canvas-坐标系、圆角矩形、纹理、剪裁

坐标系

画布大小：由canvas标签上设置的width，height决定，默认是 300 x 150，这也是画布坐标系x轴和y轴的最大值，超过这两个值，则意味着超过了画布大小，超过的部分自然不会生效。
canvas标签大小：由css样式的width，height决定，默认是画布的大小。
特殊情况：画布大小和canvas标签大小不相等的时候，画布会被缩放到跟标签大小一样。缩放不是等比例的，并且缩放完成后，画布的坐标系不变。因此最好把canvas标签的css大小和canvas画布大小设置为一致。

默认画布（300 * 150）

<canvas id="canvas1" style={{ width: '100px', height: '100px' }}></canvas>

ctx.moveTo(0, 0);
ctx.lineTo(300, 150);
ctx.stroke();

可以看到从（0，0）到（300， 150）这条线是从左上角到右下角的，可见画布被不等比例缩放到跟标签一样大，同时坐标系还是画布的大小：300 * 150。
当画布较小，而canvas标签比较大的时候，图形就会被放大，变形变模糊:

<canvas id="canvas2" width={10} height={20} style={{ width: '100px', height: '100px' }}></canvas>

ctx.moveTo(0, 0);
ctx.lineTo(10, 20);
ctx.stroke();

在2倍屏和3倍屏上，可把画布大小设置成标签大小的2倍和3倍，这样可以实现1px细线的效果，同时使线条更细腻

<canvas id="canvas3" width={200} height={200} style={{ width: '100px', height: '100px' }}></canvas>

ctx.moveTo(0, 0);
ctx.lineTo(200, 200);
ctx.stroke();

圆角矩形

要实现圆角矩形，先来了解一下画圆的api。

arc(x, y, r, sAngle, eAngle, counterclockwise)

参数	描述
x	圆的中心的 x 坐标。
y	圆的中心的 y 坐标。
r	圆的半径。
sAngle	起始角，以弧度计。（弧的圆形的三点钟位置是 0 度）。
eAngle	结束角，以弧度计。
counterclockwise	可选。规定应该逆时针还是顺时针绘图，默认值false。false = 顺时针，true = 逆时针。

画圆

<canvas id="canvas11" width={100} height={100}></canvas>

ctx.arc(50, 50, 20, 0, 2 * Math.PI);

圆弧

<canvas id="canvas10" width={100} height={100}></canvas>

ctx.arc(20, 20, 20, Math.PI, 1.5 * Math.PI);    // 左上角
ctx.arc(80, 20, 20, 1.5 * Math.PI, 2 * Math.PI);    // 右上角
ctx.arc(20, 80, 20, 0.5 * Math.PI, Math.PI);    // 左下角
ctx.arc(80, 80, 20, 0, 0.5 * Math.PI);    // 右下角

有了这四段圆弧，再利用closePath方法会连接路径的特点，即可画出圆角矩形了。来封装一个画圆角矩形的函数：

const drawRoundedRect = (ctx, x, y, width, height, radius, type) => {
  ctx.moveTo(x, y + radius);
  ctx.beginPath();
  ctx.arc(x + radius, y + radius, radius, Math.PI, 1.5 * Math.PI);
  ctx.arc(x + width - radius, y + radius, radius, 1.5 * Math.PI, 2 * Math.PI);
  ctx.arc(x + width - radius, y + height - radius, radius, 0, 0.5 * Math.PI);
  ctx.arc(x + radius, y + height - radius, radius, 0.5 * Math.PI, Math.PI);
  ctx.closePath();
  const method = type || 'stroke';  // 默认描边，传入fill即可填充矩形
  ctx[method]();
};

drawRoundedRect(ctx, 20, 20, 50, 50, 10);

纹理

createPattern(img, "repeat|repeat-x|repeat-y|no-repeat")

参数	描述
img	规定要使用的图片、画布或视频元素。
repeat	默认。该模式在水平和垂直方向重复。
repeat-x	该模式只在水平方向重复。
repeat-y	该模式只在垂直方向重复。
no-repeat	该模式只显示一次（不重复）。

原图

尝试如下代码：

<canvas id="canvas13" width={400} height={300}></canvas>

const img = new Image();
img.onload = () => {
console.log('catImg', img.width, img.height);
const pat = ctx.createPattern(img, 'no-repeat');
ctx.fillStyle = pat;
drawRoundedRect(ctx, 130, 30, 250, 260, 10, 'fill');
};
img.src = catImgSrc;

从结果里发现两个问题：

图片的左上角和矩形的左上角不在同一点上；
矩形貌似少了右边和下边的部分。

接下来尝试修改代码里的 no-repeat 为 repeat:

结合这两个结果和上面的问题，总结出纹理的如下特点：

纹理是从画布的（0，0）点开始无缩放渲染的；
设置no-repeat会导致那些没有纹理覆盖的区域是空白。

这意味着我们不能自由的使用纹理来实现圆角图片的效果。接下来了解一下canvas提供的专门用于图片剪裁的api。

剪裁

剪裁分为画布的剪裁clip和图片的剪裁drawImage，先来介绍一下图片的剪裁。

drawImage(img, sx, sy, swidth, sheight, x, y, width, height)

参数	描述
img	规定要使用的图像、画布或视频。
sx	可选。开始剪切的 x 坐标位置。
sy	可选。开始剪切的 y 坐标位置。
swidth	可选。被剪切图像的宽度。
sheight	可选。被剪切图像的高度。
x	在画布上放置图像的 x 坐标位置。
y	在画布上放置图像的 y 坐标位置。
width	可选。要使用的图像的宽度。（伸展或缩小图像）
height	可选。要使用的图像的高度。（伸展或缩小图像）

drawImage可接受3、5、9个参数。接下来介绍一下分别传这几个参数的表现，先看原图：
大小：1080 * 720

三个参数

会被当做：img、x、y。图片不会缩放和剪裁，直接渲染到画布上，超过画布的区域被隐藏，也可理解成超过画布的区域被剪掉了。

    const img = new Image();
    img.onload = () => {
      console.log('img:', img.width, img.height);
      ctx.drawImage(img, 10, 20);
    };
    img.src = imgSrc;

九个参数

按照上面表格的定义进行剪裁和缩放。

const img = new Image();
img.onload = () => {
  ctx.drawImage(img, 0, 0, 500, 500, 30, 30, 150, 150);
};
img.src = imgSrc;

五个参数

img、x、y、width、height，此时图片不会被剪裁，而是直接缩放到目标宽高，且是不等比例的。

const img = new Image();
img.onload = () => {
  ctx.drawImage(img, 0, 0, 150, 150);
};
img.src = imgSrc;

接下来传入9个参数，剪裁图片的宽高等于图片的宽高，来验证和5个参数是一样的效果：

const img = new Image();
img.onload = () => {
  ctx.drawImage(img, 0, 0, 1080, 720, 0, 0, 150, 150);
};
img.src = imgSrc;

另外，从原图上剪裁的时候，不要超过图片的宽高，否则会出现空白。
drawImage这个api能实现把图片剪裁成直角矩形，却不能实现圆角的效果。而上面的纹理方法，能实现圆角图片，但效果不是十分理想，毕竟它是用来做纹理的，而不是图片剪裁。接下来再了解一个api: clip，通过它配合drawImage，能实现把图片剪裁成圆角矩形、圆形、甚至任意形状。

clip()

clip()方法就是把画布中的某个区域临时剪切出来，剪切之前要定义这个区域的路径。剪切以后，所有的绘制只有落在这个区域里才会生效，在这个区域外的不会生效。之所以说“临时”，是因为如果在剪切之前调用了save()方法，则画布状态会被保存下来，之后调用restore()方法即可恢复之前的状态，即 clip 的那个区域的限制不再继续生效，而之前落在区域外的绘制也不会因为 restore 而被绘制出来。尝试如下代码：

<canvas id="canvas15" width={150} height={150}></canvas>

// 定义一个区域
drawRoundedRect(ctx, 20, 20, 100, 100, 10);
    
const img = new Image();
img.onload = () => {
  ctx.save();
  ctx.clip();
  ctx.drawImage(img, 0, 0, 100, 100);
};
img.src = imgSrc;

效果：

看到这个效果很兴奋，接下来只要把图片的目标区域先从画布上剪切下来，再调用drawImage去绘制图片，则图片就会变成想要的形状。至于原始图片，则可以通过drawImage先剪裁一个想要的区域，再进行绘制。
从原图上剪裁出一部分，再绘制成两个圆角的图片：

<canvas id="canvas16" width={300} height={200}></canvas>

const img = new Image();
img.onload = () => {
  ctx.save();

  ctx.strokeStyle = '#fff';
  drawRoundedRect(ctx, 20, 20, 100, 100, 10);
  ctx.clip();
  ctx.drawImage(img, 500, 100, 500, 500, 20, 20, 100, 100);
  ctx.restore();

  ctx.strokeStyle = '#fff';
  drawRoundedRect(ctx, 150, 20, 100, 100, 5);
  ctx.clip();
  ctx.drawImage(img, 500, 100, 500, 500, 150, 20, 100, 100);
};
img.src = imgSrc;

效果：

接下来封装一个能实现圆角功能的drawImage:

const drawRoundedImage = (ctx, radius, img, sx, sy, swidth, sheight, x, y, width, height) => {
  ctx.save();
  ctx.moveTo(x, y + radius);
  ctx.beginPath();
  if (width === height && radius >= width / 2) {
    ctx.arc(x + radius, y + radius, radius, 0, 2 * Math.PI);
  } else {
    ctx.arc(x + radius, y + radius, radius, Math.PI, 1.5 * Math.PI);
    ctx.arc(x + width - radius, y + radius, radius, 1.5 * Math.PI, 2 * Math.PI);
    ctx.arc(x + width - radius, y + height - radius, radius, 0, 0.5 * Math.PI);
    ctx.arc(x + radius, y + height - radius, radius, 0.5 * Math.PI, Math.PI);
  }
  ctx.closePath();
  ctx.clip();
  ctx.drawImage(img, sx, sy, swidth, sheight, x, y, width, height);
  ctx.restore();
};

const img = new Image();
img.onload = () => {
  drawRoundedImage(ctx, 10, img, (1080 - 720) / 2, 0, 720, 720, 10, 10, 180, 180);
};
img.src = imgSrc;

效果：

如果把上面的绘制路径部分提出来当成参数传入，则可实现用户自定义图形然后将图片剪裁成该形状的功能：

const drawImageToWhatYouWant = (ctx, getPath, img, sx, sy, swidth, sheight, x, y, width, height) => {
  ctx.save();
  getPath(ctx);  // 自定义图形的路径
  ctx.clip();
  ctx.drawImage(img, sx, sy, swidth, sheight, x, y, width, height);
  ctx.restore();
};

保存图片

toDataURL([type, encoderOptions])

参数	描述
type	图片格式，默认为image/png
encoderOptions	在指定图片格式为 image/jpeg 或 image/webp的情况下，可以从 0 到 1 的区间内选择图片的质量。如果超出取值范围，将会使用默认值 0.92。其他参数会被忽略。

调用：
const imgStr = canvas.toDataURL("image/jpeg", 1.0);

注意：当画布中包含图片时，此图片必须是允许跨域的，否则调用toDataURL 会报错！