Day08 - HTML5 Canvas 实现彩虹画笔绘画板指南
作者：©liyuechun
简介：JavaScript30 是 Wes Bos 推出的一个 30 天挑战。项目免费提供了 30 个视频教程、30 个挑战的起始文档和 30 个挑战解决方案源代码。目的是帮助人们用纯 JavaScript 来写东西，不借助框架和库，也不使用编译器和引用。现在你看到的是这系列指南的第 8 篇。完整中文版指南及视频教程在 从零到壹全栈部落。
项目效果
用 HTML5 中的 Canvas 的路径绘制实现一个绘画板，可供鼠标画画，颜色呈彩虹色渐变，画笔大小同样呈渐变效果。这部分不涉及 CSS 内容，全部由 JS 来实现。
涉及特性
Canvas：
- 模板骨架
-
基本属性
getContext()strokeStylefillStylefillRectlineCaplineJoin
-
路径绘制
beginPath()lineTo()moveTo()
鼠标事件处理：
mousemovemousedownmouseupmouseout
过程指南
- 获取 HTML 中的
<canvas>元素，并设定宽度和高度 -
.getContext('2d')获取上下文，下面以 ctx 表示 -
设定 ctx 基本属性
- 描边和线条颜色
- 线条宽度
- 线条末端形状
-
绘画效果
- 设定一个用于标记绘画状态的变量
- 鼠标事件监听，不同类型的事件将标记变量设为不同值
- 编写发生绘制时触发的函数，设定绘制路径起点、终点
- 线条彩虹渐变效果（运用 hsl 的
h值的变化，累加） - 线条粗细渐变效果（设定一个范围，当超出这个范围时，线条粗细进行逆向改变
Canvas相关知识
HelloWorld简单介绍
一、 模板骨架
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>HTML5 Canvas 实现彩虹画笔绘画板</title>
<script type="text/javascript">
function draw() {
var canvas = document.getElementById('tutorial');
if (canvas.getContext) {
var ctx = canvas.getContext('2d');
}
}
</script>
<style type="text/css">
canvas {
border: 1px solid black;
}
</style>
</head>
<body>
<canvas id="tutorial" width="150" height="150"></canvas>
</body>
</html>- canvas> 元素
<canvas id="tutorial" width="150" height="150"></canvas>canvas 看起来和 img 元素很相像，唯一的不同就是它并没有 src 和alt 属性。实际上，canvas 标签只有两个属性——width和height。这些都是可选的，并且同样利用 DOM properties 来设置。当没有设置宽度和高度的时候，canvas会初始化宽度为300像素和高度为150像素。该元素可以使用CSS来定义大小，但在绘制时图像会伸缩以适应它的框架尺寸：如果CSS的尺寸与初始画布的比例不一致，它会出现扭曲。
- 渲染上下文（The rendering context）
var canvas = document.getElementById('tutorial');
var ctx = canvas.getContext('2d');canvas元素创造了一个固定大小的画布，它公开了一个或多个渲染上下文，其可以用来绘制和处理要展示的内容。
canvas起初是空白的。为了展示，首先脚本需要找到渲染上下文，然后在它的上面绘制。canvas元素有一个叫做 getContext() 的方法，这个方法是用来获得渲染上下文和它的绘画功能。getContext()只有一个参数，上下文的格式。对于2D图像而言，基本教程，你可以使用CanvasRenderingContext2D
- 检查支持性
替换内容是用于在不支持 canvas 标签的浏览器中展示的。通过简单的测试getContext()方法的存在，脚本可以检查编程支持性。
var canvas = document.getElementById('tutorial');
if (canvas.getContext){
//支持
var ctx = canvas.getContext('2d');
// drawing code here
} else {
//不支持
// canvas-unsupported code here
}二、一个简单例子
一开始，让我们来看个简单的例子，我们绘制了两个有趣的长方形，其中的一个有着alpha透明度。我们将在接下来的例子里深入探索一下这是如何工作的。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>HTML5 Canvas 实现彩虹画笔绘画板</title>
<script type="text/javascript">
function draw() {
var canvas = document.getElementById('tutorial');
if (canvas.getContext) {
var ctx = canvas.getContext('2d');
ctx.fillStyle = "rgb(200,0,0)";
ctx.fillRect (10, 10, 55, 50);
ctx.fillStyle = "rgba(0, 0, 200, 0.5)";
ctx.fillRect (30, 30, 55, 50);
}
}
</script>
<style type="text/css">
canvas {
border: 1px solid black;
}
</style>
</head>
<body onload="draw();">
<canvas id="tutorial" width="300" height="300"></canvas>
</body>
</html>效果图：
项目源码分析
源码
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>HTML5 Canvas</title>
<style>
html,
body {
margin: 0;
overflow: hidden;
}
canvas {
overflow: hidden;
}
</style>
</head>
<body>
<canvas id="draw" width="800" height="800" style="overflow:auto;"></canvas>
<script>
// 1.获取canvas节点
const canvas = document.querySelector('#draw');
if (canvas.getContext) {
//支持
var ctx = canvas.getContext('2d');
// drawing code here
} else {
//不支持
// canvas-unsupported code here
console.log("canvas-unsupported code here");
}
canvas.width = window.innerWidth;
canvas.height = window.innerHeight;
let isDrawing = false;
let lastX = 0;
let lastY = 0;
ctx.lineWidth = 90;
ctx.lineCap = "round";
ctx.lineJoin = "round";
ctx.strokeStyle = "#f00";
ctx.fillStyle = "#f00";
let hue = 0;
let direction = true;
let x = 0;
let y = 0;
function draw(e) {
if (!isDrawing) return;
x = e.offsetX;
y = e.offsetY;
// 彩虹效
ctx.strokeStyle = `hsl(${ hue }, 90%, 50%)`;
if (hue >= 360) hue = 0;
hue++;
// 控制笔触大小
if (ctx.lineWidth > 120 || ctx.lineWidth < 10) {
direction = !direction;
}
if (direction) {
ctx.lineWidth++;
} else {
ctx.lineWidth--;
}
// 控制绘制路径
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(lastX, lastY);
ctx.lineTo(x, y);
ctx.stroke();
[lastX, lastY] = [x, y];
}
canvas.addEventListener('mousedown', (e) => {
isDrawing = true;
[lastX, lastY] = [e.offsetX, e.offsetY];
});
canvas.addEventListener('mousemove', draw);
canvas.addEventListener('mouseup', () => isDrawing = false);
canvas.addEventListener('mouseout', () => isDrawing = false);
</script>
</body>
</html>源码分析
canvas宽高设置
canvas.width = window.innerWidth;
canvas.height = window.innerHeight;属性
-
lineCap：笔触的形状，有 round | butt | square 圆、平、方三种。 -
lineJoin：线条相交的样式，有 round | bevel | miter 圆交、斜交、斜接三种。 -
lineWidth：线条的宽度 -
strokeStyle：线条描边的颜色 -
fillStyle：填充的颜色
方法
-
beginPath()：新建一条路径 -
stroke()：绘制轮廓 -
moveTo()：（此次）绘制操作的起点 -
lineTo()：路径的终点
彩虹渐变颜色——HSL
在这个挑战中，涉及到改变线条的颜色，如何实现彩虹的渐变效果？我们需要利用 HSL 色彩模式，首先可以去这个网站 http://mothereffinghsl.com 感受一下 HSL 不同色彩值对应的效果。
- H(hue) 代表色调，取值为 0~360，专业术语叫色相
- S 是饱和度，可以理解为掺杂进去的灰度值，取值为 0~1
-
L 则是亮度，取值也是 0~1，或者百分比。
这之中 H 值从 0 到 360 的变化代表了色相的角度的值域变化，利用这一点就可以实现绘制时线条颜色的渐变了，只需要在它的值超过 360 时恢复到 0 重新累加即可。
let hue = 0;
ctx.strokeStyle = `hsl(${ hue }, 100%, 50%)`;
if(hue >= 360) hue = 0;
hue++;除此之外，如果想实现黑白水墨的颜色，可以将颜色设置为黑色，通过透明度的改变来实现深浅不一的颜色。
控制笔触大小
// 控制笔触大小
if (ctx.lineWidth > 120 || ctx.lineWidth < 10) {
direction = !direction;
}
if (direction) {
ctx.lineWidth++;
} else {
ctx.lineWidth--;
}上面的代码中，根据线条的宽度的变化来控制direction的值，根据direction的值来控制线宽是增加还是减少。
控制线条路径
// 控制绘制路径
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(lastX, lastY);
ctx.lineTo(x, y);
ctx.stroke();
// 坐标重置
[lastX, lastY] = [x, y];事件监听代码逻辑分析
canvas.addEventListener('mousedown', (e) => {
<!--开始绘图-->
isDrawing = true;
<!--绘图起始坐标初始化-->
[lastX, lastY] = [e.offsetX, e.offsetY];
});
<!--鼠标移动时，调用draw方法-->
canvas.addEventListener('mousemove', draw);
<!--鼠标抬起时，将isDrawing置为false-->
canvas.addEventListener('mouseup', () => isDrawing = false);
<!--当鼠标不在可绘图区域范围内时，将isDrawing置为fals-->
canvas.addEventListener('mouseout', () => isDrawing = false);源码下载
春哥简介
简介： 资深讲师，全栈工程师；区块链、高可用架构技术爱好者。
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