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使用HTML 5和Javascript设计绘图程序

在本文中,将会介绍如何使用HTML5和Javascript去设计一个简单的绘图程序。HTML5的一个新的特性是canvas画布功能,通过canvas画布的强大功能可以实现绘画不少图形和其他绚丽的功能。

作者:廖煜嵘来源:it168|2011-11-07 09:56

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在本文中,将会介绍如何使用HTML5和Javascript去设计一个简单的绘图程序。HTML5的一个新的特性是canvas画布功能,通过canvas画布的强大功能可以实现绘画不少图形和其他绚丽的功能。在本文中,读者将学习到如下几个知识点:

1) 如何动态在canvas画布上绘画图形

2) HTML 5 canvas的前景特性探讨

3) 目前浏览器对HTML5的兼容情况

本文的读者对象为,对HTML 5 Canvas有初步认识及熟悉Javascript的读者。

设计目标

首先,我们来设计下这个绘图程序将会拥有什么功能。在这个简单的绘图程序中,首先要有的是一块能给用户涂鸦的画布区域,上面有一只可爱的小鸭,然后我们准备了4种不同颜色的蜡笔,可以给用户给这只小鸭上色,同时也要提供橡皮擦的功能,以方便随时擦除这个小鸭。而除了蜡笔外,也提供了普通的油画笔的效果,当然也指定了每次绘画时笔触范围的大小,这里设定了4个选择。设计好后的绘图应用,效果如下图:

在这个应用中,用户点左边的四种颜色笔,就可以在指定的矩形框中随便涂鸦,也可而已点右面两种不同的笔触效果(crayon蜡笔)和普通笔,也可以使用橡皮擦,也可以使用右下角四种不同的笔触大小。

开始使用Canvas画布

首先,要声明一个canvas画布,使用如下代码声明:

目前,对canvas支持的最好的浏览器依然是FireFox,Chrome等非IE的浏览器,在本文的这个例子中,也兼顾了对IE浏览器的支持,使用的是一个开源的JS文件,其中提供了一些对canvas的基本支持脚本(在附件下载中包含了该脚本,名称为excanvas.js)。因此,我们可以同时也为了兼顾IE,所以这里改用了

的方式,如下代码:

接下来,为了要使用canvas画布的功能,必须如下调用:

  1. context = document.getElementById('canvasInAPerfectWorld').getContext("2d"); 

然而,同样为了兼顾在IE下的使用,我们改用以下的代码段实现:

  1. var canvasDiv = document.getElementById('canvasDiv');  
  2. canvas = document.createElement('canvas');  
  3. canvas.setAttribute('width', canvasWidth);  
  4. canvas.setAttribute('height', canvasHeight);  
  5. canvas.setAttribute('id''canvas');  
  6. canvasDiv.appendChild(canvas);  
  7. if(typeof G_vmlCanvasManager != 'undefined') {  
  8. canvas = G_vmlCanvasManager.initElement(canvas);  
  9. }  
  10. context = canvas.getContext("2d"); 

可以看到,在上面的代码中,通过document.createElement创建了一个标签元素canvas,然后再用setAttribute方法设置了画布的高度和宽度等属性(这些都可以通过设置常量属性值进行设置)。然后通过

  1. canvasDiv.appendChild(canvas); 

为canvasDiv增加了一个子元素canvas。然后利用excanvas.js这个专门为IE扩展的canvas元素包中提供的处理方法initElement进行相应的判断处理,即:

  1. if(typeof G_vmlCanvasManager != 'undefined') {  
  2. canvas = G_vmlCanvasManager.initElement(canvas);  

最后,要使用canvas的绘图功能的话,必须调用canvas的上下文,这里使用的语句是:

  1. context = canvas.getContext("2d"); 

在画布上绘画图形

接下来,我们开始在canvas上绘制图形。这里我们要对4个鼠标的相关事件进行编码,并且要编写两个相关的方法addClick和redraw。addClick方法记录鼠标移动的点,而redraw方法则将已记录的数据点在canvas画布中绘画出来。

先来看下鼠标按下时的mouse down事件,代码如下:

  1. $('#canvas').mousedown(function(e){  
  2. var mouseX = e.pageX - this.offsetLeft;  
  3. var mouseY = e.pageY - this.offsetTop;  
  4. paint = true;  
  5. addClick(e.pageX - this.offsetLeft, e.pageY - this.offsetTop);  
  6. redraw();  
  7. }); 

其中设置的变量paint为true时,表明当前正在绘制图形,patint为false时,表示鼠标已经松开。

再看下鼠标移动时的事件,代码如下:

  1. $('#canvas').mousemove(function(e){  
  2. if(paint){//是不是按下了鼠标  
  3. addClick(e.pageX - this.offsetLeft, e.pageY - this.offsetTop, true);  
  4. redraw();  
  5. }  
  6.  }); 

鼠标松开时的事件代码为:

  1. $('#canvas').mouseup(function(e){  
  2. paint = false;  
  3. }); 

鼠标移开的事件代码为:

  1. $('#canvas').mouseleave(function(e){  
  2. paint = false;  
  3. }); 

下面是addClick方法的代码如下:

  1. var clickX = new Array();  
  2. var clickY = new Array();  
  3. var clickDrag = new Array();  
  4. var paint;  
  5. function addClick(x, y, dragging)  
  6. {  
  7. clickX.push(x);  
  8. clickY.push(y);  
  9. clickDrag.push(dragging);  

可以看到,这里分别用三个数组clickX,clickY及clickDrag记录了鼠标移动的点的X,Y坐标,以及判断是否鼠标松开的标志。

再来看下redraw这个方法,其作用为每次都清空画板,然后重新把所有的点都画过,效率不高,但作为本例子来说还是可以接受,代码如下:

  1. function redraw(){  
  2. canvas.width = canvas.width; // Clears the canvas  
  3. context.strokeStyle = "#df4b26";  
  4. context.lineJoin = "round";  
  5. context.lineWidth = 5;  
  6. for(var i=0; i < clickX.length; i++)  
  7. {  
  8. context.beginPath();  
  9. if(clickDrag[i] && i){//当是拖动而且i!=0时,从上一个点开始画线。  
  10. context.moveTo(clickX[i-1], clickY[i-1]);  
  11. }else{  
  12. context.moveTo(clickX[i]-1, clickY[i]);  
  13. }  
  14. context.lineTo(clickX[i], clickY[i]);  
  15. context.closePath();  
  16. context.stroke();  
  17.  }  
  18. }  

接下来,再定义四种不同的颜色:紫色,绿色,棕色和黄色,分别用四个不同的变量表示,并且用变量curColor保存当前正在使用的颜色,并且也用一个数组clickColor来记录用户每次选择的颜色。代码如下:

  1. var colorPurple = "#cb3594";  
  2. var colorGreen = "#659b41";  
  3. var colorYellow = "#ffcf33";  
  4. var colorBrown = "#986928";  
  5. var curColor = colorPurple;  
  6. var clickColor = new Array();  

同样,在addClick方法中,也必须加入对用户每次选择颜色的记录,所以更新后的addclick代码如下:

  1. function addClick(x, y, dragging)  
  2. {  
  3. clickX.push(x);  
  4. clickY.push(y);  
  5. clickDrag.push(dragging);  
  6. clickColor.push(curColor);  

而在redraw的方法中,我们去掉context.strokeStyle一句,将绘画笔的颜色设置到for循环中去设置,更新后的redraw代码如下:

  1. function redraw(){  
  2. /* context.strokeStyle = "#df4b26"; */ 
  3. context.lineJoin = "round";  
  4. context.lineWidth = 5;  
  5. for(var i=0; i < clickX.length; i++)  
  6. {  
  7. context.beginPath();  
  8. if(clickDrag[i] && i){  
  9. contex.moveTo(clickX[i-1], clickY[i-1]);  
  10. }else{  
  11. context.moveTo(clickX[i]-1, clickY[i]);  
  12. }  
  13. context.lineTo(clickX[i], clickY[i]);  
  14. context.closePath();  
  15. context.strokeStyle = clickColor[i];  
  16. context.stroke();  
  17. }  

我们再设置画笔每次绘画笔触范围的大小,同样,有四种选择,分别为小,中,大和很大,并用clickSize数组记录用户的选择,默认的笔触范围大小用curSize进行记录。并且也要更新redraw方法,更新后的addClick,redraw代码如下:

  1. function addClick(x, y, dragging)  
  2. {  
  3. clickX.push(x);  
  4. clickY.push(y);  
  5. clickDrag.push(dragging);  
  6. clickColor.push(curColor);  
  7. clickSize.push(curSize);  
  8. }  
  9. var radius;  
  10. var i = 0;  
  11. for(; i < clickX.length; i++)  
  12. {  
  13. if(clickSize[i] == "small"){  
  14. radius = 2;  
  15. }else if(clickSize[i] == "normal"){  
  16.  radius = 5;  
  17. }else if(clickSize[i] == "large"){  
  18. radius = 10;  
  19. }else if(clickSize[i] == "huge"){  
  20. radius = 20;  
  21. }else{  
  22. alert("Error: Radius is zero for click " + i);  
  23. radius = 0;  
  24. }  
  25. function redraw(){  
  26. ........ 
  27. context.strokeStyle = clickColor[i];  
  28. context.lineWidth = radius;  
  29. context.stroke();  
  30. }  
  31. }  
  32.  
  33.   

最后,我们设置不同笔的绘画效果,分别是蜡笔和普通笔以及橡皮擦功能。用clickTool记录用户选择的工具种类,curTool则为当前用户选择的工具,addClick的方法如下:

  1. function addClick(x, y, dragging)  
  2. {  
  3. clickX.push(x);  
  4. clickY.push(y);  
  5. clickDrag.push(dragging);  
  6. if(curTool == "eraser"){  
  7. clickColor.push("white");  
  8. }else{  
  9. clickColor.push(curColor);  
  10. }  
  11. clickColor.push(curColor);  
  12. clickSize.push(curSize);  
  13. }  

注意,这里判断如果用户选择的工具是橡皮擦,则将白色加入到clickColor数组中。同样要在redraw的方法中对新的两个绘图工具进行处理,代码如下:

  1. function redraw(){  
  2. context.lineJoin = "round";  
  3. for(var i=0; i < clickX.length; i++)  
  4. {  
  5. context.beginPath();  
  6. if(clickDrag[i] && i){  
  7. context.moveTo(clickX[i-1], clickY[i-1]);  
  8. }else{  
  9. context.moveTo(clickX[i]-1, clickY[i]);  
  10. }  
  11. context.lineTo(clickX[i], clickY[i]);  
  12. context.closePath();  
  13. context.strokeStyle = clickColor[i];  
  14. context.lineWidth = radius;  
  15. context.stroke();  
  16. }  
  17. if(curTool == "crayon") {  
  18. context.globalAlpha = 0.4;  
  19. context.drawImage(crayonTextureImage, 0, 0, canvasWidth, canvasHeight);  
  20. }  
  21. context.globalAlpha = 1;  

这里针对当用户选择“crazyon”蜡笔效果时,对绘画的效果进行了透明度的处理。

最后,我们要把小鸭子的图在画布中画上,首先要声明一个图片对象如下:

  1.  var outlineImage = new Image(); 

然后在prepareCanvas()方法中加载事先准备好的图片:

  1. function prepareCanvas(){  
  2. ...  
  3. outlineImage.src = "images/watermelon-duck-outline.png";  
  4.  

最后在redraw的绘画方法中,要使用canvas画布的drawImage方法进行绘画,代码为:

  1. function redraw(){  
  2. ...  
  3. context.drawImage(outlineImage, drawingAreaX, drawingAreaY, drawingAreaWidth, drawingAreaHeight);  
  4. }  

其中drawingAreaX, drawingAreaY为要在哪个具体位置绘画图形,drawingAreaWidth和

drawingAreaHeight则为具体图片的宽度和高度。

我们还要把绘图的区域限制在一个矩形框里,这要用到画布的save和clip方法。其中save用来保存Canvas的状态,而clip方法则是指定一个区域进行剪裁,规定了绘画的区域,代码如下:

  1.  function redraw()  
  2. {  
  3. ...  
  4. context.save();  
  5. context.beginPath();  
  6. context.rect(drawingAreaX, drawingAreaY, drawingAreaWidth, drawingAreaHeight);  
  7. context.clip(); //剪裁出指定的绘画区域  
  8. var radius;  
  9. var i = 0;  
  10. for(; i < clickX.length; i++)  
  11. {  
  12. ...  
  13. }  
  14. context.restore(); //使用restore方法,恢复每次保存的canvas状态  
  15. ...  

总结

本文中只是对如何使用HTML5和javascript绘制小绘图应用进行了思路和基本技术点的分析,其中着重介绍了画布canvas的各种使用方法,完整的代码请到这里下载

(http://www.williammalone.com/articles/create-html5-canvas-javascript-drawing-app/downloads/html5-canvas-drawing-app.zip ),代码中完成实现了相关的各种功能,并加入了一些逻辑判断等操作,由于篇幅关系,不再在文中详细描述。

原文:http://tech.it168.com/a2011/1104/1269/000001269250_all.shtml

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