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canvas 更有意思的一项特性就是图像操作能力。可以用于动态的图像合成或者作为图形的背景,以及游戏界面(Sprites)等等。浏览器支持的任意格式的外部图片都可以使用,比如 PNG、GIF 或者 JPEG。你甚至可以将同一个页面中其他 canvas 元素生成的图片作为图片源。
引入图像到 canvas 里需要以下两步基本操作:
我们来看看具体是怎么做的。
canvas 的 API 可以使用下面这些类型中的一种作为图片的源:
HTMLImageElement这些图片是由 Image() 函数构造出来的,或者任何的 <img> 元素
HTMLVideoElement用一个 HTML 的 <video>元素作为你的图片源,可以从视频中抓取当前帧作为一个图像
HTMLCanvasElement可以使用另一个 <canvas> 元素作为你的图片源。
ImageBitmap这是一个高性能的位图,可以低延迟地绘制,它可以从上述的所有源以及其他几种源中生成。
这些源统一由 CanvasImageSource类型来引用。
有几种方式可以获取到我们需要在 canvas 上使用的图片。
我们可以通过下列方法的一种来获得与 canvas 相同页面内的图片的引用:
在 HTMLImageElement上使用crossOrigin属性,你可以请求加载其他域名上的图片。如果图片的服务器允许跨域访问这个图片,那么你可以使用这个图片而不污染 canvas,否则,使用这个图片将会污染 canvas。
和引用页面内的图片类似地,用 document.getElementsByTagName 或 document.getElementById 方法来获取其他 canvas 元素。但你引入的应该是已经准备好的 canvas。
一个常用的应用就是将第二个 canvas 作为另一个大的 canvas 的缩略图。
或者我们可以用脚本创建一个新的 HTMLImageElement 对象。要实现这个方法,我们可以使用很方便的 Image() 构造函数。
当脚本执行后,图片开始装载。
若调用 drawImage 时,图片没装载完,那什么都不会发生(在一些旧的浏览器中可能会抛出异常)。因此你应该用 load 事件来保证不会在加载完毕之前使用这个图片:
如果你只用到一张图片的话,这已经够了。但一旦需要不止一张图片,那就需要更加复杂的处理方法,但图片预加载策略超出本教程的范围。
我们还可以通过 data:url 方式来引用图像。Data urls 允许用一串 Base64 编码的字符串的方式来定义一个图片。
其优点就是图片内容即时可用,无须再到服务器兜一圈。(还有一个优点是,可以将 CSS,JavaScript,HTML 和 图片全部封装在一起,迁移起来十分方便。)缺点就是图像没法缓存,图片大的话内嵌的 url 数据会相当的长:
你还可以使用<video> 中的视频帧(即便视频是不可见的)。例如,如果你有一个 ID 为“myvideo”的<video> 元素,你可以这样做:
它将为这个视频返回HTMLVideoElement对象,正如我们前面提到的,它可以作为我们的 Canvas 图片源。
一旦获得了源图对象,我们就可以使用 drawImage 方法将它渲染到 canvas 里。drawImage 方法有三种形态,下面是最基础的一种。
drawImage(image, x, y)其中 image 是 image 或者 canvas 对象,x 和 y 是其在目标 canvas 里的起始坐标。
备注:SVG 图像必须在 <svg> 根指定元素的宽度和高度。
下面一个例子我用一个外部图像作为一线性图的背景。用背景图我们就不需要绘制复杂的背景,省下不少代码。这里只用到一个 image 对象,于是就在它的 onload 事件响应函数中触发绘制动作。drawImage 方法将背景图放置在 canvas 的左上角 (0,0) 处。
结果看起来是这样的:
drawImage 方法的又一变种是增加了两个用于控制图像在 canvas 中缩放的参数。
drawImage(image, x, y, width, height)这个方法多了 2 个参数:width 和 height,这两个参数用来控制 当向 canvas 画入时应该缩放的大小
在这个例子里,我会用一张图片像背景一样在 canvas 中以重复平铺开来。实现起来也很简单,只需要循环铺开经过缩放的图片即可。见下面的代码,第一层 for 循环是做行重复,第二层是做列重复的。图像大小被缩放至原来的三分之一,50x38 px。这种方法可以用来很好的达到背景图案的效果,在下面的教程中会看到。
备注:图像可能会因为大幅度的缩放而变得起杂点或者模糊。如果你的图像里面有文字,那么最好还是不要进行缩放,因为那样处理之后很可能图像里的文字就会变得无法辨认了。
结果看起来像这样:
drawImage 方法的第三个也是最后一个变种有 8 个新参数,用于控制做切片显示的。
drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight)第一个参数和其他的是相同的,都是一个图像或者另一个 canvas 的引用。其他 8 个参数最好是参照右边的图解,前 4 个是定义图像源的切片位置和大小,后 4 个则是定义切片的目标显示位置和大小。
切片是个做图像合成的强大工具。假设有一张包含了所有元素的图像,那么你可以用这个方法来合成一个完整图像。例如,你想画一张图表,而手上有一个包含所有必需的文字的 PNG 文件,那么你可以很轻易的根据实际数据的需要来改变最终显示的图表。这方法的另一个好处就是你不需要单独装载每一个图像。
在这个例子里面我用到上面已经用过的犀牛图像,不过这次我要给犀牛头做个切片特写,然后合成到一个相框里面去。相框带有阴影效果,是一个以 24-bit PNG 格式保存的图像。因为 24-bit PNG 图像带有一个完整的 8-bit alpha 通道,与 GIF 和 8-bit PNG 不同,我可以将它放成背景而不必担心底色的问题。
我用一个与上面用到的不同的方法来装载图像,直接将图像插入到 HTML 里面,然后通过 CSS 隐藏(display:none)它。两个图像我都赋了 id ,方便后面使用。看下面的脚本,相当简单,首先对犀牛头做好切片(第一次drawImage)放在 canvas 上,然后再上面套个相框(第二次drawImage)。
我这一章最后的示例是弄一个小画廊。画廊由挂着几张画作的格子组成。当页面装载好之后,为每张画创建一个 canvas 元素并用加上画框然后插入到画廊中去。
在我这个例子里面,所有“画”都是固定宽高的,画框也是。你可以做些改进,通过脚本用画的宽高来准确控制围绕它的画框的大小。
下面的代码应该是蛮简单易懂的了。就是遍历图像对象数组,依次创建新的 canvas 元素并添加进去。可能唯一需要注意的,对于那些并不熟悉 DOM 的朋友来说,是 Node.insertBefore 方法的用法。insertBefore 是父节点(单元格)的方法,用于将新节点(canvas 元素)插入到我们想要插入的节点之前。
如同前文所述,过度缩放图像可能会导致图像模糊或像素化。你可以通过使用绘图环境的imageSmoothingEnabled属性来控制是否在缩放图像时使用平滑算法。默认值为true,即启用平滑缩放。你也可以像这样禁用此功能: