上節(jié)
繪制文本:
可以在Canvas畫布中進(jìn)行文本的繪制,同時(shí)也可以指定繪制文本的字體、大小、對(duì)齊方式等,還可以進(jìn)行文字的紋理填充等;
繪制文本涉及兩個(gè)方法,分別為:
fillText(text,x,y,[maxwidth])方法:用填充方式繪制字符串;
strokeText(text,x,y,[maxwidth])方法:用輪廓方式繪制字符串;
這兩個(gè)方法都接收4個(gè)參數(shù):要繪制的文本字符串、x和y坐標(biāo)、以及一個(gè)可選的maxwidth參數(shù),表示顯示文字時(shí)最大的寬度,可以防止文字溢出;
fillText()方法使用fillStyle屬性繪制文本,而strokeText()以strokeStyle屬性為文本描邊;如:
context.fillText('零點(diǎn)程序員', 0, 50);
context.strokeText('零點(diǎn)程序員', 0, 100);
context.fillText('零點(diǎn)程序員', 0, 150, 30);
context.fillStyle = "#00f";
context.fillText('零點(diǎn)程序員', 0, 200);
context.strokeStyle = "#f00";
context.strokeText('零點(diǎn)程序員', 0, 250);
context.strokeText('零點(diǎn)程序員', 0, 250, 30);
示例:繪制包含數(shù)據(jù)說明的柱狀圖
context.fillStyle = "white";
context.fillRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
var data = [100, 50, 20, 30, 100];
var colors = [ "red","orange", "yellow","green", "blue"];
for(var i=0; i<data.length; i++){
var dt = data[i];
context.fillStyle = colors[i];
context.fillRect(25+i*50, 280-dt*2, 50, dt*2);
}
context.fillStyle = "black";
context.lineWidth = 2;
context.beginPath();
context.moveTo(25,10);
context.lineTo(25,280);
context.lineTo(290,280);
context.stroke();
for(var i=0; i<6; i++){
context.fillText((5-i)*20 + "", 4, i*40+80);
context.beginPath();
context.moveTo(25, i*40+80);
context.lineTo(30, i*40+80);
context.stroke();
}
var labels = ["JAN","FEB","MAR","APR","MAY"];
for(var i=0; i<5; i++)
context.fillText(labels[i], 40+ i*50, 300);
在進(jìn)行文字繪制之前,可以先對(duì)該對(duì)象的有關(guān)文字繪制的屬性進(jìn)行設(shè)置,如:
這三個(gè)屬性都有默認(rèn)值,因此也不是必須顯式去設(shè)置它們;
// 使用字體樣式
context.font = 'italic bold 30px sans-serif';
context.textAlign = "end";
context.textBaseline = 'middle';
context.fillText('零點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)', 150 , 300);
context.font = "bold 14px Arial";
context.textAlign = "center";
context.textBaseline = "middle";
context.fillText("12", 100, 20);
再議textAlign屬性,當(dāng)值為start時(shí),則x坐標(biāo)表示的是文本左端的位置,如果設(shè)置為end,則x坐標(biāo)表示的是文本右端的位置,如果設(shè)置為center,則x坐標(biāo)表示的是文本的中間的位置,如:
// 默認(rèn)為start
context.fillText('零點(diǎn)程序員', 100 , 200);
context.textAlign = "start"; // 起點(diǎn)對(duì)齊
context.fillText('零點(diǎn)程序員', 100 , 220);
context.textAlign = "center"; // 中間對(duì)齊
context.fillText('零點(diǎn)程序員', 100 , 240);
context.textAlign = "end"; // 終點(diǎn)對(duì)齊
context.fillText('零點(diǎn)程序員', 100 , 260);
獲取文字寬度:measureText(text)該方法使用要繪制的文本作為參數(shù),返回一個(gè)TextMetrics對(duì)象,該對(duì)象有個(gè)最重要的width屬性,表示使用當(dāng)前指定的字體后,text參數(shù)中指定的文字的總文字寬度,如:
var txt = "零點(diǎn)程序員";
var tm = context.measureText(txt);
console.log(tm); // TextMetrics
console.log(tm.width); // 50
measureText()方法利用font、textAlign和textBaseline的當(dāng)前值計(jì)算指定文本的大小,如:
var txt = "零點(diǎn)程序員";
context.fillText(txt, 10, 50);
var tm = context.measureText(txt);
console.log(tm); // TextMetrics
console.log(tm.width); // 50
context.fillStyle = "#00f";
context.font = "italic 20px san-serif";
var tm = context.measureText(txt);
console.log(tm.width); // 100
context.fillText(txt, 10, 100);
context.fillText(tm.width , tm.width + 10, 100);
context.font = "bold 32px san-serif";
var tm2 = context.measureText(txt);
console.log(tm2.width); // 160
context.fillStyle = "purple";
context.fillText(txt, 10, 150);
context.fillText(tm2.width, tm2.width + 10, 150);
如:使用適當(dāng)?shù)拇笮±L制文本
var txt = "零點(diǎn)程序員";
var fontSize = 100;
context.font = fontSize + "px Arial";
while(context.measureText(txt).width > 140){
fontSize--;
context.font = fontSize + "px Arial";
}
context.fillText(txt, 50, 50);
context.fillText("字體大小是:" + fontSize + "px", 50, 100);
direction屬性:用來在繪制文本時(shí),描述當(dāng)前文本方向的屬性,可能的值:
context.font = '48px serif';
context.fillText('zero!', 200, 50);
// context.direction = 'rtl';
context.fillText('zero!', 200, 130);
filter屬性:濾鏡,提供模糊、灰度等過濾效果的屬性,類似于CSS filter屬性,并且接受相同的函數(shù);
context.filter = "blur(5px)";
context.font = "48px serif";
context.strokeText("大師哥王唯", 100, 100);
Chrome還定義了多個(gè)有關(guān)字體的屬性:
示例:繪制帶有文字的餅形圖
function PieChart (context){
this.context = context || document.getElementById("canvas").getContext("2d");
this.x = this.context.canvas.width/2 - 30;
this.y = this.context.canvas.height/2;
this.r = 120;
this.outLine = 20;
this.dataList = null;
}
PieChart.prototype = {
constructor:PieChart,
init:function(dataList){
this.dataList = dataList || [{title:"默認(rèn)",value:100}];
this.transformAngle();
this.drawPie();
},
drawPie:function(){
var startAngle = 0,endAngle;
for(var i = 0 ; i < this.dataList.length ; i++){
var item = this.dataList[i];
endAngle = startAngle + item.angle;
this.context.beginPath();
this.context.moveTo(this.x,this.y);
this.context.arc(this.x,this.y,this.r,startAngle,endAngle,false);
var color= this.context.strokeStyle= this.context.fillStyle= this.getRandomColor();
this.context.stroke();
this.context.fill();
this.drawPieTitle(startAngle,item.angle,color,item.title)
this.drawPieLegend(i,item.title);
startAngle = endAngle;
}
},
drawPieTitle:function(startAngle,angle,color,title){
var edge = this.r + this.outLine;
var edgeX = Math.cos(startAngle + angle / 2) * edge;
var edgeY = Math.sin(startAngle + angle / 2) * edge;
var outX = this.x + edgeX;
var outY = this.y + edgeY;
this.context.beginPath();
this.context.moveTo(this.x,this.y);
this.context.lineTo(outX,outY);
this.context.strokeStyle = color;
this.context.stroke();
var textWidth = this.context.measureText(title).width + 5;
var lineX = outX > this.x ? outX + textWidth : outX - textWidth;
this.context.lineTo(lineX,outY);
this.context.stroke();
this.context.font = "15px KaiTi";
this.context.textAlign = outX > this.x ? "left" : "right";
this.context.textBaseline = "bottom";
this.context.fillText(title,outX,outY);
},
drawPieLegend:function(index,title){
var space = 10;
var rectW = 40;
var rectH = 20;
var rectX = this.x + this.r + 80;
var rectY = this.y + (index * 30);
this.context.fillRect(rectX,rectY,rectW,rectH);
// this.context.beginPath();
this.context.textAlign = 'left';
this.context.textBaseline = 'top';
this.context.fillStyle = "#000";
this.context.fillText(title,rectX + rectW + space,rectY);
},
getRandomColor:function(){
var r = Math.floor(Math.random() * 256);
var g = Math.floor(Math.random() * 256);
var b = Math.floor(Math.random() * 256);
return 'rgb('+r+','+g+','+b+')';
},
transformAngle:function(){
var self = this;
var total = 0;
this.dataList.forEach(function(item,i){
total += item.value;
})
this.dataList.forEach(function(item,i){
self.dataList[i].angle = 2 * Math.PI * item.value/total;
})
},
}
var data = [{value:20,title:"UI"},{value:26,title:"java"},
{value:20,title:"iOS"},{value:63,title:"H5"},{value:25,title:"Node"}]
var pie = new PieChart().init(data);
裁切路徑:
在繪制圖形的時(shí)候,如果只保留圖形的一部分,可以使用裁切路徑;
使用clip()方法,可以將當(dāng)前創(chuàng)建的路徑設(shè)置為當(dāng)前剪切路徑;
使用原理是:首先在畫布內(nèi)使用路徑,只繪制該路徑所包括區(qū)域內(nèi)的圖像;再使用clip()方法,該方法創(chuàng)建一個(gè)裁切路徑,使用該路徑對(duì)canvas畫布設(shè)置一個(gè)裁剪區(qū)域;如:
context.arc(100, 100, 75, 0, Math.PI*2, false);
context.clip();
context.fillRect(0, 0, 100,100);
默認(rèn)情況下,canvas 有一個(gè)與它自身一樣大的裁切路徑;
示例:
context.font = "bold 60pt sans-serif";
context.lineWidth = 2;
context.strokeStyle = "#F00";
context.strokeText("零點(diǎn)程序員", 15, 330);
context.strokeRect(175,25,50,350);
context.beginPath();
context.moveTo(200, 50);
context.lineTo(350, 350);
context.lineTo(50, 350);
context.closePath();
context.clip();
context.lineWidth = 10;
context.stroke();
context.fillStyle = "#aaa";
context.fillRect(175,25,50,350);
context.fillStyle = "#888";
context.fillText("零點(diǎn)程序員", 15, 330);
示例:繪制一個(gè)五角形裁切路徑
var image = new Image();
image.src = "images/1.png";
image.onload = function(){
createStar(context);
context.drawImage(image,-50,-150,300,300);
}
function createStar(context){
var dx = 100, dy = 0, s = 150, dig = Math.PI / 5 * 4;
context.beginPath();
context.translate(100, 150);
for(var i=0; i<5; i++){
var x = Math.sin(i*dig);
var y = Math.cos(i*dig);
context.lineTo(dx+x*s, dy+y*s);
}
context.clip();
}
裁剪區(qū)域一旦設(shè)置好后,后續(xù)繪制的所有圖形都使用這個(gè)裁切區(qū)域;如果要取消這個(gè)已經(jīng)設(shè)置好的裁剪區(qū)域,由于沒有重置裁切路徑的方法,所以,需要使用繪制狀態(tài)的保存與恢復(fù)功能;即通過save()和restore(),對(duì)之后繪制的圖像取消裁剪區(qū)域;
示例:探照燈效果
<canvas id="myCanvas" width="400" height="400" style="border:3px double #996633;"></canvas>
<script>
var rot=10;
var canvas=document.getElementById('myCanvas');
var context=canvas.getContext('2d');
setInterval("draw()",100);
function draw(){
context.clearRect(0,0,400,400);
context.save();
context.fillStyle="black";
context.fillRect(0,0,400,400);
context.beginPath();
context.arc(rot, 200, 40, 0, Math.PI*2, true);
context.closePath();
context.fillStyle="white";
context.fill();
context.clip();
context.font="bold 45px 隸書";
context.textAlign="center";
context.textBaseline="middle";
context.fillStyle="#FF0000";
context.fillText("零點(diǎn)程序員大師哥",200,200);
context.restore();
rot=rot+10;
if (rot>400) rot=10;
}
</script>
示例:隨機(jī)星星
context.fillRect(0,0,150,150);
context.translate(75,75);
context.beginPath();
context.arc(0,0,60,0,Math.PI*2,true);
context.clip();
var lingrad = context.createLinearGradient(0,-75,0,75);
lingrad.addColorStop(0, '#232256');
lingrad.addColorStop(1, '#143778');
context.fillStyle = lingrad;
context.fillRect(-75,-75,150,150);
for (var j=1; j<50; j++){
context.save();
context.fillStyle = '#fff';
context.translate(75-Math.floor(Math.random()*150),
75-Math.floor(Math.random()*150));
drawStar(context, Math.floor(Math.random()*4)+2);
context.restore();
}
function drawStar(context, r){
context.save();
context.beginPath()
context.moveTo(r, 0);
for (var i=0; i<9; i++){
context.rotate(Math.PI/5); // 36度
if(i%2 == 0) {
context.lineTo((r/0.525731)*0.200811, 0);
} else {
context.lineTo(r, 0);
}
}
context.closePath();
context.fill();
context.restore();
}
繪制圖像:
2D上下文內(nèi)置了對(duì)圖像(位圖)的支持,可以讀取本地以及網(wǎng)絡(luò)中的圖片,再將該圖像的像素內(nèi)容繪制(復(fù)制)在畫布中;必要的時(shí)候,還可以對(duì)圖片進(jìn)行縮放和旋轉(zhuǎn);
使用drawImage()方法即可繪制圖像;
drawImage(image,x,y):繪制圖像,參數(shù)image為一個(gè)將要被繪制到畫布上的源圖片,x和y指定了待繪制圖片的左上角的坐標(biāo);繪制的圖像和原圖大小相同;
繪制圖像時(shí),首先需要一個(gè)Image對(duì)象或一個(gè)<img>元素,如:
var image = document.images[0];
context.drawImage(image, 50, 50);
如果使用Image(),設(shè)定好image的src屬性后,并不一定立刻就能把圖像繪制完畢,如有時(shí)該圖像來自網(wǎng)絡(luò)的比較大的圖像文件,就需要完全下載后才能繪制,所以需要在image的onload事件進(jìn)行處理,此時(shí)就可以一邊裝載一邊繪制了,如:
image = new Image();
image.src="images/1.jpg";
image.onload = function(){
drawImg(context,image);
}
function drawImg(context,image){
for(var i=0;i<7;i++){
context.drawImage(image,i*50,i*25,100,100);
}
}
示例:一個(gè)簡(jiǎn)單的線圖
var img = new Image();
img.onload = function(){
context.drawImage(img,0,0);
context.beginPath();
context.moveTo(30,96);
context.lineTo(70,66);
context.lineTo(103,76);
context.lineTo(170,15);
context.stroke();
}
img.src = 'images/backdrop.png';
drawImage(image, x, y, w, h):使用w和h設(shè)置繪制的圖像的大小,可以用來圖像縮放;會(huì)繪制整個(gè)源圖像;如:
context.drawImage(image, 50, 50, 200, 160);
按比例指定大小,如:
var image = document.images[0];
var w = image.width,
h = image.height;
var ratio = w / h;
var nw = 200,
nh = nw / ratio;
context.drawImage(image, 50, 50, nw, nh);
示例:平鋪圖像:
var img = new Image();
img.onload = function(){
for (var i=0; i<4; i++){
for (var j=0; j<3; j++){
context.drawImage(img, j*50, i*38, 50, 38);
}
}
};
img.src = 'images/1.jpg';
drawImage(image, sx, sy, sw, sh, dx, dy, dw, dh)方法:可以將畫布中已繪制好的圖像的全部或者局部區(qū)域復(fù)制到畫布中的另一個(gè)位置上;sx和sy表示源圖像的被復(fù)制區(qū)域的坐標(biāo);sw和sh表示源圖像的被復(fù)制區(qū)域的寬和高;dx和dy表示復(fù)制后的目標(biāo)圖像的坐標(biāo);dw和dh表示復(fù)制后的目標(biāo)圖像的寬和高;
該方法可以只復(fù)制圖像的局部,只要將sx和sy設(shè)為局部區(qū)域的起始坐標(biāo),將sw與sh設(shè)為局部區(qū)域的寬和高即可;該方法也可以用來縮放源圖像,只要將dw和dh設(shè)為縮放后的寬和高即可;
如:局部放大復(fù)制到另外一個(gè)位置:
context.drawImage(image, 100, 100, 150, 100, 10, 10, 100, 50);
示例:相框:
context.drawImage(document.getElementById('source'),
33,71,104,124,21,20,87,104); // 圖片
context.drawImage(document.getElementById('frame'),0,0);
示例:畫廊
window.onload = function(){
document.body.style.backgroundColor = "#4f191A";
var canvas, context;
var frameImg = new Image();
frameImg.src = "images/picture_frame.png";
frameImg.onload = function(){
var imgsArr = ["images/1.jpg","images/2.jpg","images/3.jpg","images/4.jpg","images/5.jpg","images/6.jpg","images/7.jpg","images/8.jpg",]
for (i=0; i<imgsArr.length; i++){
(function(i){
var img = new Image();
img.src = imgsArr[i];
img.onload = function(){
canvas = document.createElement('canvas');
canvas.setAttribute('width',132);
canvas.setAttribute('height',150);
document.body.appendChild(canvas);
context = canvas.getContext('2d');
context.drawImage(img,15,20,102,110);
context.drawImage(frameImg,0,0);
}
})(i);
}
}
}
除了使用image作為源圖像之外,也可以傳入一個(gè)<canvas>元素,這樣,就可以把另一個(gè)畫布內(nèi)容繪制到當(dāng)前畫布上;除此之外,還可以是一個(gè)Video元素、ImageBitmap對(duì)象或使用dataURL嵌入的圖像;
如,使用視頻幀:
<canvas id="canvas" width="600" height="400"></canvas>
<video width="600" height="400" src="media/video.mp4" controls></video>
<script>
var video = document.querySelector("video");
var canvas = document.getElementById("canvas");
var interId;
var context = canvas.getContext("2d");
video.onplay = function(){
interId = setInterval(function(){
context.clearRect(0,0,600,400);
context.fillRect(0,0,600,400);
context.drawImage(video, 0, 70, 600, 440);
context.font = "20px 微軟雅黑";
context.strokeStyle = "#999";
context.strokeText("零點(diǎn)程序員", 50, 50);
},16);
}
video.onpause = function(){
clearInterval(interId);
}
</script>
圖像平鋪:
所謂的平鋪就是按一定比例縮小后的圖像填滿畫布,有兩種方法,一是使用drawImage方法:
var image = new Image();
image.src = "images/1.jpg";
image.onload = function(){
drawImage(canvas,context,image);
}
function drawImage(canvas,context,image){
var scale = 20;
var w = image.width / scale; var h = image.height / scale;
var numX = canvas.width / w; var numY = canvas.height / h;
for(var i=0;i<numX;i++){
for(var j=0;j<numY;j++){
context.drawImage(image,i*w,j*h,w,h);
}
}
}
第二種方法:可以使用context的createPattern(image, type)方法,參數(shù)type指定了重復(fù)的類型,其可能的值:no-repeat、repeat-x、repeat-y、repeat;創(chuàng)建完createPattern對(duì)象后,再賦給fillStyle即可;
var image = new Image();
image.src = "images/1.jpg";
image.onload = function(){
var pattern = context.createPattern(image,"repeat");
context.fillStyle = pattern;
context.fillRect(0,0,400,300);
}
圖形、圖像的混合與組合(composite):
混合(合成)圖像:
所謂圖像混合(合成),是指使用某種數(shù)學(xué)公式將兩幅圖像混合在一起;從這個(gè)角度說,圖像混合有些類似于對(duì)一幅圖像使用一定的透明度后將其放置在另一幅圖像上,但是事實(shí)上圖像混合技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)比透明度更好的混合效果;
在混合圖像時(shí),將疊放在一起的兩幅圖像進(jìn)行逐像素顏色比較,放置于底層的圖像像素顏色稱為基色,放置于上層的圖像像素顏色稱為混合色,將這兩種像素顏色按一定的計(jì)算公式計(jì)算后得到的像素顏色稱為結(jié)果色,最后對(duì)合成后的圖像像素應(yīng)用結(jié)果色;
為了使用混合技術(shù),需要使用context的屬性:globalCompositeOperation;
globalCompositeOperation屬性:
表示后繪制的圖形怎樣與先繪制的圖形結(jié)合,其可能的值如下:
context.fillStyle = "#ff0000";
context.fillRect(50,50,100,100);
context.globalCompositeOperation = "screen";
context.fillStyle = "rgba(0,0,255,1)";
context.fillRect(50,100,100,100);
context.globalCompositeOperation = "darken";
var image = new Image();
image.src = "images/s.png";
image.onload = function(){
context.drawImage(image,0,0);
var image2 = new Image();
image2.src = "images/2.png";
image2.onload = function(){
context.drawImage(image2,0,0);
}
}
有的時(shí)候,并不希望進(jìn)行合成;比如:已經(jīng)使用半透明像素在畫布中繪制了內(nèi)容,這個(gè)時(shí)候,想要進(jìn)行臨時(shí)切換,然后再恢復(fù)到原先的狀態(tài);這個(gè)時(shí)候最簡(jiǎn)單的方法就是:將使用drawImage()方法將畫布內(nèi)容(或一部分內(nèi)容)復(fù)制到一張屏幕外畫布中;但是,保存的像素都是半透明的,這個(gè)時(shí)候合成是開啟的,它們并不會(huì)完全抹除臨時(shí)繪制的內(nèi)容;因此,在這種情況下,就需要一種方式將合成關(guān)閉:不論像素是否透明,都會(huì)繪制源像素并忽略目標(biāo)像素;
組合圖像:
在繪制多個(gè)圖形的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象;此時(shí)可以將多塊圖形進(jìn)行組合,也是使用globalCompositeOperation屬性去指定組合方式,其可能的值如下:
context.fillStyle = "#F00";
context.fillRect(50,50,200,200);
// context.globalCompositeOperation = "source-over";
// context.globalCompositeOperation = "source-atop";
// context.globalCompositeOperation = "source-in";
// context.globalCompositeOperation = "source-out";
// context.globalCompositeOperation = "destination-over";
// context.globalCompositeOperation = "destination-atop";
// context.globalCompositeOperation = "destination-out";
// context.globalCompositeOperation = "copy";
// context.globalCompositeOperation = "lighter";
context.globalCompositeOperation = "xor";
// context.fillStyle = "#0F0"; // 硬透明度
var g = context.createRadialGradient(200,200,20, 200,200,120);// 軟透明度
g.addColorStop(0.0, "#0F0");
g.addColorStop(1.0, "#00F");
context.fillStyle = g;
context.arc(200,200,120,0,Math.PI*2);
context.fill();
觀察不同值的狀態(tài):
<input id="changeBtn" type="button" value="下一個(gè)" >
<canvas id="canvas" width="1000" height="600"></canvas>
<script>
var canvas = document.getElementsByTagName("canvas")[0];
var arr = new Array("source-over","source-in","source-out","source-atop","destination-over","destination-in","destination-out","destination-atop","lighter","xor","copy");
var i = 0;
drawComposite(i);
var changeBtn = document.getElementById("changeBtn");
changeBtn.addEventListener("click", function(){
if(i++ == arr.length - 1)
i = 0;
drawComposite(i);
})
function drawComposite(i){
var context = canvas.getContext("2d");
context.save();
context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
context.fillStyle = "blue";
context.fillRect(10,10,100,100);
context.globalCompositeOperation = arr[i];
context.beginPath();
context.fillStyle = "red";
context.arc(100,100,60,0,Math.PI*2);
context.closePath();
context.fill();
context.restore();
context.font = "24px 微軟雅黑";
context.fillText(i + ": " + arr[i], 0, 200);
}
</script>
組合合成示例:
<script>
// 定義了一些全局變量
var canvas1 = document.createElement("canvas");
var canvas2 = document.createElement("canvas");
var gco = [ 'source-over','source-in','source-out','source-atop',
'destination-over','destination-in','destination-out','destination-atop',
'lighter', 'copy','xor',
'multiply', 'screen', 'overlay', 'darken',
'lighten', 'color-dodge', 'color-burn', 'hard-light', 'soft-light',
'difference', 'exclusion', 'hue', 'saturation', 'color', 'luminosity'
].reverse();
var gcoText = [
'這是默認(rèn)設(shè)置,并在現(xiàn)有畫布上下文之上繪制新圖形。',
'新圖形只在新圖形和目標(biāo)畫布重疊的地方繪制。其他的都是透明的。',
'在不與現(xiàn)有畫布內(nèi)容重疊的地方繪制新圖形。',
'新圖形只在與現(xiàn)有畫布內(nèi)容重疊的地方繪制。',
'在現(xiàn)有的畫布內(nèi)容后面繪制新的圖形。',
'現(xiàn)有的畫布內(nèi)容保持在新圖形和現(xiàn)有畫布內(nèi)容重疊的位置。其他的都是透明的。',
'現(xiàn)有內(nèi)容保持在新圖形不重疊的地方。',
'現(xiàn)有的畫布只保留與新圖形重疊的部分,新的圖形是在畫布內(nèi)容后面繪制的。',
'兩個(gè)重疊圖形的顏色是通過顏色值相加來確定的。',
'只顯示新圖形。',
'圖像中,那些重疊和正常繪制之外的其他地方是透明的。',
'將頂層像素與底層相應(yīng)像素相乘,結(jié)果是一幅更黑暗的圖片。',
'像素被倒轉(zhuǎn),相乘,再倒轉(zhuǎn),結(jié)果是一幅更明亮的圖片。',
'multiply 和 screen 的結(jié)合,原本暗的地方更暗,原本亮的地方更亮。',
'保留兩個(gè)圖層中最暗的像素。',
'保留兩個(gè)圖層中最亮的像素。',
'將底層除以頂層的反置。',
'將反置的底層除以頂層,然后將結(jié)果反過來。',
'屏幕相乘(A combination of multiply and screen)類似于疊加,但上下圖層互換了。',
'用頂層減去底層或者相反來得到一個(gè)正值。',
'一個(gè)柔和版本的強(qiáng)光(hard-light)。純黑或純白不會(huì)導(dǎo)致純黑或純白。',
'和 difference 相似,但對(duì)比度較低。',
'保留了底層的亮度(luma)和色度(chroma),同時(shí)采用了頂層的色調(diào)(hue)。',
'保留底層的亮度(luma)和色調(diào)(hue),同時(shí)采用頂層的色度(chroma)。',
'保留了底層的亮度(luma),同時(shí)采用了頂層的色調(diào) (hue) 和色度 (chroma)。',
'保持底層的色調(diào)(hue)和色度(chroma),同時(shí)采用頂層的亮度(luma)。'
].reverse();
var width = 320;
var height = 340;
window.onload = function() {
var lum = {
r: 0.33,
g: 0.33,
b: 0.33
};
canvas1.width = width;
canvas1.height = height;
canvas2.width = width;
canvas2.height = height;
colorSphere();
lightMix()
runComposite();
return;
};
var colorSphere = function(element) {
var ctx = canvas1.getContext("2d");
var width = 360;
var halfWidth = width / 2;
var rotate = (1 / 360) * Math.PI * 2; // per degree
var offset = 0; // scrollbar offset
var oleft = -20;
var otop = -20;
for (var n = 0; n <= 359; n ++) {
var gradient = ctx.createLinearGradient(oleft + halfWidth, otop, oleft + halfWidth, otop + halfWidth);
var color = Color.HSV_RGB({ H: (n + 300) % 360, S: 100, V: 100 });
gradient.addColorStop(0, "rgba(0,0,0,0)");
gradient.addColorStop(0.7, "rgba("+color.R+","+color.G+","+color.B+",1)");
gradient.addColorStop(1, "rgba(255,255,255,1)");
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(oleft + halfWidth, otop);
ctx.lineTo(oleft + halfWidth, otop + halfWidth);
ctx.lineTo(oleft + halfWidth + 6, otop);
ctx.fillStyle = gradient;
ctx.fill();
ctx.translate(oleft + halfWidth, otop + halfWidth);
ctx.rotate(rotate);
ctx.translate(-(oleft + halfWidth), -(otop + halfWidth));
}
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "#00f";
ctx.fillRect(15,15,30,30)
ctx.fill();
return ctx.canvas;
};
var lightMix = function() {
var ctx = canvas2.getContext("2d");
ctx.save();
ctx.globalCompositeOperation = "lighter";
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "rgba(255,0,0,1)";
ctx.arc(100, 200, 100, Math.PI*2, 0, false);
ctx.fill()
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "rgba(0,0,255,1)";
ctx.arc(220, 200, 100, Math.PI*2, 0, false);
ctx.fill()
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "rgba(0,255,0,1)";
ctx.arc(160, 100, 100, Math.PI*2, 0, false);
ctx.fill();
ctx.restore();
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = "#f00";
ctx.fillRect(0,0,30,30)
ctx.fill();
};
function createCanvas() {
var canvas = document.createElement("canvas");
canvas.style.background = "url("+op_8x8.data+")";
canvas.style.border = "1px solid #000";
canvas.style.margin = "5px";
canvas.width = width/2;
canvas.height = height/2;
return canvas;
}
function runComposite() {
var dl = document.createElement("dl");
document.body.appendChild(dl);
while(gco.length) {
var pop = gco.pop();
var dt = document.createElement("dt");
dt.textContent = pop;
dl.appendChild(dt);
var dd = document.createElement("dd");
var p = document.createElement("p");
p.textContent = gcoText.pop();
dd.appendChild(p);
var canvasToDrawOn = createCanvas();
var canvasToDrawFrom = createCanvas();
var canvasToDrawResult = createCanvas();
var ctx = canvasToDrawOn.getContext('2d');
ctx.clearRect(0, 0, width, height)
ctx.save();
ctx.drawImage(canvas1, 0, 0, width/2, height/2);
ctx.fillStyle = "rgba(0,0,0,0.8)";
ctx.fillRect(0, height/2 - 20, width/2, 20);
ctx.fillStyle = "#FFF";
ctx.font = "14px arial"; // [?ɡ?z?st??] 現(xiàn)存的,存在的
ctx.fillText('existing content', 5, height/2 - 5);
ctx.restore();
var ctx = canvasToDrawFrom.getContext('2d');
ctx.clearRect(0, 0, width, height)
ctx.save();
ctx.drawImage(canvas2, 0, 0, width/2, height/2);
ctx.fillStyle = "rgba(0,0,0,0.8)";
ctx.fillRect(0, height/2 - 20, width/2, 20);
ctx.fillStyle = "#FFF";
ctx.font = "14px arial";
ctx.fillText('new content', 5, height/2 - 5);
ctx.restore();
var ctx = canvasToDrawResult.getContext('2d');
ctx.clearRect(0, 0, width, height)
ctx.save();
ctx.drawImage(canvas1, 0, 0, width/2, height/2);
ctx.globalCompositeOperation = pop;
ctx.drawImage(canvas2, 0, 0, width/2, height/2);
ctx.globalCompositeOperation = "source-over";
ctx.fillStyle = "rgba(0,0,0,0.8)";
ctx.fillRect(0, height/2 - 20, width/2, 20);
ctx.fillStyle = "#FFF";
ctx.font = "14px arial";
ctx.fillText(pop, 5, height/2 - 5);
ctx.restore();
dd.appendChild(canvasToDrawOn);
dd.appendChild(canvasToDrawFrom);
dd.appendChild(canvasToDrawResult);
dl.appendChild(dd);
}
};
// HSV (1978) = H: Hue / S: Saturation / V: Value
Color = {};
Color.HSV_RGB = function (o) {
var H = o.H / 360,
S = o.S / 100,
V = o.V / 100,
R, G, B;
var A, B, C, D;
if (S == 0) {
R = G = B = Math.round(V * 255);
} else {
if (H >= 1) H = 0;
H = 6 * H;
D = H - Math.floor(H);
A = Math.round(255 * V * (1 - S));
B = Math.round(255 * V * (1 - (S * D)));
C = Math.round(255 * V * (1 - (S * (1 - D))));
V = Math.round(255 * V);
switch (Math.floor(H)) {
case 0:
R = V;
G = C;
B = A;
break;
case 1:
R = B;
G = V;
B = A;
break;
case 2:
R = A;
G = V;
B = C;
break;
case 3:
R = A;
G = B;
B = V;
break;
case 4:
R = C;
G = A;
B = V;
break;
case 5:
R = V;
G = A;
B = B;
break;
}
}
return {
R: R,
G: G,
B: B
};
};
var createInterlace = function (size, color1, color2) {
var proto = document.createElement("canvas").getContext("2d");
proto.canvas.width = size * 2;
proto.canvas.height = size * 2;
proto.fillStyle = color1; // top-left
proto.fillRect(0, 0, size, size);
proto.fillStyle = color2; // top-right
proto.fillRect(size, 0, size, size);
proto.fillStyle = color2; // bottom-left
proto.fillRect(0, size, size, size);
proto.fillStyle = color1; // bottom-right
proto.fillRect(size, size, size, size);
var pattern = proto.createPattern(proto.canvas, "repeat");
pattern.data = proto.canvas.toDataURL();
return pattern;
};
var op_8x8 = createInterlace(8, "#FFF", "#eee");
</script>
像素處理;
使用canvas API能夠獲取圖像中的每個(gè)像素,并且能夠得到該像素的顏色的RGB值或RGBA值;具體就是使用context的getImageData(x, y, width, height)方法來獲取原始圖像數(shù)據(jù),參數(shù)x、y表示所獲取區(qū)域的起始坐標(biāo),width、height表示所獲取區(qū)域的寬和高;
var image = document.getElementsByTagName("img")[0];
context.drawImage(image,0,0);
var imagedata = context.getImageData(0, 0, image.width, image.height);
console.log(imagedata); // ImageData
該方法返回一個(gè)ImageData類型的對(duì)象,表示畫布矩形區(qū)域中的原始像素信息,通過該對(duì)象可以操縱像素?cái)?shù)據(jù)、直接讀取或?qū)?shù)據(jù)數(shù)組寫入該對(duì)象中,其具有width、height、colorSpace、data等屬性;其中,data屬性是一個(gè)保存像素的Uint8ClampedArray類型化數(shù)組視圖,內(nèi)容類似[r1,g1,b1,a1,r2,g2,b2,a2,..],其中每4個(gè)元素表示一個(gè)像素信息,即為R、G、B和A分量,也就是r1、g1、b1、a1為一個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)與透明度的值;data.length為所取得像素的數(shù)量的4倍;
某個(gè)像素的索引位置(n為第n個(gè)像素)為:(n-1)*4+0(R)、(n-1)*4+1(G)、(n-1)*4+2(B)、(n-1)*4+3(A),分別為第n個(gè)像素的 R/G/B/A 分量值;
// 取得第一個(gè)像素的值
var red = imagedata.data[0],
green = imagedata.data[1],
blue = imagedata.data[2],
alpha = imagedata.data[3];
var color = [red, green, blue, alpha];
console.log(color);
var red = imagedata.data[4],
green = imagedata.data[5],
blue = imagedata.data[6],
alpha = imagedata.data[7];
var color = [red, green, blue, alpha];
console.log(color); // [57, 133, 254, 255]
var n = 9;
var red = imagedata.data[(n-1)*4+0],
green = imagedata.data[(n-1)*4+1],
blue = imagedata.data[(n-1)*4+2],
alpha = imagedata.data[(n-1)*4+3];
var color = [red, green, blue, alpha];
console.log(color);
按行和列獲取某個(gè)像素RGBA分量值:row * imageData.width * 4 + col * 4 + 0|1|2|3或(row * imageData.width + col) * 4 + 0|1|2|3;
// 讀取圖片中位于索引為50行、索引為200列的像素的藍(lán)色
var bluePixel = imagedata.data[50 * imagedata.width * 4 + 200 * 4 + 2];
console.log(bluePixel); // 254
// 封裝一個(gè)函數(shù)
function getPixel(row, col){
var pixels = [];
for(var i=0; i<4; i++){
pixels.push(imagedata.data[(row * imagedata.width + 200) * 4 + i]);
}
return pixels;
}
var pixels = getPixel(50, 200);
console.log(pixels);
任何在畫布以外的元素都會(huì)被返回成一個(gè)透明黑的 ImageData 對(duì)像;
var imagedata = context.getImageData(image.width, 0, image.width, image.height);
console.log(imagedata);
通過類型為Uint8ClampedArray的data屬性,不僅能直接訪問到原始圖像像素?cái)?shù)據(jù),還能夠以各種方式來操作這些數(shù)據(jù),例如,可以修改圖像像素?cái)?shù)據(jù),創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的灰階過濾器,如:
var red, green, blue, alpha;
var average;
var data = imagedata.data;
for(var i=0, len = data.length; i<len; i+=4){
red = data[i];
green = data[i+1];
blue = data[i+2];
alpha = data[i+3];
average = Math.floor((red + green + blue) / 3);
data[i] = data[i+1] = data[i+2] = average;
}
imagedata.data = data;
context.putImageData(imagedata, 0, 0);
用getImageData方法獲取圖片信息時(shí),該圖像不能跨域;
img元素中的crossorigin屬性,該屬性是HTML5新增的屬性,以腳本中,也有同名的屬性,其決定了圖片獲取過程中是否開啟CORS功能;有兩個(gè)可能值:
默認(rèn)情況下,如果沒有使用這個(gè)屬性,說明沒有開啟CORS,且值為null;
示例:顏色選擇器
<style>
.container{
display: flex;
}
.container div{width:200px; border:1px solid;}
</style>
<div class="container">
<canvas id="drawing" width="300" height="200"></canvas>
<div id="hovered-color"></div>
<div id="selected-color"></div>
</div>
<script>
window.onload = function(){
var img = new Image();
img.crossOrigin = 'anonymous';
img.src = 'images/1.jpg';
var canvas = document.getElementById('drawing');
var context = canvas.getContext('2d');
img.onload = function() {
context.drawImage(img, 0, 0);
img.style.display = 'none';
};
var hoveredColor = document.getElementById('hovered-color');
var selectedColor = document.getElementById('selected-color');
canvas.addEventListener('mousemove', function(event) {
pick(event, hoveredColor);
});
canvas.addEventListener('click', function(event) {
pick(event, selectedColor);
});
function pick(event, destination) {
var x = event.layerX;
var y = event.layerY;
var pixel = context.getImageData(x, y, 1, 1);
var data = pixel.data;
var r = data[0], g = data[1], b = data[2], a = data[3] / 255;
var rgba = "rgba(" + r + ", "+ g +", "+ b +", " + a + ")";
destination.style.background = rgba;
destination.textContent = rgba;
return rgba;
}
}
</script>
取得像素后,就可以對(duì)這些像素進(jìn)行處理,如蒙版處理、面部識(shí)別等較復(fù)雜的圖像處理操作;
使用putImageData(imagedata, dx, dy[, dirtyX, dirtyY, dirtyWidth, dirtyHeight])方法可以將一個(gè)已有的ImageData對(duì)象繪制到畫布上,參數(shù)dx和dy表示重繪圖像的起點(diǎn)坐標(biāo),dirtyX、dirtyY、dirtyWidth、dirtyHeight為可選,它們給出一個(gè)矩形的起點(diǎn)坐標(biāo)及寬高,如果使用這4個(gè)參數(shù),則只繪制像素?cái)?shù)組中在這個(gè)矩形范圍內(nèi)的圖像;
context.drawImage(image, 0, 0);
var imagedata = context.getImageData(0,0,image.width,image.height);
context.clearRect(0, 0, 800, 600);
context.putImageData(imagedata, 0, 0, 200, 200, 200, 100);
也可以寫入到另外一個(gè)canvas中,如:
// ...
var canvas1 = document.getElementById("canvas1");
var ctx = canvas1.getContext("2d");
ctx.putImageData(imagedata, 0, 0, 200, 200, 200, 100);
context.drawImage(image, 0, 0);
var imagedata = context.getImageData(0,0,image.width,image.height);
for(var i=0, len=imagedata.data.length; i<len; i++){
imagedata.data[i+0] = 255 - imagedata.data[i+0]; // red
imagedata.data[i+1] = 255 - imagedata.data[i+2]; // green
imagedata.data[i+2] = 255 - imagedata.data[i+1]; // blue
}
context.putImageData(imagedata, 0, 0);
putImageData()會(huì)按照默認(rèn)的坐標(biāo)系來處理,不受畫布變換矩陣的影響,而且,會(huì)忽略所有的圖形屬性;不會(huì)進(jìn)行任何合成操作,也不會(huì)用globalAlpha乘以像素來顯示,更不會(huì)繪制陰影;
putImageData()方法的原理:
function putImageData(context, imageData, dx, dy, dirtyX, dirtyY, dirtyWidth, dirtyHeight) {
var data = imageData.data;
var width = imageData.width;
var height = imageData.height;
dirtyX = dirtyX || 0;
dirtyY = dirtyY || 0;
dirtyWidth = dirtyWidth !== undefined ? dirtyWidth : width;
dirtyHeight = dirtyHeight !== undefined ? dirtyHeight : height;
var limitBottom = dirtyY + dirtyHeight;
var limitRight = dirtyX + dirtyWidth;
for (var y = dirtyY; y < limitBottom; y++) {
for (var x = dirtyX; x < limitRight; x++) {
var pos = y * width + x;
context.fillStyle = 'rgba(' + data[pos*4+0]
+ ',' + data[pos*4+1]
+ ',' + data[pos*4+2]
+ ',' + (data[pos*4+3]/255) + ')';
context.fillRect(x + dx, y + dy, 1, 1);
}
}
}
context.fillRect(0,0,100,100);
var imagedata = context.getImageData(0,0,100,100);
putImageData(context, imagedata, 150, 0, 50, 50, 25, 25);
示例:圖片灰度和反相顏色
<canvas id="canvas" width="300" height="200"></canvas>
<p>
<input type="radio" id="original" name="color" value="original" checked>
<label for="original">Original</label>
<input type="radio" id="grayscale" name="color" value="grayscale">
<label for="grayscale">Grayscale</label>
<input type="radio" id="inverted" name="color" value="inverted">
<label for="inverted">Inverted</label>
</p>
<script>
var img = new Image();
img.crossOrigin = 'anonymous';
img.src = 'images/2.jpg';
var canvas = document.getElementById('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
img.onload = function() {
context.drawImage(img, 0, 0);
};
var original = function() {
context.drawImage(img, 0, 0);
};
var grayscale = function() {
context.drawImage(img, 0, 0);
var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
var data = imageData.data;
for (var i = 0; i < data.length; i += 4) {
var avg = (data[i] + data[i + 1] + data[i + 2]) / 3;
data[i] = avg; // red
data[i + 1] = avg; // green
data[i + 2] = avg; // blue
}
context.putImageData(imageData, 0, 0);
};
var invert = function() {
context.drawImage(img, 0, 0);
var imageData = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
var data = imageData.data;
for (var i = 0; i < data.length; i += 4) {
data[i] = 255 - data[i]; // red
data[i + 1] = 255 - data[i + 1]; // green
data[i + 2] = 255 - data[i + 2]; // blue
}
context.putImageData(imageData, 0, 0);
};
var inputs = document.querySelectorAll('[name=color]');
for (var input of inputs) {
input.addEventListener("change", function(evt) {
switch (evt.target.value) {
case "inverted":
return invert();
case "grayscale":
return grayscale();
default:
return original();
}
});
}
</script>
createImageData(width, height | imagedata)方法:
可以創(chuàng)建一個(gè)空的ImageData對(duì)象,該對(duì)象中的像素是可寫的,因此,可以對(duì)它們進(jìn)行設(shè)置;
參數(shù)width和height為新對(duì)象的寬和高;imagedata為一個(gè)已有的ImageData對(duì)象,即復(fù)制一個(gè)和它具有相同的高和寬的對(duì)象,而圖像自身不被復(fù)制;
context.rect(10, 10, 100, 100);
context.fill();
var imgdata = context.createImageData(100, 100);
console.log(imgdata); // ImageData
console.log(context.createImageData(imgdata)); // ImageData
默認(rèn)情況下,這個(gè)空的ImageData對(duì)象的像素全部被預(yù)設(shè)為透明黑;如果width和height指定為負(fù)值,會(huì)被處理成相應(yīng)的正值:
有了ImageData對(duì)象后,再通過putImageData()方法將這些像素復(fù)制回畫布中;如:
var imagedata = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
var data = context.createImageData(imagedata);
console.log(imagedata);
for(var i=0; i<imagedata.data.length; i++){
data.data[i] = imagedata.data[i];
}
console.log(data);
var canvas1 = document.getElementById("canvas1");
var ctx = canvas1.getContext("2d");
ctx.putImageData(data, 0, 0);
示例:在一個(gè)畫布中的圖形要?jiǎng)?chuàng)建一種簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)模糊或“涂抺”效果;
function smear(c, n, x, y, w, h){
var pixels = c.getImageData(x,y,w,h);
var width = pixels.width, height = pixels.height;
var data = pixels.data;
var m = n - 1;
for(var row=0; row<height; row++){
var i = row * width * 4 + 4;
for(var col=1; col<width; col++, i+=4){
data[i] = (data[i] + data[i-4]*m) / n;
data[i+1] = (data[i+1] + data[i-3]*m) / n;
data[i+2] = (data[i+2] + data[i-2]*m) / n;
data[i+3] = (data[i]+3 + data[i-1]*m) / n;
}
}
c.putImageData(pixels, x, y);
}
var image = new Image();
image.src = "images/1.jpg";
image.onload = function(){
context.drawImage(image,50,50);
smear(context, 50, 100, 100, 100, 100);
};
縮放和反鋸齒:
過度縮放圖像可能會(huì)導(dǎo)致圖像模糊或像素化;可以通過使用2D上下文的imageSmoothingEnabled屬性來控制是否在縮放圖像時(shí)使用平滑算法;默認(rèn)值為true,即啟用平滑縮放,也可以禁用此功能,如:
context.imageSmoothingEnabled = false;
context.mozImageSmoothingEnabled = false;
context.webkitImageSmoothingEnabled = false;
context.msImageSmoothingEnabled = false;
context.imageSmoothingEnabled = false;
示例:zoom
<canvas id="canvas" width="300" height="227"></canvas>
<canvas id="zoom" width="300" height="227"></canvas>
<div>
<label for="smoothbtn">
<input type="checkbox" name="smoothbtn" checked="checked" id="smoothbtn">
Enable image smoothing
</label>
</div>
<script>
window.onload = function(){
var img = new Image();
img.src = 'images/3.jpg';
img.onload = function() {
draw(this);
};
function draw(img) {
var canvas = document.getElementById('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
context.drawImage(img, 0, 0);
img.style.display = 'none';
var zoomctx = document.getElementById('zoom').getContext('2d');
var smoothbtn = document.getElementById('smoothbtn');
var toggleSmoothing = function(event) {
zoomctx.imageSmoothingEnabled = this.checked;
zoomctx.mozImageSmoothingEnabled = this.checked;
zoomctx.webkitImageSmoothingEnabled = this.checked;
zoomctx.msImageSmoothingEnabled = this.checked;
};
smoothbtn.addEventListener('change', toggleSmoothing);
var zoom = function(event) {
var x = event.layerX;
var y = event.layerY;
zoomctx.drawImage(canvas,
Math.abs(x - 5),
Math.abs(y - 5),
10, 10,
0, 0,
200, 200);
};
canvas.addEventListener('mousemove', zoom);
}
}
</script>
imageSmoothingQuality屬性,用于設(shè)置圖像平滑度的屬性,一般配合imageSmoothingEnabled屬性使用;其可能的值為:"low","medium","high";
context.imageSmoothingQuality = "Medium";
命中檢測(cè):
在2D繪圖上下文中,路徑是一種主要的繪圖方式,因?yàn)槁窂侥転橐L制的圖形提供更多控制,由于路徑的使用很頻繁,所以就有了一個(gè)名為isPointInPath(x, y[, fillRule])的方法,該方法接收x和y坐標(biāo)作為參數(shù),用于確定畫布上的某一點(diǎn)是否位于當(dāng)前路徑上(內(nèi)),該坐標(biāo)是在默認(rèn)坐標(biāo)系中而不是在變換過的坐標(biāo)系中;如:
context.rect(100, 100, 200, 100);
context.stroke();
if(context.isPointInPath(100, 100)){
alert("點(diǎn)(100,100)位于路徑內(nèi)");
}
可選的參數(shù)fillRule,用來決定點(diǎn)在路徑內(nèi)還是在路徑外的算法,允許的值:"nonzero": 非零環(huán)繞規(guī)則 ,默認(rèn)的規(guī)則;"evenodd": 奇偶環(huán)繞原則;
isPointInPath()還有另外一種形式:isPointInPath(path, x, y[, fillRule]);參數(shù)path為一個(gè)Path2D路徑對(duì)象;
該方法用于命中檢測(cè)(hit detection):檢測(cè)鼠標(biāo)單擊事件是否發(fā)生在特定的形狀上;但是,不是將MouseEvent對(duì)象的clientX和clientY屬性直接傳遞給isPointInPath()方法;首先,必須要將鼠標(biāo)事件的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的畫布坐標(biāo);其次,如果畫布在屏幕上顯示的尺寸和實(shí)際尺寸不同,鼠標(biāo)事件坐標(biāo)必須要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s放,如
function hitpath(context, event){
var canvas = context.canvas;
var rect = canvas.getBoundingClientRect();
var x = (event.clientX - rect.left) * (canvas.width / rect.width);
var y = (event.clientY - rect.top) * (canvas.height / rect.height);
return context.isPointInPath(x, y);
}
canvas.onclick = function(event){
if(hitpath(this.getContext("2d"),event)){
alert("Hit");
}
}
除了進(jìn)行基于路徑的命中檢測(cè)之外,還可以使用getImageData()方法來檢測(cè)鼠標(biāo)點(diǎn)下的像素是否已經(jīng)繪制過了;如果返回的像素(單個(gè)或多個(gè))是完全透明的,則表示該像素上沒有繪制任何內(nèi)容,或者認(rèn)為鼠標(biāo)點(diǎn)空了,如:
function hitpaint(context, event){
var canvas = context.canvas;
var rect = canvas.getBoundingClientRect();
var x = (event.clientX - rect.left) * (canvas.width / rect.width);
var y = (event.clientY - rect.top) * (canvas.height / rect.height);
var pixels = context.getImageData(x, y, 1, 1);
for(var i=3; i<pixels.data.length; i+=4){
if(pixels.data[i] !== 0)
return true;
}
return false;
}
isPointInStroke([path,] x, y)方法:
用于檢測(cè)某點(diǎn)是否在路徑的描邊線上;參數(shù):x、y為檢測(cè)點(diǎn)的 X 坐標(biāo)Y 坐標(biāo),path為Path2D 路徑;當(dāng)這個(gè)點(diǎn)在路徑的描邊線上,則返回 true,否則返回 false;
context.rect(10, 10, 100, 100);
context.lineWidth = 10;
context.stroke();
console.log(context.isPointInStroke(10, 10)); // true
console.log(context.isPointInStroke(12, 12)); // true
保存文件;
在畫布中繪制完成一幅圖形或圖像后,可以將該圖像或圖形保存到文件中;例如,用戶直接可以在畫布上右擊,把canvas繪圖保存為一個(gè)圖像文件,默認(rèn)為PNG格式;
另外,也可以轉(zhuǎn)換為data URL,此時(shí)是把當(dāng)前的繪畫狀態(tài)輸出到一個(gè)data URL地址所指向的數(shù)據(jù)中;
toDataURL(type [, quality])方法:可以把canvas上的繪制的圖像導(dǎo)出,參數(shù)type,為輸出數(shù)據(jù)的MIME類型;參數(shù)quality為圖像質(zhì)量,值為從0到1,1 表示最好品質(zhì),0 基本不被辨析,但文件更小;
var imgURI = drawing.toDataURL("image/png");
var image = document.createElement("img");
image.src = imgURI;
document.body.appendChild(image);
默認(rèn)情況下,瀏覽器會(huì)將圖像編碼為PNG格式,且分辨率為96dpi;
轉(zhuǎn)換為Blob對(duì)象:
也可以使用canvas對(duì)象的canvas.toBlob(callback, [mimeType[, qualityArgument]]);方法將canvas元素中的圖像直接轉(zhuǎn)換為一個(gè)Blob對(duì)象,參數(shù)mimeType指定圖像的MIME類型,當(dāng)它參數(shù)值為“image/jpeg”或“image/webp”時(shí),可以使用qualityArgument參數(shù)指定圖像質(zhì)量,參數(shù)值為一個(gè)允許小數(shù)的數(shù)值,值范圍為0到1之間;當(dāng)轉(zhuǎn)換成功時(shí),會(huì)執(zhí)行回調(diào)函數(shù),其參數(shù)即為轉(zhuǎn)換成功的Blob對(duì)象,如:
<canvas id="canvas" width="400" height="300"></canvas><br/>
<input type="button" id="btnSave" value="保存圖像">
<script>
window.onload = function(){
draw('canvas');
var btnSave = document.getElementById("btnSave");
btnSave.addEventListener("click", savePic)
};
function draw(id){
var img = new Image();
img.src = "images/2.jpg";
img.onload = function(){
var canvas = document.getElementById(id);
if (canvas == null)
return false;
var context = canvas.getContext("2d");
context.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height);
}
}
function savePic(){
canvas.toBlob(function(blob){
var a = document.createElement("a");
a.textContent = "打開圖像";
document.body.appendChild(a);
a.style.display = "block";
a.href = URL.createObjectURL(blob);
},"image/png",0.95);
}
</script>
canvas元素的toBlob方法是非常重要的,因?yàn)槿绻褂肂lob對(duì)象,可以使用Blob對(duì)象的size屬性獲取輸出后的文件尺寸;在將canvas元素中的圖像進(jìn)行輸出或?qū)⑵涮峤坏椒?wù)器端時(shí),如果使用Data URL,由于圖像數(shù)據(jù)為文本數(shù)據(jù),對(duì)于大數(shù)據(jù)圖像,將大幅度增加瀏覽器端的負(fù)擔(dān),如果使用Blob對(duì)象,由于瀏覽器內(nèi)部使用二進(jìn)制數(shù)據(jù),會(huì)大幅度減輕瀏覽器的負(fù)擔(dān);
解碼圖像:
針對(duì)一個(gè)cavnas元素來說,無論是修改、剪切或縮放其中的圖像后再利用時(shí),首先要做的一件事情是解碼其中的圖像;問題在于當(dāng)對(duì)canvas元素中的圖像進(jìn)行解碼時(shí),可能需要耗費(fèi)較大的CPU資源;
使用window對(duì)象的createImageBitmap方法,可用于后臺(tái)解碼圖像,其返回一個(gè)ImageBitmap對(duì)象,開發(fā)者可以將該對(duì)象中存儲(chǔ)的圖像繪制到一個(gè)canvas元素中;
createImageBitmap(image[, sx, sy, sw, sh]).then(function(response) {…}); 參數(shù)image用于指定圖像來源,其可以為一個(gè)img元素、video元素、canvas、Blob、ImageData、ImageBitmap等;參數(shù)sx, sy, sw, sh分別用于指定被復(fù)制區(qū)域的起始坐標(biāo)及寬和高;
該方法返回一個(gè)以一個(gè)ImageBitmap對(duì)象為結(jié)果的Promise對(duì)象,該對(duì)象中包含了指定區(qū)域的圖像;
var image = document.getElementsByTagName("img")[0];
image.onload = function(){
// var imageBitmap = window.createImageBitmap(image);
var imageBitmap = window.createImageBitmap(image, 50, 50, 200, 100);
console.log(imageBitmap); // Promise
}
例如,繪制一個(gè)圖像到畫布中
function draw(id){
fetch("images/1.jpg")
.then(response => response.blob())
.catch(error => console.error("Error:",error))
.then(response => {
let canvas = document.getElementById(id);
let context = canvas.getContext("2d");
createImageBitmap(response,50,50,400,300).then(
imageBitmap => context.drawImage(imageBitmap,0,0));
});
}
draw("canvas");
ImageBitmap對(duì)象:
ImageBitmap 接口表示能夠被繪制到 <canvas> 上的位圖圖像,具有低延遲的特性;一般由createImageBitmap()方法返回,并且它可以從多種源中生成,如img、canvas、video等;
ImageBitmap提供了一種異步且高資源利用率的方式來為WebGL的渲染準(zhǔn)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu);
屬性:
width:只讀,無符號(hào)長整型數(shù)值,表示ImageData對(duì)象的寬度,單位為像素;
height:只讀,無符號(hào)長整型數(shù)值,表示ImageData對(duì)象的高度;
方法:
close():釋放ImageBitmap所相關(guān)聯(lián)的所有圖形資源;
可以在Web Worker中使用createImageBitmap方法;如果有許多圖像需要解碼,可以將URL傳遞給Web Worker,在其中下載并解碼圖像,然后將解碼結(jié)果傳遞給主線程以便將其繪制到canvas中;
worker.js代碼:
onmessage = function(event){
fetch(event.data).then(response => response.blob())
.catch(error => self.postMessage(error))
.then(response => {
createImageBitmap(response,23,5,57,80)
.then(imageBitmap => self.postMessage({imageBitmap:imageBitmap});)
});
}
js代碼:
function draw(id){
let canvas = document.getElementById(id);
let context = canvas.getContext("2d");
let worker = new Worker("worker.js");
worker.postMessage("images/1.jpg");
worker.onmessage = (evt) => {
if(evt.data.err)
console.log(evt.data.message);
context.drawImage(evt.data.imageBitmap,0,0);
};
}
createImageBitmap方法還有一個(gè)可選的options參數(shù),其為一個(gè)設(shè)置選項(xiàng)的對(duì)象;可用的選項(xiàng)為:
// ...
createImageBitmap(response,50,50,400,300, {
imageOrientation:"flipY",
premultiplyAlpha:"premultiply",
colorSpaceConversion:"none",
resizeWidth:200,
resizeHeight:150,
resizeQuality:"medium"
}).then(
imageBitmap => context.drawImage(imageBitmap,0,0));
動(dòng)畫的制作:
在Canvas畫布中制作動(dòng)畫相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單,實(shí)際上就是一個(gè)不斷擦除、重繪、擦除、重繪的過程;
基本步驟:
操控動(dòng)畫:
在繪圖圖形圖像時(shí),僅僅在腳本執(zhí)行結(jié)束后才能看見結(jié)果,所以,在類似for循環(huán)體里實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫是不太可能的;
因此,為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫,需要一些可以定時(shí)執(zhí)行重繪的方法;即可以通過 setInterval、setTimeout 和window.requestAnimationFrame()方法來控制在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)上執(zhí)行重繪,從而操控動(dòng)畫;
如果并不需要與用戶互動(dòng),可以使用 setInterval() 方法;如果需要做一個(gè)游戲,可以使用鍵盤或者鼠標(biāo)事件配合上setTimeout()方法來實(shí)現(xiàn),通過設(shè)置事件監(jiān)聽,可以捕捉用戶的交互,并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作;
如:一個(gè)走動(dòng)的小方塊
var context;
var w,h,i;
var timer = null;
function draw(id){
var canvas = document.getElementById(id);
if(canvas==null){
return false;
}
context = canvas.getContext("2d");
context.fillStyle = "#EEE";
context.fillRect(0,0,400,300);
w = canvas.width;
h = canvas.height;
i = 0;
timer = setInterval(rotate,100);
}
function rotate(){
if(i>= w -20)
clearInterval(timer);
context.clearRect(0,0,w,h);
context.fillStyle = "red";
context.fillRect(i,0,20,20);
i = i + 20;
}
draw("canvas");
示例:圖形組合變換
var globalId;
var i=0;
function draw(id){
globalId = id;
setInterval(Composite,1000);
}
function Composite(){
var canvas = document.getElementById(globalId);
if(canvas==null)
return false;
var context = canvas.getContext("2d");
var arr = new Array("source-atop","source_in","source-out","source-over","destination-atop","destination-in","destination-out","destination-over","lighter","copy","xor");
if(i>10) i=0;
context.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
context.save();
context.fillStyle = "blue";
context.fillRect(10,10,60,60);
context.globalCompositeOperation = arr[i];
context.beginPath();
context.fillStyle = "red";
context.arc(60,60,30,0,Math.PI*2,false);
context.fill();
context.restore();
i=i+1;
}
draw("canvas");
示例:太陽系的動(dòng)畫
<canvas id="canvas" width="600" height="600"></canvas>
<script>
var sun = new Image();
var moon = new Image();
var earth = new Image();
function init(){
sun.src = 'images/sun.png';
moon.src = 'images/moon.png';
earth.src = 'images/earth.png';
window.requestAnimationFrame(draw);
}
function draw() {
var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
ctx.globalCompositeOperation = 'destination-over';
ctx.clearRect(0,0,300,300); // clear canvas
ctx.fillStyle = 'rgba(0,0,0,0.4)';
ctx.strokeStyle = 'rgba(0,153,255,0.4)';
ctx.save();
ctx.translate(150,150);
// Earth
var time = new Date();
ctx.rotate( ((2*Math.PI)/60)*time.getSeconds() + ((2*Math.PI)/60000)*time.getMilliseconds() );
ctx.translate(105,0);
ctx.fillRect(0,-12,50,24); // Shadow
ctx.drawImage(earth,-12,-12);
// Moon
ctx.save();
ctx.rotate( ((2*Math.PI)/6)*time.getSeconds() + ((2*Math.PI)/6000)*time.getMilliseconds() );
ctx.translate(0,28.5);
ctx.drawImage(moon,-3.5,-3.5);
ctx.restore();
ctx.restore();
ctx.beginPath();
ctx.arc(150,150,105,0,Math.PI*2,false); // Earth orbit
ctx.stroke();
ctx.drawImage(sun,0,0,300,300);
window.requestAnimationFrame(draw);
}
init();
</script>
示例:動(dòng)畫時(shí)鐘
<canvas id="canvas" width="600" height="600"></canvas>
<script>
function clock(){
var context = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
context.save();
context.clearRect(0,0,150,150);
context.translate(75,75);
context.scale(0.4,0.4);
context.rotate(-Math.PI/2);
context.strokeStyle = "black";
context.lineWidth = 8;
context.lineCap = "round";
// 小時(shí)刻度
context.save();
for (var i=0;i<12;i++){
context.beginPath();
context.rotate(Math.PI/6);
context.moveTo(100,0);
context.lineTo(120,0);
context.stroke();
}
context.restore();
context.save();
context.lineWidth = 5;
for (i=0;i<60;i++){
if (i%5 != 0) {
context.beginPath();
context.moveTo(117,0);
context.lineTo(120,0);
context.stroke();
}
context.rotate(Math.PI/30);
}
context.restore();
var now = new Date();
var sec = now.getSeconds();
var min = now.getMinutes();
var hr = now.getHours();
hr = hr>=12 ? hr-12 : hr;
context.fillStyle = "black";
context.save();
context.rotate(hr*(Math.PI/6) + (Math.PI/360)*min + (Math.PI/21600)*sec)
context.lineWidth = 14;
context.beginPath();
context.moveTo(-20,0);
context.lineTo(80,0);
context.stroke();
context.restore();
context.save();
context.rotate((Math.PI/30)*min + (Math.PI/1800)*sec)
context.lineWidth = 10;
context.beginPath();
context.moveTo(-28,0);
context.lineTo(112,0);
context.stroke();
context.restore();
context.save();
context.rotate(sec * Math.PI/30);
context.strokeStyle = "#D40000";
context.fillStyle = "#D40000";
context.lineWidth = 6;
context.beginPath();
context.moveTo(-30,0);
context.lineTo(83,0);
context.stroke();
context.beginPath();
context.arc(0, 0, 10, 0, Math.PI*2, true);
context.fill();
context.beginPath();
context.arc(95, 0, 10, 0, Math.PI*2, true);
context.stroke();
context.beginPath();
context.fillStyle = "rgba(0,0,0,1)";
context.arc(0,0,3,0,Math.PI*2,true);
context.fill();
context.restore();
context.beginPath();
context.lineWidth = 14;
context.strokeStyle = '#325FA2';
context.arc(0, 0, 142, 0, Math.PI*2, true);
context.stroke();
context.restore();
window.requestAnimationFrame(clock);
}
window.requestAnimationFrame(clock);
</script>
示例:循環(huán)全景照片
<canvas id="canvas" width="800" height="200"></canvas>
<script>
var img = new Image();
img.src = 'images/park.jpg';
var CanvasXSize = 800, CanvasYSize = 200;
var speed = 30;
var scale = 1.05;
var y = -4.5;
// 主程序
var dx = 0.75;
var imgW, imgH;
var x = 0;
var clearX, clearY;
var ctx;
img.onload = function() {
imgW = img.width * scale;
imgH = img.height * scale;
if (imgW > CanvasXSize) {
x = CanvasXSize - imgW; // -275.2
clearX = imgW;
} else {
clearX = CanvasXSize;
}
if (imgH > CanvasYSize) {
clearY = imgH;
} else {
clearY = CanvasYSize;
}
ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
setInterval(draw, speed);
}
function draw() {
ctx.clearRect(0, 0, clearX, clearY);
if (imgW <= CanvasXSize) {
if (x > CanvasXSize) {
x = -imgW + x;
}
if (x > 0) {
ctx.drawImage(img, -imgW + x, y, imgW, imgH);
}
if (x - imgW > 0) {
ctx.drawImage(img, -imgW * 2 + x, y, imgW, imgH);
}
} else {
if (x > CanvasXSize) {
x = CanvasXSize - imgW;
}
if (x > (CanvasXSize - imgW)) {
ctx.drawImage(img, x - imgW + 1, y, imgW, imgH);
}
}
ctx.drawImage(img, x, y, imgW, imgH);
x += dx;
}
</script>
示例:鼠標(biāo)追蹤動(dòng)畫
<style>
#cw {position: fixed; z-index: -1;}
body {margin: 0; padding: 0; background-color: rgba(0,0,0,0.05);}
</style>
<canvas id="cw"></canvas>
<script>
var cn;
//= document.getElementById('cw');
var c;
var u = 10;
const m = {
x: innerWidth / 2,
y: innerHeight / 2
};
window.onmousemove = function(e) {
m.x = e.clientX;
m.y = e.clientY;
}
function gc() {
var s = "0123456789ABCDEF";
var c = "#";
for (var i = 0; i < 6; i++) {
c += s[Math.ceil(Math.random() * 15)]
}
return c
}
var a = [];
window.onload = function myfunction() {
cn = document.getElementById('cw');
c = cn.getContext('2d');
for (var i = 0; i < 10; i++) {
var r = 30;
var x = Math.random() * (innerWidth - 2 * r) + r;
var y = Math.random() * (innerHeight - 2 * r) + r;
var t = new ob(innerWidth / 2,innerHeight / 2,5,"red",Math.random() * 200 + 20,2);
a.push(t);
}
//cn.style.backgroundColor = "#700bc8";
c.lineWidth = "2";
c.globalAlpha = 0.5;
resize();
anim()
}
window.onresize = function() {
resize();
}
function resize() {
cn.height = innerHeight;
cn.width = innerWidth;
for (var i = 0; i < 101; i++) {
var r = 30;
var x = Math.random() * (innerWidth - 2 * r) + r;
var y = Math.random() * (innerHeight - 2 * r) + r;
a[i] = new ob(innerWidth / 2,innerHeight / 2,4,gc(),Math.random() * 200 + 20,0.02);
}
// a[0] = new ob(innerWidth / 2, innerHeight / 2, 40, "red", 0.05, 0.05);
//a[0].dr();
}
function ob(x, y, r, cc, o, s) {
this.x = x;
this.y = y;
this.r = r;
this.cc = cc;
this.theta = Math.random() * Math.PI * 2;
this.s = s;
this.o = o;
this.t = Math.random() * 150;
this.o = o;
this.dr = function() {
const ls = {
x: this.x,
y: this.y
};
this.theta += this.s;
this.x = m.x + Math.cos(this.theta) * this.t;
this.y = m.y + Math.sin(this.theta) * this.t;
c.beginPath();
c.lineWidth = this.r;
c.strokeStyle = this.cc;
c.moveTo(ls.x, ls.y);
c.lineTo(this.x, this.y);
c.stroke();
c.closePath();
}
}
function anim() {
requestAnimationFrame(anim);
c.fillStyle = "rgba(0,0,0,0.05)";
c.fillRect(0, 0, cn.width, cn.height);
a.forEach(function(e, i) {
e.dr();
});
}
</script>
常規(guī)動(dòng)畫設(shè)計(jì):
繪制小球:
<canvas id="canvas" width="600" height="300"></canvas>
<script>
var canvas = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvas.getContext('2d');
var ball = {
x: 100,
y: 100,
radius: 25,
color: 'blue',
draw: function() {
ctx.beginPath();
ctx.arc(this.x, this.y, this.radius, 0, Math.PI * 2, true);
ctx.closePath();
ctx.fillStyle = this.color;
ctx.fill();
}
};
ball.draw();
</script>
添加速率并實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫:
<canvas id="canvas" width="600" height="300"></canvas>
<script>
var canvas = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvas.getContext('2d');
var rafID;
var ball = {
x: 100,
y: 100,
vx: 5,
vy: 2,
radius: 25,
color: 'blue',
draw: function() {
ctx.beginPath();
ctx.arc(this.x, this.y, this.radius, 0, Math.PI * 2, true);
ctx.closePath();
ctx.fillStyle = this.color;
ctx.fill();
}
};
function drawAnimation() {
ctx.clearRect(0,0, canvas.width, canvas.height);
ball.draw();
ball.x += ball.vx;
ball.y += ball.vy;
rafID = window.requestAnimationFrame(drawAnimation);
}
canvas.addEventListener('mouseover', function(e){
rafID = window.requestAnimationFrame(drawAnimation);
});
canvas.addEventListener('mouseout', function(e){
window.cancelAnimationFrame(rafID);
});
ball.draw();
</script>
運(yùn)動(dòng)邊界:
// 在drawAnimation()函數(shù)中添加
if (ball.y + ball.vy > canvas.height || ball.y + ball.vy < 0) {
ball.vy = -ball.vy;
}
if (ball.x + ball.vx > canvas.width || ball.x + ball.vx < 0) {
ball.vx = -ball.vx;
}
rafID = window.requestAnimationFrame(drawAnimation);
設(shè)置加速度:
ball.vy *= .99;
ball.vy += .25;
// 添加到drawAnimation()函數(shù)中
ball.vy *= .99;
ball.vy += .25;
ball.x += ball.vx;
ball.y += ball.vy;
長尾效果:
// ctx.clearRect(0,0, canvas.width, canvas.height);
// 如:在drawAnimation中用以下代碼替代掉上方的clearRect()方法
ctx.fillStyle = 'rgba(255,255,255,0.3)';
ctx.fillRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
ball.draw();
添加鼠標(biāo)控制:
// ...
// 添加一個(gè)全局變量,用于判斷是否正在運(yùn)動(dòng)
var running = false;
// ...
function clear() {
ctx.fillStyle = 'rgba(255,255,255,0.3)';
ctx.fillRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
}
canvas.addEventListener('mousemove', function(e){
if(!running){
clear();
ball.x = e.offsetX;
ball.y = e.offsetY;
ball.draw();
}
});
canvas.addEventListener('mouseout', function(e){
window.cancelAnimationFrame(rafID);
running = false;
});
canvas.addEventListener('click',function(e){
if (!running) {
rafID = window.requestAnimationFrame(drawAnimation);
running = true;
}
});
// ...
使用 canvas 處理視頻:
通過canvas和video,可以實(shí)時(shí)地操縱視頻數(shù)據(jù)來合成各種視覺特效,并把結(jié)果呈現(xiàn)到視頻畫面中;
例如:色度鍵控(也被稱為“綠屏效果”)
<style>
body {background: black; color:#CCCCCC;}
#c2 {background-image: url(url("images/logo.png")); background-repeat: no-repeat;}
div {float: left; border :1px solid #444444;
padding:10px; margin: 10px; background:#3B3B3B;}
</style>
<div>
<video id="video" src="images/video.ogv" controls="true"/>
</div>
<div>
<canvas id="c1" width="160" height="96"></canvas>
<canvas id="c2" width="160" height="96"></canvas>
</div>
JavaScript:main.js
var processor = {};
processor.doLoad = function doLoad() {
this.video = document.getElementById('video');
this.c1 = document.getElementById('c1');
this.ctx1 = this.c1.getContext('2d');
this.c2 = document.getElementById('c2');
this.ctx2 = this.c2.getContext('2d');
var self = this;
this.video.addEventListener('play', function() {
self.width = self.video.videoWidth / 2;
self.height = self.video.videoHeight / 2;
self.timerCallback();
}, false);
},
主頁面:
<script src="video_main.js"></script>
<script>
window.onload = processor.doLoad();
</script>
實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)器回調(diào)timerCallback()方法:
processor.timerCallback = function timerCallback() {
if (this.video.paused || this.video.ended) {
return;
}
this.computeFrame();
var self = this;
setTimeout(function() {
self.timerCallback();
}, 0);
},
實(shí)現(xiàn)computeFrame()方法用來操作視頻幀數(shù)據(jù):
processor.computeFrame = function computeFrame() {
this.ctx1.drawImage(this.video, 0, 0, this.width, this.height);
var frame = this.ctx1.getImageData(0, 0, this.width, this.height);
var l = frame.data.length / 4;
for (var i = 0; i < l; i++) {
var r = frame.data[i * 4 + 0];
var g = frame.data[i * 4 + 1];
var b = frame.data[i * 4 + 2];
if (g > 100 && r > 100 && b < 43)
frame.data[i * 4 + 3] = 0;
}
this.ctx2.putImageData(frame, 0, 0);
return;
}
canvas 的優(yōu)化:
避免浮點(diǎn)數(shù)的坐標(biāo)點(diǎn),應(yīng)該使用整數(shù):
當(dāng)在繪制一個(gè)沒有整數(shù)坐標(biāo)點(diǎn)的圖形時(shí)會(huì)發(fā)生子像素渲染;
ctx.drawImage(myImage, 0.3, 0.5);
瀏覽器為了達(dá)到抗鋸齒的效果會(huì)做額外的運(yùn)算;為了避免這種情況,應(yīng)該用Math.floor()函數(shù)對(duì)所有的坐標(biāo)點(diǎn)取整;
盡量不要在用drawImage時(shí)縮放圖像:
因?yàn)闉g覽器一樣需要額外的運(yùn)算,去處理縮放后的圖像;
避免使用多層畫布去畫一個(gè)復(fù)雜的場(chǎng)景:
在有些應(yīng)用中,可能某些圖形需要經(jīng)常移動(dòng)或更改,而其他對(duì)象則保持相對(duì)靜態(tài);在這種情況下,可以使用多個(gè)<canvas>元素對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分層;
<style>
#stage {
width: 480px; height: 320px;
position: relative; border: 2px solid black
}
canvas { position: absolute; }
#ui-layer { z-index: 3 }
#game-layer { z-index: 2 }
#background-layer { z-index: 1 }
</style>
<div id="stage">
<canvas id="ui-layer" width="480" height="320"></canvas>
<canvas id="game-layer" width="480" height="320"></canvas>
<canvas id="background-layer" width="480" height="320"></canvas>
</div>
用CSS設(shè)置大的背景圖:
可以避免在每一幀在畫布上繪制大圖;
用CSS transforms特性縮放畫布:
因?yàn)镃SS transforms使用 GPU,速度很快,所以最好的情況是不直接縮放畫布;
var scaleX = window.innerWidth / canvas.width;
var scaleY = window.innerHeight / canvas.height;
var scaleToFit = Math.min(scaleX, scaleY);
var scaleToCover = Math.max(scaleX, scaleY);
stage.style.transformOrigin = '0 0';
stage.style.transform = 'scale(' + scaleToFit + ')';
關(guān)閉透明度:
如果畫布不需要透明,當(dāng)使用getContext()方法創(chuàng)建一個(gè)繪圖上下文時(shí)把 alpha 選項(xiàng)設(shè)置為 false,這個(gè)選項(xiàng)可以幫助瀏覽器進(jìn)行內(nèi)部?jī)?yōu)化;
var ctx = canvas.getContext('2d', { alpha: false });
其它建議:
CSDN 的讀者朋友們?cè)缟虾猛郏笜O客頭條」來啦,快來看今天都有哪些值得我們技術(shù)人關(guān)注的重要新聞吧。
一分鐘速覽新聞點(diǎn)!
iPhone13出現(xiàn)紅綠雙色屏
亞馬遜在云計(jì)算SaaS領(lǐng)域未躋身前20,落后于微軟甲骨文等友商
微軟因捆綁銷售遭歐盟反壟斷起訴
谷歌警告挖礦者入侵Google Cloud賬戶
微軟股東投票批準(zhǔn)每年發(fā)布性騷擾報(bào)告
國內(nèi)要聞
抖音回應(yīng)員工受賄被判刑:將嚴(yán)厲打擊內(nèi)部貪腐
近日,字節(jié)跳動(dòng)兩名員工王某迪與張某迎因非法收受他人財(cái)物57萬元,將指定內(nèi)容推上抖音熱榜,法院一審判處兩人犯非國家工作人員受賄罪,其中王某迪被判有期徒刑一年二個(gè)月,罰金2萬元,張某迎被判有期徒刑一年,緩刑一年六個(gè)月,罰金2萬元。抖音表示,將進(jìn)一步完善內(nèi)部管理機(jī)制,嚴(yán)厲打擊內(nèi)部貪腐,對(duì)其中涉嫌刑事犯罪的人員提交司法機(jī)關(guān)嚴(yán)懲。(紅星新聞)
騰訊官方回應(yīng):為什么QQ比微信更受年輕人歡迎
有媒體發(fā)文稱,微信成為人手必備的國民級(jí)社交軟件許多年后,QQ這個(gè)誕生于上個(gè)世紀(jì)的“老古董”,目前依然有可觀的用戶存量,始終占據(jù)自己的陣地。QQ最初的使用者是70后、80后們,彼時(shí)他們還都很年輕。這批人中有不少拋棄了QQ,但新一代的年輕人仍不斷涌入QQ。
昨晚,騰訊QQ官方微博也以#QQ為什么沒有被微信淘汰#進(jìn)行了發(fā)聲,并表示“原來這么多QQ功能被鵝粉們喜歡著,今晚一定要給產(chǎn)品經(jīng)理加雞腿!!!”(新浪科技)
小米公益平臺(tái)正式上線,多家基金會(huì)入駐
小米集團(tuán)宣布小米公益平臺(tái)正式上線,公益平臺(tái)面向教育助學(xué)、緊急救災(zāi)、鄉(xiāng)村振興、醫(yī)療救助等慈善捐贈(zèng)領(lǐng)域,提供安全合規(guī)、精準(zhǔn)高效的服務(wù),探索互聯(lián)網(wǎng)慈善公益的新模式,助力中國慈善事業(yè)發(fā)展。
包括中國兒童少年基金會(huì)、 深圳壹基金公益基金會(huì)、北京感恩公益基金會(huì)、北京市海淀教育基金會(huì)、美麗中國支教項(xiàng)目、北京新陽光慈善基金會(huì)、春暉博愛、聯(lián)勸公益、滿天星公益、真愛夢(mèng)想公益基金會(huì)等公益機(jī)構(gòu),已在第一期入駐小米公益平臺(tái),上線慈善項(xiàng)目涉及教育助學(xué)、應(yīng)急救災(zāi)、特需教育等領(lǐng)域。(鈦媒體)
11月30日消息,多位網(wǎng)友反映PC端QQ出現(xiàn)閃退、無法登錄等問題,甚至有用戶稱,QQ一上午連續(xù)崩潰五次,都無法好好工作了。“QQ崩了”這個(gè)話題也一度沖上微博熱搜排行榜。對(duì)于此事,騰訊 QQ 官方微博回應(yīng):目前該問題已經(jīng)修復(fù)。據(jù)悉,騰訊QQ在11月26日也出現(xiàn)過問題,部分用戶無法使用QQ登錄其他產(chǎn)品,包括 QQ 音樂、王者榮耀等,騰訊已經(jīng)在當(dāng)日修復(fù)該問題。(IT之家)
小米12有望拿下首批高通旗艦芯片驍龍8 Gen1
2021年驍龍技術(shù)峰會(huì)將于北京時(shí)間12月1日早上7點(diǎn)開幕。作為一年一度驍龍峰會(huì)的關(guān)注焦點(diǎn),新一代驍龍旗艦芯片即將亮相。在今日稍晚時(shí)候高通發(fā)布的官方信息中,小米集團(tuán)創(chuàng)始人、董事長兼首席執(zhí)行官雷軍出現(xiàn)在合作伙伴嘉賓名單中。這似乎是小米想搶下高通驍龍最新旗艦芯片首發(fā)的信號(hào),此前有爆料稱小米 12或?qū)⒃?12 月底發(fā)布。
國際要聞
iPhone13現(xiàn)紅綠雙色屏
近日,有較多消費(fèi)者投訴,iPhone手機(jī)出現(xiàn)綠屏現(xiàn)象,更是有iPhone 13出現(xiàn)了“左邊綠,右邊紅”的雙色屏。自iPhone 13系列發(fā)售以來,有不少消費(fèi)者表示自己買的手機(jī)出現(xiàn)了不同程度的bug,包括間歇性觸控失靈,拍照有馬賽克、備份恢復(fù)bug、蜂窩數(shù)據(jù)自動(dòng)開關(guān)、通話信號(hào)差等。
亞馬遜在云計(jì)算SaaS領(lǐng)域未躋身前20,落后于微軟甲骨文等友商
據(jù)報(bào)道,亞馬遜AWS在計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域占主導(dǎo)地位,包括提供給其他應(yīng)用的計(jì)算和存儲(chǔ)能力,但AWS在云計(jì)算的另一個(gè)重要領(lǐng)域落后于微軟、Salesforce和甲骨文等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,這就是SaaS(軟件即服務(wù))應(yīng)用。在研究機(jī)構(gòu)Synergy Research Group近期對(duì)SaaS市場(chǎng)的一項(xiàng)調(diào)查中,微軟、Salesforce、Adobe、甲骨文和SAP這前五大公司占據(jù)超過50%的市場(chǎng)份額,而AWS則未能躋身前20名。(新浪科技)
微軟因捆綁銷售遭歐盟反壟斷起訴
因云存儲(chǔ)系統(tǒng)捆綁銷售,微軟時(shí)隔多年再次在歐盟遭遇反壟斷爭(zhēng)議。云存儲(chǔ)公司Nextcloud與其他30多家歐洲軟件、云計(jì)算公司組成了名為“公平競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境聯(lián)盟”,針對(duì)微軟當(dāng)下將其云存儲(chǔ)服務(wù)OneDrive、協(xié)作辦公軟件Teams和其他服務(wù)與Windows 10和Windows 11捆綁銷售的行為正式向歐盟委員會(huì)提起起訴。據(jù)公開資料顯示,微軟這幾十年來因?yàn)楫a(chǎn)品搭售,已經(jīng)被歐盟罰了22億歐元,微軟的捆綁銷售壟斷行為由來已久(新浪科技)
谷歌警告挖礦者入侵Google Cloud賬戶
近日,谷歌警告說,加密貨幣“礦工”正在使用受損的Google Cloud賬戶進(jìn)行計(jì)算密集型采礦。最近被盜用的50個(gè)Google Cloud賬戶中,有86%用于執(zhí)行加密貨幣挖礦。加密貨幣挖礦通常需要大量的計(jì)算能力,Google Cloud客戶可以按成本使用這些計(jì)算能力。
微軟股東投票批準(zhǔn)每年發(fā)布性騷擾報(bào)告
微軟股東周二批準(zhǔn)一項(xiàng)提案,允許董事會(huì)發(fā)布與辦公場(chǎng)所性騷擾政策有效性有關(guān)的報(bào)告,激進(jìn)人士的提案獲得批準(zhǔn)相當(dāng)少見。就在一年半之前,微軟創(chuàng)始人蓋茨離開董事會(huì),因?yàn)橛袌?bào)道稱自2000年開始蓋茨就與一員工有染,隨后微軟董事會(huì)展開調(diào)查。微軟聲稱已經(jīng)制定計(jì)劃,準(zhǔn)備每年發(fā)布報(bào)告介紹騷擾歧視政策落實(shí)情況。
程序員專區(qū)
Spring Boot 2.6.1正式發(fā)布,主要是為了支持本周發(fā)布的Spring Cloud 2021.0。此版本包括11個(gè)錯(cuò)誤修復(fù)和文檔改進(jìn)。修復(fù)文檔 "External Application Properties" 部分中的拼寫錯(cuò)誤;修復(fù)參考文檔 中 "spring --version" 的輸出;修復(fù)ErrorPageSecurityFilter部署到Servlet 3.1的兼容問題等。更新詳情查看鏈接:https://github.com/spring-projects/spring-boot/releases/tag/v2.6.1
WebStorm 2021.3正式發(fā)布,該版本是今年的最后一次重大更新。新的功能和改進(jìn)包括:支持遠(yuǎn)程開發(fā)、改進(jìn)HTML補(bǔ)全和Deno集成;改進(jìn)了對(duì)monorepos的支持、加快了 JavaScript文件的索引時(shí)間、快速修復(fù)了下載遠(yuǎn)程ES6模塊的問題;更容易管理項(xiàng)目的依賴性、重新設(shè)計(jì)的Deno插件、支持Angular 13、更好的HTML補(bǔ)全等。更新詳情查看鏈接:https://www.jetbrains.com/webstorm/whatsnew/
擬器中的 Filter 或 Shader 基本都是基于圖像本身的。一般來說模擬器不會(huì)提供與幾何相關(guān)的 shader(32 位機(jī)以后會(huì)有少量這類 shader)。也就是說,模擬器濾鏡生成的圖像都是在不清楚游戲本身運(yùn)行邏輯的情況下,單純對(duì)最終輸出的圖像進(jìn)行變換。因此這里用 Filter 遠(yuǎn)比用 Shader 來得更為精確。不過因?yàn)?RetroArch 的濾鏡系統(tǒng)將其稱為 Shader,因此之后將不分辨該用詞(shader = 濾鏡 = filter)。
以下將從抗鋸齒濾鏡、放大增強(qiáng)濾鏡、效果濾鏡和硬件仿真濾鏡四個(gè)角度對(duì)模擬器常用濾鏡進(jìn)行介紹,并著重對(duì)現(xiàn)在應(yīng)該如何模擬 CRT 進(jìn)行說明。
抗鋸齒濾鏡
對(duì)模擬器常見的 2D 游戲,抗鋸齒濾鏡基本沒什么用,所以只是簡(jiǎn)單介紹一下。
首先是為什么要抗鋸齒。大家知道時(shí)域采樣往往要用規(guī)則采樣。時(shí)域采樣在頻域中相當(dāng)于用狄拉克梳子卷積信號(hào)本身,如果被采樣信號(hào)的帶寬低于采樣信號(hào)的奈奎斯特頻率,就沒問題,不然就會(huì)堆疊失真產(chǎn)生 aliasing(一維叫混疊,二維叫鋸齒)。在空間域中采樣幾何本身或者現(xiàn)實(shí)世界圖片的時(shí)候,規(guī)則采樣用得很少,因?yàn)楹苋菀讓?duì)周期性高頻信號(hào)出現(xiàn) aliasing。人們通過局部改進(jìn)分辨率、隨機(jī)采樣等等途徑進(jìn)行抗鋸齒,就產(chǎn)生了各種 AA 算法。
我們知道模擬器濾鏡都是作用于屏幕空間(不是模擬器圖形設(shè)置中的 AA 選項(xiàng)),和圖形渲染不同:它往往是通過減少圖像中的高頻信號(hào),而非增加采樣頻率或改變采樣策略進(jìn)行 AA 的。是純粹的初次采樣完畢之后的空間域行為,不需要獲知圖形的幾何信息。
常用的屏幕空間 AA 就是 FXAA 了,其具體原理太過繁瑣,可參考此貼:
https://catlikecoding.com/unity/tutorials/advanced-rendering/fxaa/
一般來說,2D 游戲,尤其 16 位機(jī)器以下的游戲不要使用 Anti-aliasing shader。像素圖像本身甚至可以說就是由鋸齒構(gòu)成的,如果強(qiáng)行進(jìn)行 AA 會(huì)使圖像看起來非常詭異:
3D 游戲可酌情使用,尤其是模擬器本身 AA 開的不高的情況下。屏幕空間的 AA 效果雖然一般但通常速度較快,如果開 3D 游戲模擬器內(nèi) AA 比較吃力的情況下,就湊合用屏幕空間的 AA 吧。
放大增強(qiáng)濾鏡
這類濾鏡是平時(shí)最常見的,也是人們最為經(jīng)常使用的濾鏡(雖然 LZ 并不常用這類濾鏡)。它的主要作用是減少像素畫面的顆粒感。像素藝術(shù)最大的問題就是經(jīng)不起放大:一旦放大以后,原本可愛的 Sprite 瞬間變得猙獰了起來:
為了解決像素圖像放大的問題,人們發(fā)明了一系列增強(qiáng)算法。在機(jī)器學(xué)習(xí)介入之前,這類濾鏡還比較簡(jiǎn)單,我們也只考慮機(jī)器學(xué)習(xí)之前的常用濾鏡。
首先是基本的插值:Nearest Neighbor,Bilinear 兩種。
像素圖片放大這件事上,只要模擬器輸出分辨率跟具體顯示分辨率不匹配,模擬器本身就要選擇一種插值方式。可以進(jìn)行線性插值(顏色設(shè)為鄰居的加權(quán)平均)或者最近鄰插值(與最近的鄰居像素顏色相同)。顯示上最近鄰插值能夠還原原本的像素顆粒,而線性插值能進(jìn)行初步的模糊和潤滑,具體喜歡哪種就看個(gè)人喜好了。
Scale 系列:
包括 Scale2x、2xSal、EPX、AdvMAME2x 等等。這類濾鏡是使用簡(jiǎn)單的 filter 對(duì)圖像進(jìn)行卷積。有時(shí)比單純的卷積要復(fù)雜一些,等價(jià)于使用了多個(gè)不同的濾鏡進(jìn)行卷積以后產(chǎn)生多個(gè)圖像,最后對(duì)圖像進(jìn)行條件混合。還有些強(qiáng)調(diào)邊緣的濾鏡也會(huì)通過圖像的二次差分判斷邊緣從而采取不同的混合策略(權(quán)重)。
考慮最簡(jiǎn)單的 Scale2x,將像素 P 放大為 4 個(gè)子像素,根據(jù)周圍 4 像素設(shè)置子像素的顏色采用以下規(guī)則:
1=P; 2=P; 3=P; 4=P;
IF C==A => 1=A
IF A==B => 2=B
IF D==C => 3=C
IF B==D => 4=D
IF of A, B, C, D, three or more are identical: 1=2=3=4=P
則稱之為 Scale2x 算法。其結(jié)果其實(shí)基本上就是把一個(gè)像素分成了四個(gè)像素,顆粒感會(huì)大大下降。規(guī)則簡(jiǎn)單,性能也好:
其它 Scale 系列同理,主要都是在放大之后根據(jù)原圖像周圍像素顏色通過一定規(guī)則決定子像素顏色。
Eagel、2xSal 也是同一系列的濾鏡,只不過考慮的周圍像素范圍不同。例如比較復(fù)合的 Super2xSal 考慮的像素范圍就要更大一些,涉及周圍 11 個(gè)像素的值,并且也設(shè)置了相似的判定規(guī)則,效果如下:
Scale 系列濾鏡是我認(rèn)為 16 位機(jī)和 8 位機(jī)的底線,下面的就稍微有點(diǎn)越界了。
HQx 和 xBR 濾鏡系列
有時(shí)候現(xiàn)代人口味刁鉆,希望能消除像素本身的顆粒感。而前面那些簡(jiǎn)單的臨像素加權(quán)平均或分支的濾鏡會(huì)導(dǎo)致邊緣模糊,并且處理像素游戲中的線條非常苦手,因此有人開發(fā)了相應(yīng)更復(fù)雜的濾鏡滿足這些人的需求。
HQx 系列 :(high-quality scale)
這一系列濾鏡會(huì)根據(jù)周圍像素顏色與自己的不同關(guān)系(周圍 8 個(gè)像素根據(jù)閾值分為相似或者不相似兩類,因此共 256 種可能),通過查找表的方式確定放大之后的像素顏色如何定義。而這一查找表本身的定義比較復(fù)雜。用 C 寫幾千行也很不容易(包含了 HQx-2/3/4 https://github.com/grom358/hqx/blob/master/src/hq2x.c),當(dāng)然用 GLSL 要簡(jiǎn)單不少。其目的主要是為了放大之后的線條能夠更加順滑。
xBR 濾鏡系列
xBR 濾鏡系列,包含 xBR , xBRZ, xBR-Hybrid, Super xBR, xBR+3D 和 Super xBR+3D.
同樣的,這些濾鏡也主要是用來游玩像素游戲時(shí)消除像素顆粒感使用。總有人認(rèn)為這種圓滑感看起來比顆粒感的像素更舒服一些。
這類濾鏡比 HQx 更強(qiáng)大的地方在于通過多個(gè) pass 解決了許多 HQx 的單次查找表索無法解決的問題,讓還原的線條更加銳利。
具體原理參考:( https://forums.libretro.com/t/xbr-algorithm-tutorial/123)( https://pastebin.com/cbH8ZQQT)
雖然這里可憐的馬里奧看起來有點(diǎn)不堪,但一般情況下這個(gè)濾鏡沒有那么慘。xBR 濾鏡對(duì)邊緣的處理遠(yuǎn)比 HQx 更加強(qiáng)大,非常善于消除像素的顆粒感并且保留色塊和邊緣的銳利。NGA 有人專門寫過一篇文章吹這個(gè)濾鏡,并且認(rèn)為 xBRZ 是最好的 2D 放大濾鏡(單純從放大角度,不考慮深度學(xué)習(xí)類的方法,應(yīng)該算是沒錯(cuò)的)。有需求的可以參考一下:
https://bbs.nga.cn/read.php?tid=9171524
(然而說實(shí)話我是 xBR PTSD,看著就難受)
其他大多數(shù)像素增強(qiáng)也都是采用了各種不同的自定規(guī)則對(duì)子像素進(jìn)行插值。效果有好有壞。游戲之間的圖像特征也有很大的區(qū)別,適用不同濾鏡,大家使用時(shí)可以根據(jù)自己的視覺體驗(yàn)進(jìn)行選擇。
比如 NEDI(New Edge-Directed Interpolation), 論文: http://web.archive.org/web/20101126091759/http://neuron2.net/library/nedi.pdf
比如專門為 GB/GBA 設(shè)計(jì)的 OmniScale: https://sameboy.github.io/scaling/
深度學(xué)習(xí)方面尤其跟 GAN 有關(guān)的方法則包含一些 AI 將圖片庫中特征結(jié)合進(jìn)行的創(chuàng)作,不符合高還原度 retro gaming 的主題,一般也不推薦使用。
效果型濾鏡
以下濾鏡會(huì)生成一些有趣的效果,一般用不著,想體驗(yàn)一下也行。
Dithering:dithering 是早期 PC、針式打印機(jī)等等用點(diǎn)陣表示密度來展現(xiàn)色彩的。最近很火的獨(dú)立游戲《obra dinn》也是這種風(fēng)格。但單純基于圖像的 dithering 其實(shí)很消耗時(shí)間,采用一些近似的化效果也不好。用在 16 位機(jī)的游戲上也并不合適,湊合看看吧:
bayer-matrix-dithering:
Cel-shading:卡通渲染用在 16 位機(jī)上當(dāng)然是個(gè)災(zāi)難,但 3D 游戲有時(shí)候也有點(diǎn)意思。同樣的,不要指望單純的屏幕空間的濾鏡能搞出什么花來:
老電影:
technicolor 濾鏡是一個(gè)不錯(cuò)的老電影效果濾鏡,還能模擬膠卷上的點(diǎn)和劃痕:
效果型濾鏡隨喜好添加即可。
硬件仿真型濾鏡
這是我認(rèn)為模擬器屏幕空間濾鏡真正有用的地方,也是本帖的重頭戲。這類濾鏡的目標(biāo)是盡量模擬真實(shí)硬件的顯示設(shè)備,在現(xiàn)代 LED 顯示器上對(duì)古舊顯示設(shè)備(掌機(jī)屏幕、電視、街機(jī) CRT 等)進(jìn)行仿真,從而帶來更多模擬游戲和懷舊樂趣的一類濾鏡。
注意,這里介紹的大部分濾鏡的最佳使用場(chǎng)景都是 4K 顯示器全屏游玩。各種掌機(jī)屏幕幾乎都沒有能力模擬這些效果,而手機(jī)屏幕太小,效果是看不清的。
首先來說說比較簡(jiǎn)單的掌上設(shè)備。使用顯示器屏幕模擬掌機(jī)設(shè)備的一大問題是無法準(zhǔn)確模擬掌機(jī)屏幕的表現(xiàn)。而屏幕空間的濾鏡通過色彩、像素顆粒感這兩方面嘗試逼近掌機(jī)屏幕的表現(xiàn)。
例如 GB(帶光)式的色彩和像素映射(gameboy-light):仔細(xì)觀看會(huì)發(fā)現(xiàn)馬里奧采用了方形像素,并且使用了橫向和縱向的像素分割線對(duì)老式 LCD 進(jìn)行了風(fēng)格化。色彩映射也是 GB 的綠屏。
可見像素并非簡(jiǎn)單近鄰插值,而是同時(shí)模擬了像素本身的熒光擴(kuò)散效果。使用了大量的像素模擬了單個(gè) GBA 像素的熒光擴(kuò)散灰度顯示不同亮度時(shí)的不同梯度。因此才能將像素顯示的陰影感準(zhǔn)確模擬出來。而這一效果也是在 4K 顯示器下才能體現(xiàn)得最為明顯。因?yàn)?4K 顯示器有足夠的像素去表現(xiàn)這些效果。(你要問我為什么用 4K 顯示器全屏玩 GB 游戲?可能是吃得太飽了……)
對(duì)比一下就知道加濾鏡和不加濾鏡的天壤之別。很可愛吧,是不是想起了另一個(gè)古舊 LCD 設(shè)備(文曲星):
這里這個(gè) GB 的濾鏡是 LCD 系列濾鏡的一種。這一系列濾鏡就是為了創(chuàng)造相應(yīng)掌機(jī)設(shè)備 LCD 屏幕效果而出現(xiàn)的。它的原理大框架就是增加像素之間的間隔形成 LCD 顆粒感,通過隔離的熒光過渡形成像素本身的陰影感,從而復(fù)原當(dāng)年的古舊 LCD 屏幕的樣子。
比如 GBA 樣式(包括了 GBA 屏幕的顏色映射,GBA 反射顏色并不鮮艷,用現(xiàn)代的屏幕去顯示需要通過一定的映射)。一定程度上還原了像素排列方式,甚至還原了 GBA 屏幕本身的動(dòng)態(tài)模糊:
舉個(gè) GBA 游戲的例子:用 GBA 的朋友對(duì)這種色彩和像素風(fēng)格的畫面應(yīng)該有印象
對(duì)比不加濾鏡的鮮艷色彩和線性插值的圖像 (用模擬器玩曉月的朋友記憶中應(yīng)該是這個(gè)畫面):
如果你覺得 9102 年了還要還原 GBA 的色彩簡(jiǎn)直開歷史倒車(雖然這正是這篇文要干的事情……),那么也可以只進(jìn)行 LCD 像素映射。只使用 LCD3X 系列濾鏡而不映射色彩即可:
同樣的,NDS 也可以采用類似濾鏡。
由于 PSP 的屏幕相對(duì)來說要好不少,類似現(xiàn)代顯示器屏幕,一般沒有針對(duì) PSP 屏幕的模擬需求。如果想模擬 PSP 的屏幕可以使用 RetroArch 自帶的 PSP-color 進(jìn)行色彩映射。
下面說說另一個(gè)(真正的)重頭戲:
CRT 濾鏡
首先請(qǐng)把所有其它 CRT 濾鏡扔掉,只留下一個(gè):CRT-Royale(除非硬件跑不了,再考慮其他)。
濾鏡使用了大量 pass 進(jìn)行了 CRT 的模擬。如果 PC 性能夠強(qiáng)的話,延時(shí)方面的影響也很小。CRT-Royale 十分復(fù)雜和強(qiáng)大, 對(duì) GPU 有一定的要求。如果用 intel 的 GPU 的話(集顯)需要進(jìn)行修改,改版也在 RetroArch 里提供了。
用來顯示 CRT-royale 濾鏡的屏幕至少需要 2K 以上的分辨率,4K 甚至 8K 屏幕的模擬效果更加真實(shí)。是的你沒看錯(cuò),要模擬 CRT,最低要求是 2K 分辨率,4K 更佳。
我們知道 CRT 中的磷光體(或熒光體)是產(chǎn)生冷發(fā)光現(xiàn)象的物質(zhì),受到陰極射線(電子束)激活發(fā)光。它發(fā)出的光線具有一定的特征,與現(xiàn)代 LED 的像素光線有較大的區(qū)別。CRT 濾鏡的關(guān)鍵就是通過大量現(xiàn)代 LED 像素去模擬磷光體的發(fā)光特征,從而模擬 CRT 的顯示效果。而在這方面做得最好的就是此濾鏡了。(CRT 雖然沒有直接的像素的概念,只有熒光粉或者熒光條。不過電子束的信息改變是離散的,因此我們可以將離散電子束信息改變周期內(nèi)掃過的空間等價(jià)為像素的概念)。
在 RetroArch 的桌面 UI 里打開 CRT-royale 的設(shè)置界面,我們可以看到很多相關(guān)設(shè)置,涉及到一些重要的調(diào)整項(xiàng)。如果你對(duì) Shader 語言略有了解,也可以直接打開 Shader 文件進(jìn)行調(diào)整,只是沒有界面中方便。根據(jù)每個(gè)人接觸到的不同型號(hào)和不同廠家生產(chǎn)的 CRT,你所喜愛的 CRT 參數(shù)必然有所不同,玩家可以自行調(diào)整到喜歡的設(shè)置選項(xiàng)。
首先看看效果(網(wǎng)絡(luò)圖片有壓縮,要觀看大體效果還是自己 4K 全屏運(yùn)行模擬器比較靠譜。看圖片也要看大圖,小圖自帶 AA,把所有特征都抹掉了):
對(duì)比沒開濾鏡的游戲:
影響最終效果的選項(xiàng)很多。下面我們來解釋一些影響較大的參數(shù):
Halation and Diffusion
Halation 是被熒光體直接反射的光線,而 Diffusion 是光線穿過 CRT 玻璃時(shí)產(chǎn)生的散射熒光。這兩項(xiàng)參數(shù)的權(quán)重可以進(jìn)行調(diào)整。
Bloom
如果點(diǎn)亮的熒光體發(fā)光過強(qiáng)影響到了電視上的其他面積,使整個(gè)畫面變得過亮,就是一種 bloom 的效果。特別好的 CRT 會(huì)控制 bloom,但由于這是大量中低端電視可能產(chǎn)生的效果,因此也需要忠實(shí)模擬。
Beam
這項(xiàng)參數(shù)控制了實(shí)際進(jìn)行掃描的電子束的各項(xiàng)維度。不知為何一直有人認(rèn)為 scanline 是黑線:scanline 是掃描到的線,而沒掃描到的地方才是黑線。除了可以調(diào)整 Beam 本身的大小以外,這里也可以調(diào)整高斯模糊函數(shù)的各個(gè)參數(shù)。根據(jù)不同的參數(shù)選擇可能產(chǎn)生不同型號(hào)電視或街機(jī)的效果:
Convergence
彩色電視電子槍發(fā)射的三束射線對(duì)熒光粉的轟擊是否足夠整齊:好的 CRT 比如彩監(jiān)是非常整齊的,但許多消費(fèi)者級(jí)別的 CRT 這方面的表現(xiàn)就很一般了,根據(jù)每個(gè)人童年不同質(zhì)量的 CRT 可以仔細(xì)微調(diào)。
MASK
這項(xiàng)控制的是熒光體的排列方式。濾鏡提供了三種排列:0.0 (Aperture Grille), 1.0 (Slot Mask), 和 2.0 (Dot Mask)。這三種排列如下:
每一種排列都對(duì)應(yīng)不同廠家的電視效果,可以分別予以調(diào)整。同時(shí),MASK 也有大量參數(shù)可以進(jìn)行調(diào)整。比如使用的熒光體個(gè)數(shù)可以調(diào)整 CRT 顯示的粒度。
和其它濾鏡相比也是高下立判。如果你覺得沒有高下立判,就調(diào)整參數(shù)讓它高下立判!
不同的制式和不同的輸入會(huì)有一定程度的圖像失真,沒關(guān)系,這些失真可以用額外的 pass 來模擬。比如電視機(jī)的 composite 輸入導(dǎo)致的色彩失真效果,加 NTSC 的色彩映射的效果如下:
再傳兩個(gè)其他游戲的圖,還是那句話,要在自己的屏幕上運(yùn)行模擬器動(dòng)態(tài)才能比較明顯看到效果。
以上基本介紹了常見的幾種 Filter 和它們的大體效果。那么如何使用這些 filter?哪些模擬器支持 shader 語言寫的 filter 呢?
這里:http://emulation.gametechwiki.com/index.php/Shaders_and_Filters 介紹了一些常見模擬器支持的 filter 文件類型。一般來說,采用通用前端 RetroArch 可以使用大部分的 shader,而使用模擬器自帶前端則有很多限制。所以最簡(jiǎn)單的方案就是直接使用 RetroArch,然后從其 shader 文件夾中選擇所需 shader,并通過菜單調(diào)整相應(yīng)參數(shù)即可。
總結(jié):模擬器濾鏡是個(gè)挺大的話題,這里只是簡(jiǎn)單介紹一些類型和它們的效果。一般來說,對(duì) 32 位及以下機(jī)型模擬時(shí)才推薦使用屏幕空間的濾鏡,抗鋸齒濾鏡一般不推薦像素游戲使用。像素放大增強(qiáng)濾鏡根據(jù)個(gè)人口味使用,一般來說進(jìn)行簡(jiǎn)單的 2xSal 等即可,特別討厭像素的顆粒感的話,可以考慮 HQx 或 xBR 系列濾鏡。如果追求一些特殊效果,可以使用效果型濾鏡。而為了模擬古舊硬件(主要是顯示設(shè)備),則可以分別使用該種硬件的濾鏡。CRT 濾鏡主要就是 CRT-Royale,按照自己口味調(diào)整之后,配合高亮度 4K 顯示器,基本可以滿足一般 CRT 模擬需求。如果有特殊需要當(dāng)然實(shí)機(jī) + 彩監(jiān)更好,沒有這個(gè)條件的話模擬器效果也不賴,而且彩監(jiān)只能體驗(yàn)一種或少數(shù)型號(hào)的顯示效果,而濾鏡可以自行配制體驗(yàn)多種電視和信號(hào)的不同感覺,因此也并不沖突。此外,部分 Filter 會(huì)降低游戲性能,或者因?yàn)樾枰獛畔亩晕⒃黾佑螒蜓訒r(shí),有性能需求時(shí)應(yīng)當(dāng)關(guān)閉所有濾鏡。
不摸魚了。
參考:
http://emulation.gametechwiki.com/index.php/CRT-Royale
https://en.wikipedia.org/wiki/Pixel-art_scaling_algorithms
https://www.retroarch.com/index.php?page=shaders
http://emulation.gametechwiki.com/index.php/Shaders_and_Filters
作者:Lunamos@tgfc
原文鏈接:https://bbs.tgfcer.com/thread-7657428-1-1.html
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