H5画布 canvas（一）canvas简介、绘制圆形/矩形、案例饼状图绘制

发布时间：2023-08-26 10:30

1. canvas 简介

canvas 是HTML5 提供的一种新标签 <canvas></canvas>，与 div 类似，是一个矩形的画布，它可以支持 JavaScript 在上面绘画，控制每一个像素；canvas 拥有多种绘制路径、矩形、圆形、字符以及添加图像的方法，可以使得页面更加丰富多彩。当前 canvas 广泛应用于游戏、可视化数据(echarts)、广告等领域。

2. canvas 标签介绍

canvas 其实就是一个普通的 HTML 标签，需要进行闭合，可以设置宽高、背景色属性，但宽高单位必须是 px，否则就会被忽略；一个 canvas 默认为 300*150 像素。

需要注意 canvas 元素的宽高必须使用它自带的属性进行设置，而不要用 CSS 选择器控制 canvas 的宽高，否则会造成图像拉伸，除宽高之外的其余属性则可用 CSS。如下简单案例：

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>canvas标签</title>
  <style>
    #can1 {
      background-color: cadetblue;
      border: 2px solid red;
    }
  </style>
</head>

<body>
  <!-- 设置宽高使用canvas标签的属性 -->
  <canvas id="can1" width="300px" height="150px"></canvas>
</body>

</html>

效果如下：

$\"\"$

3. canvas 上下文 Context

Context 是 canvas 的上下文，也就是绘制环境，它是所有绘制操作 api 的入口或者集合；canvas 本身是无法绘制任何内容的，需要使用 JavaScript 进行操作。而 Context 正是 JavaScript 操作 canvas 的接口。

获取上下文分为两步：首先获取 canvas 标签，然后再获取该标签的上下文；

<script>
  // 1.DOM操作获取canvas标签
  var canvas = document.getElementById('can1');
  // 2.获取canvas的上下文（2d渲染）
  var ctx = canvas.getContext('2d');
</script>

获取 canvas 上下文之后，就可以在画布上进行图形绘制了；上下文 Context 相关属性如下：

（ctx 是博主定义的获取到的上下文 Context 的变量名，可以随意更换，以下介绍都用ctx）

ctx.moveTo(x,y)；将画笔移动到坐标(x,y)位置

ctx.lineTo(x,y)；从当前位置绘制直线到坐标(x,y)位置

ctx.closePath()；关闭路径，闭合线条

ctx.lineWidth；线宽

ctx.strokeStyle；描边颜色，必须用于描边之前

ctx.stroke()；渲染直线，相当于描边

ctx.fillStyle；填充颜色，必须用于填充之前

ctx.fill()；填充，默认为黑色

接下来我们结合这些属性绘制一个简单的正方形：

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>canvas标签</title>
  <style>
    #can1 {
      background-color: rgb(204, 216, 216);
      border: 2px solid red;
    }
  </style>
</head>

<body>
  <!-- 设置宽高使用canvas标签的属性 -->
  <canvas id="can1" width="600px" height="500px"></canvas>
</body>

<script>
  // DOM操作获取canvas标签
  var canvas = document.getElementById('can1');
  // 获取canvas的上下文（2d渲染）
  var ctx = canvas.getContext('2d');
  // 绘制长方形
  ctx.moveTo(100, 100); //将画笔移动到坐标 100 100
  ctx.lineTo(200, 100); //从画笔位置绘制直线到坐标 200 100
  ctx.lineTo(200, 200); //从当前位置绘制直线到 200 200
  ctx.lineTo(100, 200); //.从当前位置...
  ctx.closePath(); //闭合线条

  ctx.lineWidth = 6; //线宽

  ctx.strokeStyle = 'red'; //描边颜色
  ctx.stroke(); //渲染直线(描边)

  ctx.fillStyle = 'blue'; //填充颜色
  ctx.fill(); //填充
</script>

</html>

效果如下：

$\"\"$

4. 案例：在 canvas 画布中绘制表格

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>案例：绘制表格</title>
  <style></style>
</head>

<body>
  <div>
    <canvas id="table"></canvas>
  </div>
</body>
<script>
  (function () {
    var canvas = document.getElementById('table'); //获取canvas标签
    var ctx = canvas.getContext('2d'); //获取上下文

    //设置画布宽高、边框（边框也可使用CSS选择器来设定）
    canvas.width = 600;
    canvas.height = 400;
    canvas.style.border = '2px solid #000';
    //设置上下文样式
    ctx.lineWidth = .5;
    ctx.strokeStyle = '#999';

    //绘制表格
    var rect_hei = 20; //定义每一行高20px
    var rect_wit = 40; //定义每一列宽40px

    for (var i = 0; i < canvas.width / rect_hei; i++) { //循环绘制
      //绘制横线
      ctx.moveTo(0, i * rect_hei); //从x轴为0的位置开始，每隔一个行高便绘制横线
      ctx.lineTo(canvas.width, i * rect_hei);
      ctx.stroke();

      //绘制竖线
      ctx.moveTo(i * rect_wit, 0); //从y轴为0的位置开始，每隔一个列宽便绘制竖线
      ctx.lineTo(i * rect_wit, canvas.height);
      ctx.stroke();
    }
  }())
</script>

</html>

效果如下：

$\"\"$

5. canvas 的 beginPath 状态

需要知道，在 canvas 画布中绘制图形是基于状态的，意思就是说如果前面已经设置了描边颜色属性 strokeStyle 为某个颜色，那么在这之后的绘制当中，所有线条都会是这个颜色；如果再次设置描边颜色，则所有线条都会成为最新设置的颜色，前面设置的都被覆盖，无法做到颜色不一。如下：

$\"\"$

而这个时候，为了能够绘制出不同颜色的线条，就需要使用到 beginPath 开启新状态；

ctx.beginPath()；开启新状态的绘图，前面的设置不会被覆盖；新状态可以继承之前状态的样式，但是在新状态中设置的样式就只能作用在新状态当中。

如下案例：

$\"\"$

6. 绘制矩形 rect

如果只是按照步骤：起点 --> 画线 --> 描边一步一步的绘制一个矩形的话，就太麻烦了，canvas 也提供了一种快速绘制矩形的方法 rect，并且提供了各种属性。语法如下：

ctx.rect(x, y, width, height)；x, y为矩形左上角坐标， width 和 height 以像素 px 为单位，该语法只规定了矩形的路径，没有填充和描边。
ctx.strokeRect(x, y, width, height)；描边矩形，结合绘制与描边。
ctx.fillRect(x, y, width, height)；填充矩形，结合绘制与填充
ctx.clearRect(x, y, width, height)；清除矩形，相当于橡皮擦，在该矩形范围内的图像都会被擦除。

我们使用 rect 语法绘制一个矩形，只需一句代码即可：

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>绘制矩形</title>
  <style></style>
</head>

<body>
  <div>
    <canvas id="table"></canvas>
  </div>
</body>
<script>
  var canvas = document.getElementById('table'); //获取canvas标签
  var ctx = canvas.getContext('2d'); //获取上下文

  //设置画布宽高、边框（边框也可使用CSS选择器来设定）
  canvas.width = 600;
  canvas.height = 400;
  canvas.style.border = '2px solid #000';

  //快速绘制矩形
  ctx.rect(100, 100, 50, 50);
  ctx.stroke();

  //描边矩形
  ctx.strokeRect(200, 100, 50, 50);

  //填充矩形
  ctx.fillRect(300, 100, 50, 50);
</script>

</html>

效果如下：

$\"\"$

7. 绘制圆形 arc

ctx.arc(x,y,r,sAngle,eAngle,counterclockwise)；x、y 为圆心点坐标；r 半径；sAngle 开始角度，圆心到最右边点为 0 度，顺时针方向依次增大；eAngle 结束角度，注意用的是弧度 Π(180°)；counterclockwise：是否是逆时针，true 是逆时针，false 顺时针。

接下来，我们使用 arc 绘制一个圆弧，效果如下：

（提示：弧度与角度的转换公式，角度 = 度数 * Math.PI / 180）

$\"\"$

8. 案例：根据一组数据绘制饼状图

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>绘制饼状图</title>
  <style></style>
</head>

<body>
  <div>
    <canvas id="table"></canvas>
  </div>
</body>
<script>
  var canvas = document.getElementById('table'); //获取canvas标签
  var ctx = canvas.getContext('2d'); //获取上下文

  //设置画布宽高、边框（边框也可使用CSS选择器来设定）
  canvas.width = 600;
  canvas.height = 400;
  canvas.style.border = '2px solid #000';

  //定义饼状图数据
  var data = [{
      'value': 0.2,
      'color': '#149985',
      'title': '城市A'
    },
    {
      'value': 0.3,
      'color': 'red',
      'title': '城市B'
    },
    {
      'value': 0.4,
      'color': 'blue',
      'title': '城市C'
    },
    {
      'value': 0.1,
      'color': '#999999',
      'title': '城市D'
    },
  ]

  //绘制饼状图
  var tempAngle = -90; //从-90°开始绘制
  for (var i = 0; i < data.length; i++) {
    ctx.beginPath(); //每一次循环都绘制不同的扇区，所以都要开启新状态
    ctx.moveTo(200, 200); //每一次都回到圆心点开始绘制
    var angle = data[i].value * 360; //每一个扇区的角度
    ctx.fillStyle = data[i].color; //颜色填充按照数据遍历
    var startAngle = tempAngle * Math.PI / 180; //起始角度
    var endAngle = (tempAngle + angle) * Math.PI / 180; //每一次的结束角度=起始角度+扇区角度
    ctx.arc(200, 200, 100, startAngle, endAngle);
    tempAngle = tempAngle + angle; //每次绘制完一次扇区起始角度为原角度加该扇区角度
    ctx.fill();
  }
</script>

</html>

案例效果如下：

$\"\"$