html5中如何使用canvas标签画出平滑的曲线

2024-10-26 技术教程

本篇内容主要讲解“html5中如何使用canvas标签画出平滑的曲线”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“html5中如何使用canvas标签画出平滑的曲线”吧!

背景概要

相信大家平时在学习canvas 或项目开发中使用canvas的时候应该都遇到过这样的需求：实现一个可以书写的画板小工具。

嗯，相信这对canvas使用较熟的童鞋来说仅仅只是几十行代码就可以搞掂的事情，以下demo就是一个再也简单不过的例子了：

<!DOCTYPEhtml><html><head><title>Sketchpaddemo</title><styletype="text/css">canvas{border:1pxbluesolid;}</style></head><body><canvasid="canvas"width="800"height="500"></canvas><scripttype="text/javascript">letisDown=false;letbeginPoint=null;constcanvas=document.querySelector('#canvas');constctx=canvas.getContext('2d');//设置线条颜色ctx.strokeStyle='red';ctx.lineWidth=1;ctx.lineJoin='round';ctx.lineCap='round';canvas.addEventListener('mousedown',down,false);canvas.addEventListener('mousemove',move,false);canvas.addEventListener('mouseup',up,false);canvas.addEventListener('mouseout',up,false);functiondown(evt){isDown=true;beginPoint=getPos(evt);}functionmove(evt){if(!isDown)return;constendPoint=getPos(evt);drawLine(beginPoint,endPoint);beginPoint=endPoint;}functionup(evt){if(!isDown)return;constendPoint=getPos(evt);drawLine(beginPoint,endPoint);beginPoint=null;isDown=false;}functiongetPos(evt){return{x:evt.clientX,y:evt.clientY}}functiondrawLine(beginPoint,endPoint){ctx.beginPath();ctx.moveTo(beginPoint.x,beginPoint.y);ctx.lineTo(endPoint.x,endPoint.y);ctx.stroke();ctx.closePath();}</script></body></html>

它的实现逻辑也很简单：

我们在canvas画布上主要监听了三个事件：mousedown、mouseup和mousemove，同时我们也创建了一个isDown变量；

当用户按下鼠标（mousedown，即起笔）时将isDown置为true，而放下鼠标（mouseup）的时候将它置为false，这样做的好处就是可以判断用户当前是否处于绘画状态；

通过mousemove事件不断采集鼠标经过的坐标点，当且仅当isDown为true（即处于书写状态）时将当前的点通过canvas的lineTo方法与前面的点进行连接、绘制；

通过以上几个步骤我们就可以实现基本的画板功能了，然而事情并没那么简单，仔细的童鞋也许会发现一个很严重的问题——通过这种方式画出来的线条存在锯齿，不够平滑，而且你画得越快，折线感越强。表现如下图所示：

为什么会这样呢？

问题分析

出现该现象的原因主要是：

我们是以canvas的lineTo方法连接点的，连接相邻两点的是条直线，非曲线，因此通过这种方式绘制出来的是条折线；

受限于浏览器对mousemove事件的采集频率，大家都知道在mousemove时，浏览器是每隔一小段时间去采集当前鼠标的坐标的，因此鼠标移动的越快，采集的两个临近点的距离就越远，故“折线感越明显“；

如何才能画出平滑的曲线?

要画出平滑的曲线，其实也是有方法的，lineTo靠不住那我们可以采用canvas的另一个绘图API——quadraticCurveTo ，它用于绘制二次贝塞尔曲线。

二次贝塞尔曲线

quadraticCurveTo(cp1x, cp1y, x, y)

调用quadraticCurveTo方法需要四个参数，cp1x、cp1y描述的是控制点，而x、y则是曲线的终点：

更多详细的信息可移步MDN

既然要使用贝塞尔曲线，很显然我们的数据是不够用的，要完整描述一个二次贝塞尔曲线，我们需要：起始点、控制点和终点，这些数据怎么来呢？

有一个很巧妙的算法可以帮助我们获取这些信息

获取二次贝塞尔关键点的算法

这个算法并不难理解，这里我直接举例子吧：

假设我们在一次绘画中共采集到6个鼠标坐标，分别是A, B, C, D, E, F；取前面的A, B, C三点，计算出B和C的中点B1，以A为起点，B为控制点，B1为终点，利用quadraticCurveTo绘制一条二次贝塞尔曲线线段；

接下来，计算得出C与D点的中点C1，以B1为起点、C为控制点、C1为终点继续绘制曲线；

依次类推不断绘制下去，当到最后一个点F时，则以D和E的中点D1为起点，以E为控制点，F为终点结束贝塞尔曲线。

OK，算法就是这样，那我们基于该算法再对现有代码进行一次升级改造：

letisDown=false;letpoints=[];letbeginPoint=null;constcanvas=document.querySelector('#canvas');constctx=canvas.getContext('2d');//设置线条颜色ctx.strokeStyle='red';ctx.lineWidth=1;ctx.lineJoin='round';ctx.lineCap='round';canvas.addEventListener('mousedown',down,false);canvas.addEventListener('mousemove',move,false);canvas.addEventListener('mouseup',up,false);canvas.addEventListener('mouseout',up,false);functiondown(evt){isDown=true;const{x,y}=getPos(evt);points.push({x,y});beginPoint={x,y};}functionmove(evt){if(!isDown)return;const{x,y}=getPos(evt);points.push({x,y});if(points.length>3){constlastTwoPoints=points.slice(-2);constcontrolPoint=lastTwoPoints[0];constendPoint={x:(lastTwoPoints[0].x+lastTwoPoints[1].x)/2,y:(lastTwoPoints[0].y+lastTwoPoints[1].y)/2,}drawLine(beginPoint,controlPoint,endPoint);beginPoint=endPoint;}}functionup(evt){if(!isDown)return;const{x,y}=getPos(evt);points.push({x,y});if(points.length>3){constlastTwoPoints=points.slice(-2);constcontrolPoint=lastTwoPoints[0];constendPoint=lastTwoPoints[1];drawLine(beginPoint,controlPoint,endPoint);}beginPoint=null;isDown=false;points=[];}functiongetPos(evt){return{x:evt.clientX,y:evt.clientY}}functiondrawLine(beginPoint,controlPoint,endPoint){ctx.beginPath();ctx.moveTo(beginPoint.x,beginPoint.y);ctx.quadraticCurveTo(controlPoint.x,controlPoint.y,endPoint.x,endPoint.y);ctx.stroke();ctx.closePath();}

在原有的基础上，我们创建了一个变量points用于保存之前mousemove事件中鼠标经过的点，根据该算法可知要绘制二次贝塞尔曲线起码需要3个点以上，因此我们只有在points中的点数大于3时才开始绘制。接下来的处理就跟该算法一毛一样了，这里不再赘述。

到此，相信大家对“html5中如何使用canvas标签画出平滑的曲线”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是亿速云网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！