平面图案）。如果参数是3d，就表示用于生成3D图像（即立体图案），这部分实际上单独叫做WebGL API（看博主其他文章）。
canvas画布提供了一个用来作图的平面空间，该空间的每个点都有自己的坐标，x表示横坐标，y表示竖坐标。原点(0, 0)位于图像左上角，x轴的正向是原点向右，y轴的正向是原点向下。
绘制路径
beginPath方法表示开始绘制路径，moveTo(x, y)方法设置线段的起点，lineTo(x, y)方法设置线段的终点，stroke方法用来给透明的线段着色。
ctx.beginPath(); // 开始路径绘制 ctx.moveTo(20, 20); // 设置路径起点，坐标为(20,20) ctx.lineTo(200, 20); // 绘制一条到(200,20)的直线 ctx.lineWidth = 1.0; // 设置线宽 ctx.strokeStyle = #CC0000; // 设置线的颜色 ctx.stroke(); // 进行线的着色，这时整条线才变得可见 //moveto和lineto方法可以多次使用。最后，还可以使用closePath方法，自动绘制一条当前点到起点的直线，形成一个封闭图形，省却使用一次lineto方法。
绘制矩形
fillRect(x, y, width, height)方法用来绘制矩形，它的四个参数分别为矩形左上角顶点的x坐标、y坐标，以及矩形的宽和高。fillStyle属性用来设置矩形的填充色。
ctx.fillStyle = ‘yellow‘; ctx.fillRect(50, 50, 200, 100); //strokeRect方法与fillRect类似，用来绘制空心矩形。 ctx.strokeRect(10,10,200,100); //clearRect方法用来清除某个矩形区域的内容。 ctx.clearRect(100,50,50,50);
绘制文本
fillText(string, x, y) 用来绘制文本，它的三个参数分别为文本内容、起点的x坐标、y坐标。使用之前，需用font设置字体、大小、样式（写法类似与CSS的font属性）。与此类似的还有strokeText方法，用来添加空心字。
// 设置字体 ctx.font = Bold 20px Arial; // 设置对齐方式 ctx.textAlign = left; // 设置填充颜色 ctx.fillStyle = #008600; // 设置字体内容，以及在画布上的位置 ctx.fillText(Hello!, 10, 50); // 绘制空心字 ctx.strokeText(Hello!, 10, 100); //fillText方法不支持文本断行，即所有文本出现在一行内。所以，如果要生成多行文本，只有调用多次fillText方法。
绘制圆形和扇形
arc方法用来绘制扇形
ctx.arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise);
//arc方法的x和y参数是圆心坐标，radius是半径，startAngle和endAngle则是扇形的起始角度和终止角度（以弧度表示）//，anticlockwise表示做图时应该逆时针画（true）还是顺时针画（false）
//绘制实心的圆形 ctx.beginPath(); ctx.arc(60, 60, 50, 0, Math.PI*2, true); ctx.fillStyle = #000000; ctx.fill(); //绘制空心圆形 ctx.beginPath(); ctx.arc(60, 60, 50, 0, Math.PI*2, true); ctx.lineWidth = 1.0; ctx.strokeStyle = #000; ctx.stroke();
设置渐变色
createLinearGradient方法用来设置渐变色。
var myGradient = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, 160); myGradient.addColorStop(0, #BABABA); myGradient.addColorStop(1, #636363); //createLinearGradient方法的参数是(x1, y1, x2, y2)，其中x1和y1是起点坐标，x2和y2是终点坐标。通过不同的坐标值，可以生成从上至下、从左到右的渐变等等 ctx.fillStyle = myGradient; ctx.fillRect(10,10,200,100);
设置阴影
一系列与阴影相关的方法，可以用来设置阴影。
ctx.shadowOffsetX = 10; // 设置水平位移
ctx.shadowOffsetY = 10; // 设置垂直位移
ctx.shadowBlur = 5; // 设置模糊度
ctx.shadowColor = rgba(0,0,0,0.5); // 设置阴影颜色
ctx.fillStyle = #CC0000;
ctx.fillRect(10,10,200,100);
//canvas允许将图像文件插入画布，做法是读取图片后，使用drawImage方法在画布内进行重绘。
var img = new Image();
img.src = image.png;
ctx.drawImage(img, 0, 0); // 设置对应的图像对象，以及它在画布上的位置
//由于图像的载入需要时间，drawImage方法只能在图像完全载入后才能调用，因此上面的代码需要改写。
var image = new Image();
image.onload = function() {
if (image.width != canvas.width)
canvas.width = image.width;
if (image.height != canvas.height)
canvas.height = image.height;
ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
ctx.drawImage(image, 0, 0);
}
image.src = image.png;
//drawImage()方法接受三个参数，第一个参数是图像文件的DOM元素（即img标签），第二个和第三个参数是图像左上角在//Canvas元素中的坐标，上例中的（0, 0）就表示将图像左上角放置在Canvas元素的左上角。
//getImageData方法可以用来读取Canvas的内容，返回一个对象，包含了每个像素的信息。
var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
//imageData对象有一个data属性，它的值是一个一维数组。该数组的值，依次是每个像素的红、绿、蓝、alpha通道值，因//此该数组的长度等于 图像的像素宽度 x 图像的像素高度 x 4，每个值的范围是0–255。这个数组不仅可读，而且可写，//因此通过操作这个数组的值，就可以达到操作图像的目的。修改这个数组以后，使用putImageData方法将数组内容重新绘//制在Canvas上。
context.putImageData(imageData, 0, 0);
//对图像数据做出修改以后，可以使用toDataURL方法，将Canvas数据重新转化成一般的图像文件形式。
function convertCanvasToImage(canvas) {
var image = new Image();
image.src = canvas.toDataURL(image/png);
return image;
}
//save方法用于保存上下文环境，restore方法用于恢复到上一次保存的上下文环境。
ctx.save();
ctx.shadowOffsetX = 10;
ctx.shadowOffsetY = 10;
ctx.shadowBlur = 5;
ctx.shadowColor = rgba(0,0,0,0.5);
ctx.fillStyle = #CC0000;
ctx.fillRect(10,10,150,100);
ctx.restore();
ctx.fillStyle = #000000;
ctx.fillRect(180,10,150,100);
//先用save方法，保存了当前设置，然后绘制了一个有阴影的矩形。接着，使用restore方法，恢复了保存前的设置，绘制//了一个没有阴影的矩形
//利用JavaScript，可以在canvas元素上很容易地产生动画效果
var posX = 20,
posY = 100;
setInterval(function() {
context.fillStyle = black;
context.fillRect(0,0,canvas.width, canvas.height);
posX += 1;
posY += 0.25;
context.beginPath();
context.fillStyle = white;
context.arc(posX, posY, 10, 0, Math.PI*2, true);
context.closePath();
context.fill();
}, 30);
//产生一个小圆点，每隔30毫秒就向右下方移动的效果。setInterval函数的一开始，之所以要将画布重新渲染黑色底色，//是为了抹去上一步的小圆点。
//通过设置圆心坐标，可以产生各种运动轨迹。
//先上升后下降。
var vx = 10,
vy = -10,
gravity = 1;
setInterval(function() {
posX += vx;
posY += vy;
vy += gravity;
// ...
});
//x坐标始终增大，表示持续向右运动。y坐标先变小，然后在重力作用下，不断增大，表示先上升后下降。
//小球不断反弹后，逐步趋于静止
var vx = 10,
vy = -10,
gravity = 1;
setInterval(function() {
posX += vx;
posY += vy;
if (posY > canvas.height * 0.75) {
vy *= -0.6;
vx *= 0.75;
posY = canvas.height * 0.75;
}
vy += gravity;
// ...
});
//一旦小球的y坐标处于屏幕下方75%的位置，向x轴移动的速度变为原来的75%，而向y轴反弹上一次反弹高度的40%。
//通过getImageData方法和putImageData方法，可以处理每个像素，进而操作图像内容。
//假定filter是一个处理像素的函数，那么整个对Canvas的处理流程，可以用下面的代码表示。
if (canvas.width > 0 && canvas.height > 0) {
var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
filter(imageData);
context.putImageData(imageData, 0, 0);
}
//以下是几种常见的处理方法。
//灰度图（grayscale）就是取红、绿、蓝三个像素值的算术平均值，这实际上将图像转成了黑白形式。假定d[i]是像素数组中一个象素的红色值，则d[i+1]为绿色值，d[i+2]为蓝色值，d[i+3]就//是alpha通道值。转成灰度的算法，就是将红、绿、蓝三个值相加后除以3，再将结果写回数组。
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;
};
//复古效果（sepia）则是将红、绿、蓝三个像素，分别取这三个值的某种加权平均值，使得图像有一种古旧的效果。
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;
};
//红色蒙版指的是，让图像呈现一种偏红的效果。算法是将红色通道设为红、绿、蓝三个值的平均值，而将绿色通道和蓝色通道都设为0。
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; // 红色通道取平均值
d[i + 1] = d[i + 2] = 0; // 绿色通道和蓝色通道都设为0
}
return pixels;
};
//亮度效果（brightness）是指让图像变得更亮或更暗。算法将红色通道、绿色通道、蓝色通道，同时加上一个正值或负值。
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;
};
//反转效果（invert）是指图片呈现一种色彩颠倒的效果。算法为红、绿、蓝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;
};