圖形的基礎(chǔ) - 路徑

在 Canvas 中，所有基本圖形都是以路徑為基礎(chǔ)的，也就是說，我們?cè)谡{(diào)用 2dContext 的 lineTo、rect 等方法時(shí)，其實(shí)就是往已經(jīng)的 context 路徑集合中再添加一些路徑點(diǎn)，在最后使用 fill 或 stroke 方法進(jìn)行繪制時(shí)，都是依據(jù)這些路徑點(diǎn)來進(jìn)行填充或畫線。

在每次開始繪制路徑前，都應(yīng)該使用 context.beginPath() 方法來告訴 Context 對(duì)象開始繪制一個(gè)新的路徑，否則接下來繪制的路徑會(huì)與之前繪制的路徑疊加，在填充或畫邊框時(shí)就會(huì)出現(xiàn)問題。在繪制完成路徑后，可以直接使用 context.closePath() 方法來關(guān)閉路徑，或者手動(dòng)關(guān)閉路徑。另外，如果在填充時(shí)路徑?jīng)]有關(guān)閉，那么 Context 會(huì)自動(dòng)調(diào)用 closePath 方法將路徑關(guān)閉。

基本路徑方法

1. beginPath, closePath

這兩個(gè)方法在前面已經(jīng)介紹過，分別用來通知 Context 開始一個(gè)新的路徑和關(guān)閉當(dāng)前的路徑。

在 Canvas 中使用路徑時(shí)，應(yīng)該要保持一個(gè)良好的習(xí)慣，每次開始繪制路徑前都要調(diào)用一次 beginPath 方法，否則畫出來的效果難看不說，還會(huì)嚴(yán)重影響性能。

在下面這張圖中，左邊的圖形在每次繪制矩形前都調(diào)用了一次 beginPath 來清除之前的路徑并重新開始繪制新的路徑，而后面的圖形則就只在繪制所有圖形前調(diào)用了一次 beginPath 來清除路徑，因此，雖然這里是使用的邊框色是 #666，但是右邊的圖形顏色比左邊的深一些，因?yàn)槊看问褂?nbsp;stroke 繪制邊框時(shí)，會(huì)把之前的路徑再次繪制一遍，疊加起來顏色就比原來深一些。

在 Context 中路徑數(shù)較少時(shí)，如果不考慮顯示效果，性能上還可以接受，但是如果 Context 中的路徑數(shù)很多時(shí)，在開始繪制新路徑前不使用 beginPath 的話，因?yàn)槊看卫L制都要將之前的路徑重新繪制一遍，這時(shí)性能會(huì)以指數(shù)下降。

因此，除非有特殊需要，每次開始繪制路徑前都要調(diào)用 beginPath 來開始新路徑。

2. 移動(dòng)與直線 moveTo, lineTo, rect

void moveTo(in float x, in float y);

在 Canvas 中繪制路徑，一般是不需要指定起點(diǎn)的，默認(rèn)的起點(diǎn)就是上一次繪制路徑的終點(diǎn)，因此，如果需要指定起點(diǎn)的話，就需要使用 moveTo 方法來指定要移動(dòng)到的位置。

void lineTo(in float x, in float y);

lineTo 方法則是繪制一條直接路徑到指定的位置。在調(diào)用完 lineTo 方法后，Context 內(nèi)部的繪制起點(diǎn)會(huì)移動(dòng)到直線的終點(diǎn)。

void rect(in float x, in float y, in float w, in float h);

rect 方法用來繪制一個(gè)矩形路徑，通過參數(shù)指定左上角位置以及寬和高。在調(diào)用 rect 后，Context 的繪制起點(diǎn)會(huì)移動(dòng)到 rect 繪制的矩形的左上角。

rect 方法與后面要介紹的 arc 方法與其他路徑方法有一點(diǎn)不同，它們是使用參數(shù)指定起點(diǎn)的，而不是使用 Context 內(nèi)部維護(hù)的起點(diǎn)。

3. 曲線 arcTo, arc, quadraticCurveTo, bezierCurveTo

void arcTo(in float x1, in float y1, in float x2, in float y2, in float radius);

按照 WHATWG 文檔的說明，這個(gè)方法是畫一個(gè)與兩條射線相切的的圓弧，兩條射線其中一條為穿過 Context 繪制起點(diǎn)，終點(diǎn)為 (x1, y1)，另外一條為穿過 (x2, y2)，終點(diǎn)為 (x1, y1)，這條圓弧為最小的與這兩條射線相切的圓弧。在調(diào)用完 arcTo 方法后，將 圓弧與 射線 (x1, y1)-(x2, y2) 的切點(diǎn)添加到當(dāng)前路徑中，做為下次繪制的起點(diǎn)。

在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)irefox 和 Opera 目前對(duì)這個(gè)方法的支持并不好，只有 Chrome 和 Safari 4 能繪制出正確的路徑。

圖中的的兩條灰色直線是偏移 4 個(gè)像素后的兩條射線所在的位置。

void arc(in float x, in float y, in float radius, in float startAngle, in float endAngle, in boolean anticlockwise);

arc 方法用來繪制一段圓弧路徑，通過圓心位置、起始弧度、終止弧度來指定圓弧的位置和大小，這個(gè)方法也不依賴于 Context 維護(hù)的繪制起點(diǎn)。而在畫圓弧時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向則由最后一個(gè)參數(shù) anticlockwise 來指定，如果為 true 就是逆時(shí)針，false 則為順時(shí)針。

void quadraticCurveTo(in float cpx, in float cpy, in float x, in float y);

quadraticCurveTo 方法用來繪制二次樣條曲線路徑，參數(shù)中 cpx 與 cpy 指定控制點(diǎn)的位置，x 和 y 指定終點(diǎn)的位置，起點(diǎn)則是由 Context 維護(hù)的繪制起點(diǎn)。

void bezierCurveTo(in float cp1x, in float cp1y, in float cp2x, in float cp2y, in float x, in float y);

bezierCurveTo 方法用來繪制貝塞爾曲線路徑，它與 quadraticCurveTo 相似，不過貝塞爾曲線有兩個(gè)控制點(diǎn)，因此參數(shù)中的 cp1x, cp1y, cp2x, cp2y 用來指定兩個(gè)控制點(diǎn)的位置，而 x 和 y 指定綹的位置。

4. fill, stroke, clip

fill 與 stroke 這兩個(gè)方法很好理解，分別用來填充路徑與繪制路徑線條。

clip 方法用來給 Canvas 設(shè)置一個(gè)剪輯區(qū)域，在調(diào)用 clip 方法之后的代碼只對(duì)這個(gè)設(shè)定的剪輯區(qū)域有效，不會(huì)影響其他地方，這個(gè)方法在要進(jìn)行局部更新時(shí)很有用。默認(rèn)情況下，剪輯區(qū)域是一個(gè)左上角在 (0, 0)，寬和高分別等于 Canvas 元素的寬和高的矩形。

在畫這個(gè)圖時(shí)，雖然兩次都是使用 fillRect(0, 0, 100, 100) 填充了一個(gè) 100x100 大小矩形，但是顯示的結(jié)果卻是第二次填充的只是中間的一小塊，這是因?yàn)樵趦纱翁畛渲g使用 clip 方法設(shè)定了剪輯區(qū)域，這樣第二次填充時(shí)只會(huì)影響到所設(shè)定的中間那一小部分區(qū)域。

5. clearRect, fillRect, strokeRect

這三個(gè)方法并不是路徑方法，而是用來直接處理 Canvas 上的內(nèi)容，相當(dāng)于 Canvas 的背景，調(diào)用這三個(gè)方法也不會(huì)影響 Context 繪圖的起點(diǎn)。

要清除 Canvas 上的所有內(nèi)容時(shí)，可以直接調(diào)用 context.clearRect(0, 0, width, height) 來直接清除，而不需要使用路徑方法繪制一個(gè)與 Canvas 同等大小的矩形路徑再使用 fill 方法去清除。

結(jié)語

通過 Canvas 的路徑方法，可以使用 Canvas 處理一些簡(jiǎn)單的矢量圖形，這樣在縮放時(shí)也不會(huì)失真。不過 Canvas 的路徑方法也不是很強(qiáng)大，至少連個(gè)橢圓的路徑都沒有……

這篇寫得有點(diǎn)長(zhǎng)了，Cnavas 中路徑相關(guān)的內(nèi)容就寫這么多，后面再講講 Canvas 其他的東西。

參考資料

1. The Canvas Element, WHATWG