canvas API ，通俗的canvas基础知识（三）

全文说到了三角形，圆形等相关图形的画法，不熟悉的同学可以出门右转，先看看前文，接下来继续我们的图形——曲线。

学过数学，或者是比较了解js 的同学都知道贝塞尔曲线，当然，在数学里面，这是一门高深的学问，js里面的贝塞尔曲线一般是用来做动画的，其实别的地方也有体现，比如说Photoshop里面的钢笔工具，CorelDraw里面的贝塞尔工具等等，canvas中，也是有体现的

当然，如果是单纯的画一条曲线，也可以用前面的方法：

var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext("2d");
    
ctx.arc(100,100,100,0,90*Math.PI/180,false);
ctx.stroke();
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(103,103);
ctx.arcTo(183,83,162,182,40);
ctx.stroke();

如果要画一个弯弯曲曲的线条就费劲了，这才有下面的主角登场：

quadraticCurveTo(cpx,cpy,x,y) 二次贝塞尔曲线

参数：cpx,cpy 表示第一个控制点，x,y 表示结束点

加上起点，就是3个点控制一条曲线，其实这个跟arcTo的用法差不多，不同的地方就是arcTo是需要指定圆弧的半径的，因为它是2条线中画一个圆与直线的切点形成的曲线，那这个二次贝塞尔曲线的画图原理是什么呢？咱们一起来画一画：

二次贝塞尔曲线的大致规律：从起始点出发，曲线越靠近控制点，曲线越陡，然后慢慢远离控制点，曲线随即越来越平缓，直到结束点，并且此曲线会与起始点和结束点相切

这个控制点是不是有点像一个磁铁一样，吸引着这条曲线的运动，俗话说耳闻不如一见，咱们试一下：

ctx.moveTo(50,50);
ctx.lineTo(70,120);
ctx.lineTo(200,80);
ctx.stroke();
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(50,50);
ctx.quadraticCurveTo(70,120,200,80);
ctx.stroke();

看看，是不是这样的，当然，曲线弯曲的程度是多少是有公式的，但是我们不需要关心，只需要记住一点就够了：曲线靠近控制点，曲线越陡，远离控制点，曲线越平，哦了！

再次提示一下，arcTo与quadraticCurveTo的区别，现在是否明白？

现在我们来介绍一下三次贝塞尔曲线：

bezierCurveTo(cpx1,cpy1,cpx2,cpy2,x,y) 三次贝塞尔曲线

参数：cpx1,cpy1表示第一个控制点，cpx2,cpy2表示第二个控制点 x,y表示结束点

包括起始点一起4个点来决定一条曲线，这个跟二次贝塞尔曲线的原理是一样一样的，只是多一个控制点，其精髓还是那句话：曲线靠近控制点，曲线越陡，远离控制点，曲线越平

先来一个简单的例子吧（来个U形）：

ctx.moveTo(20,20);
ctx.bezierCurveTo(20,100,200,100,200,20);
ctx.stroke();

如上图，第一张是效果图，第二张是原理图，曲线从起始点开始，下方有一个控制点，则曲线越陡，到第二个控制点与曲线的切线的点的位置，因为受2个控制点的影响，曲线开始慢慢变平缓，因为2控制点刚好对称，所以到中间点，曲线出于水平，然后继续受2个控制点的作用，其中第二个控制点的作用越来越大，知道第一个控制点与曲线的切线点位置，曲线继续受到第二个控制点的作用，反向受力，到结束点，额，听不懂，好吧，不懂就不懂吧，记住那句总结性的话就行了！

其经典例子莫过于正弦图（用2个贝塞尔曲线，一个正U一个反U）：

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(20,150);
ctx.bezierCurveTo(20,50,150,50,150,150);
ctx.stroke();
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(150,150);
ctx.bezierCurveTo(150,250,280,250,280,150);
ctx.stroke();

当然，三次贝塞尔曲线不知道能画U形图，而是任意曲线都能画，只有你想不到，没有画不了的，哈哈，脑洞打大一下吧！

都说作画作画的，不能老是做水墨画啊，我喜欢颜色，五彩缤纷的颜色，恩，canvas也是可以的，canvas和css3一样都可以设置渐变，这样一来，看到彩虹是不是就不远了，嘻嘻

我们先看看css3的渐变是怎么设置的，然后对比一下canvas的渐变，我们都知道渐变分为线性渐变和径向渐变，我们一一来比较：

线性渐变：

.box1{
    width:500px;
    height:50px;
    background: -webkit-linear-gradient(left, red 0%, #0F0 20%,rgb(51,102,255) 50%, rgba(204,255,0,0.8) 100%);
}

css3可以指定颜色，支持各种颜色格式，且可以指定颜色所在位置，不仅如此，css3还可以指定渐变的方向：

.box1{
    width:500px;
    height:50px;
    background: -webkit-linear-gradient(45deg , red 0%, #0F0 20%,rgb(51,102,255) 50%, rgba(204,255,0,0.8) 100%);
}

方向可以用角度来定义，45度角是从左下到右上进行渐变

径向渐变：

.box2{
    width:300px;
    height:200px;
    background:-webkit-radial-gradient(red 0%, #0F0 20%,rgb(51,102,255) 50%, rgba(204,255,0,0.8) 100%);
}

渐变原点为中心，渐变颜色为百分百之间的颜色渐变

可以看出，径向渐变是以中心为原点，一圈一圈向外扩散，同样支持自定义颜色，支持各种颜色格式，支持指定位置，也是可以设置原点和渐变方式（圆形，椭圆）：

.box2{
    width:300px;
    height:200px;
    background:-webkit-radial-gradient(bottom left, ellipse,red 0%, #0F0 20%,rgb(51,102,255) 50%, rgba(204,255,0,0.8) 100%);
}

原点左下，渐变形状为椭圆

.box2{
    width:300px;
    height:200px;
    background:-webkit-radial-gradient(bottom left, circle,red 0%, #0F0 20%,rgb(51,102,255) 50%, rgba(204,255,0,0.8) 100%);
}

原点左下，渐变形状为圆形

以上只是简单列举一下css3的渐变样式，当然css3的渐变肯定不止这些，这里主要是想对比一下canvas的渐变样式，顺便科普一下！

canvas的渐变相对要简单一些，没有那么多的花花肠子：

createLinearGradient(x1,y1,x2,y2) 创建线性渐变

参数：x1,y1 表示渐变起始点 x2,y2 表示渐变结束点

createRadialGradient(x1,y1,r1,x2,y2,r2) 创建径向渐变

参数：x1,y1 表示渐变开始圆心坐标，r1表示渐变开始圆的半径 x2,y2 表示渐变结束圆心坐标，r2表示渐变结束圆的半径

gradient.addColorStop(stop,color) 规定gradient 对象中的颜色和位置

参数： stop 取值0-1之间，表示渐变中开始与结束之间的位置 color表示渐变颜色

注意，这里添加渐变颜色的对象并不是context，而是gradient

怎么用呢？看线性渐变一个小例子：

这个科普一个误区：

ctx.fillRect(50,50,200,50);
var line = ctx.createLinearGradient(50,50,200,50);
line.addColorStop(0,'red');
line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');

这样是错误的，什么都出不来！

照理说，应该是先创建一个图像，然后给这个图形加渐变色，一般的规律都如此，比如画画，比如css，但是canvas不一样，重点来了：canvas凡是设置样式的，必须放在绘图前面，怎么理解这句话？

绘图的方法： fill() , fillRect() , stroke() , strokeRect() , rect()

那设置：比如文字类字体，字体大小，字体颜色，字体阴影，渐变色路径类如线条，矩形，圆形，背景，渐变等等

所以正确的格式是：

var line = ctx.createLinearGradient(50,50,200,50);
        line.addColorStop(0,'red');
        line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
        line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
        line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');
        
        ctx.fillStyle = line;
        ctx.fillRect(50,50,200,50);

可以看到canvas一样可以自定义颜色，支持各种颜色格式，支持指定位置（用0-1的数，跟百分比类似），相比css3之下，我觉得canvas的渐变颜色区域更加准确！

好了，既然canvas能像css3一样设置渐变样式，那可不可以设置方向呢？怎么设？以上面的代码为例，我们画一张图：

图可能画的有点蒙啊，解释一下，第一张图表示我们上面的代码显示的效果，渐变方向是（50,50）——> （200,50），是一条水平线，表示方向是从左到右渐变，要是我将坐标方向设为（50,50）——> （200,100），如第二张图，那么渐变是否是从左上角到右下角呢？我们试一下：

var line = ctx.createLinearGradient(50,50,200,100);
line.addColorStop(0,'red');
line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');
        
ctx.fillStyle = line;
ctx.fillRect(50,50,200,50);

可以看出角度是正确的，createLinearGradient的2个坐标就是为了指明渐变方向的，那么canvas的径向渐变会不会跟css3相同呢？我们写一个小例子：

var line = ctx.createRadialGradient(150,150,0,150,150,200);
line.addColorStop(0,'red');
line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');
        
ctx.fillStyle = line;
ctx.fillRect(50,50,200,150);

可以看到，如果图形即使不是一个正方形，径向渐变的圆依然是正圆，与css3的渐变机制有点不一样（css3是椭圆，看上面的css3图），并且渐变区域是根据两个圆来决定的，我们改一下这2个圆的区域看看：

var line = ctx.createRadialGradient(150,150,50,150,150,100);
line.addColorStop(0,'red');
line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');
        
ctx.fillStyle = line;
ctx.fillRect(50,50,200,150);

比对上面的图可以看出，下图在50-100的区间里是有渐变的，其他地方则是首尾的颜色填充，那么圆心在边角上呢？

var line = ctx.createRadialGradient(50,50,0,50,50,200);
line.addColorStop(0,'red');
line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');
        
ctx.fillStyle = line;
ctx.fillRect(50,50,200,150);

效果跟css3的样式一样，颜色更加准确，如果2圆的圆心不一样，会有什么反应？

var line = ctx.createRadialGradient(50,50,0,150,150,200);
line.addColorStop(0,'red');
line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');
        
ctx.fillStyle = line;
ctx.fillRect(50,50,200,150);

一个圆心在左上角，一个圆心在中间

咦，什么鬼，算了，如果想要正常的径向渐变，还是同圆心吧，不同圆心太诡异，hold 不住啊！

那径向渐变能像css3一样可以设置椭圆吗？咳咳，我只能借用一句台词：臣妾做不到啊！

我们来一个炫酷的渐变应用：

ctx.font = "40px 微软雅黑";
var line = ctx.createLinearGradient(10,100,200,100);
line.addColorStop(0,'red');
line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');
ctx.fillStyle = line;
ctx.fillText("狂拽炫酷吊炸天",10,100);

下面我们介绍另外一个与颜色有关的属性——透明！

globalAlpha = num 参数：num取值0-1之间设置或返回绘图的当前透明值

有同学会问，按这个词的意思是全局透明，那么它是全局的吗？我也想问，那我们试一下：

ctx.fillStyle = "red";
ctx.fillRect(50,50,100,100);
ctx.globalAlpha = 0.5;
ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(100,100,100,100);
ctx.fillStyle = "blue";
ctx.fillRect(150,150,100,100);

可以看到，第一个没有变透明，后面2个变透明了，那么如果我将路径闭合，是否还会出现这样的效果：

ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "red";
ctx.fillRect(50,50,100,100);
ctx.closePath();
        
ctx.globalAlpha = 0.5;
        
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(100,100,100,100);
ctx.closePath();
        
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "blue";
ctx.fillRect(150,150,100,100);
ctx.closePath();

结果是一样的，说明它是”人“如其名啊，果然是全局的，那么将它放入闭合路径中，会污染其他的路径吗？

ctx.beginPath();
ctx.globalAlpha = 0.5;
ctx.fillStyle = "red";
ctx.fillRect(50,50,100,100);
ctx.closePath();

ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(100,100,100,100);
ctx.closePath();
        
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "blue";
ctx.fillRect(150,150,100,100);
ctx.closePath();

马蛋，简直是严重的核污染啊，穿透力如此之强？如果我只想让第一个透明，后面的不透明？我要怎么弄呢？

为了解决这个问题，我们需要引入2个方法，同样是一对活宝啊：

context.save() 保存当前环境的状态

context.restore() 返回之前保存过的路径状态和属性

怎么理解这对活宝呢？

可以这么理解：当设置了save()方法，就相当于将后面的绘图放在一个堆栈中，与世隔绝，知道看到restore()，就返回到原来的位置，举个例子哈，就像是一堆糖果，save()就是将一部分糖果装进盒子，restore()就是封闭盒子，继续捡糖果，但是盒子里的糖果就不会与其他糖果混合了，恩，可以这么理解，特别注意的是，restore()方法必须要有save()才起作用，你想啊，都没有盒子装糖果，怎么能封闭盒子呢

那咱们来看看他们的神奇技能：

ctx.save();
ctx.beginPath();
ctx.globalAlpha = 0.5;
ctx.fillStyle = "red";
ctx.fillRect(50,50,100,100);
ctx.closePath();
ctx.restore();

ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "green";
ctx.fillRect(100,100,100,100);
ctx.closePath();
        
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "blue";
ctx.fillRect(150,150,100,100);
ctx.closePath();

哎呀，瞬间觉得整个世界都完美了！在面对凶悍的全局变量，属性或方法时，我们可以用上面的这对活宝来避免它们对我们需要的部分的侵害（这里为什么要说侵害，会让人想污的），确实是好技能！

回到globalAlpha，它的用处还是有很多的，路径，图形，文字都可以设置透明，那我们来一个文字透明看看：

ctx.font = "40px 微软雅黑";
var line = ctx.createLinearGradient(10,100,200,100);
line.addColorStop(0,'red');
line.addColorStop(0.2 ,'#0F0');
line.addColorStop(0.5 ,'rgb(51,102,255)');
line.addColorStop(1 ,'rgba(204,255,0,0.8)');
ctx.fillStyle = line;
ctx.globalAlpha = 0.3;
ctx.fillText("狂拽炫酷吊炸天",10,100);