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使用图像

canvas 更有意思的一项特性就是图像操作能力。可以用于动态的图像合成或者作为图形的背景，以及游戏界面（Sprites）等等。浏览器支持的任意格式的外部图片都可以使用，比如 PNG、GIF 或者 JPEG。你甚至可以将同一个页面中其他 canvas 元素生成的图片作为图片源。

引入图像到 canvas 里需要以下两步基本操作：

  1. 获得一个指向HTMLImageElement的对象或者另一个 canvas 元素的引用作为源，也可以通过提供一个 URL 的方式来使用图片（参见例子）
  2. 使用drawImage()函数将图片绘制到画布上

我们来看看具体是怎么做的。

获得需要绘制的图片

canvas 的 API 可以使用下面这些类型中的一种作为图片的源：

HTMLImageElement

这些图片是由 Image() 函数构造出来的，或者任何的 <img> 元素

HTMLVideoElement

用一个 HTML 的 <video>元素作为你的图片源，可以从视频中抓取当前帧作为一个图像

HTMLCanvasElement

可以使用另一个 <canvas> 元素作为你的图片源。

ImageBitmap

这是一个高性能的位图，可以低延迟地绘制，它可以从上述的所有源以及其他几种源中生成。

这些源统一由 CanvasImageSource类型来引用。

有几种方式可以获取到我们需要在 canvas 上使用的图片。

使用相同页面内的图片

我们可以通过下列方法的一种来获得与 canvas 相同页面内的图片的引用：

使用其他域名下的图片

在 HTMLImageElement上使用crossOrigin属性，你可以请求加载其他域名上的图片。如果图片的服务器允许跨域访问这个图片，那么你可以使用这个图片而不污染 canvas，否则，使用这个图片将会污染 canvas。

使用其他 canvas 元素

和引用页面内的图片类似地，用 document.getElementsByTagName 或 document.getElementById 方法来获取其他 canvas 元素。但你引入的应该是已经准备好的 canvas。

一个常用的应用就是将第二个 canvas 作为另一个大的 canvas 的缩略图。

由零开始创建图像

或者我们可以用脚本创建一个新的 HTMLImageElement 对象。要实现这个方法，我们可以使用很方便的 Image() 构造函数。

js
var img = new Image(); // 创建一个<img>元素
img.src = "myImage.png"; // 设置图片源地址

当脚本执行后，图片开始装载。

若调用 drawImage 时，图片没装载完，那什么都不会发生（在一些旧的浏览器中可能会抛出异常）。因此你应该用 load 事件来保证不会在加载完毕之前使用这个图片：

js
var img = new Image(); // 创建 img 元素
img.onload = function () {
  // 执行 drawImage 语句
};
img.src = "myImage.png"; // 设置图片源地址

如果你只用到一张图片的话，这已经够了。但一旦需要不止一张图片，那就需要更加复杂的处理方法，但图片预加载策略超出本教程的范围。

通过 data: url 方式嵌入图像

我们还可以通过 data:url 方式来引用图像。Data urls 允许用一串 Base64 编码的字符串的方式来定义一个图片。

js
img.src =
  "data:image/gif;base64,R0lGODlhCwALAIAAAAAA3pn/ZiH5BAEAAAEALAAAAAALAAsAAAIUhA+hkcuO4lmNVindo7qyrIXiGBYAOw==";

其优点就是图片内容即时可用，无须再到服务器兜一圈。（还有一个优点是，可以将 CSS，JavaScript，HTML 和 图片全部封装在一起，迁移起来十分方便。）缺点就是图像没法缓存，图片大的话内嵌的 url 数据会相当的长：

使用视频帧

你还可以使用<video> 中的视频帧（即便视频是不可见的）。例如，如果你有一个 ID 为“myvideo”的<video> 元素，你可以这样做：

js
function getMyVideo() {
  var canvas = document.getElementById("canvas");
  if (canvas.getContext) {
    var ctx = canvas.getContext("2d");

    return document.getElementById("myvideo");
  }
}

它将为这个视频返回HTMLVideoElement对象，正如我们前面提到的，它可以作为我们的 Canvas 图片源。

绘制图片

一旦获得了源图对象，我们就可以使用 drawImage 方法将它渲染到 canvas 里。drawImage 方法有三种形态，下面是最基础的一种。

drawImage(image, x, y)

其中 image 是 image 或者 canvas 对象，x 和 y 是其在目标 canvas 里的起始坐标。

备注：SVG 图像必须在 <svg> 根指定元素的宽度和高度。

示例：一个简单的线图

下面一个例子我用一个外部图像作为一线性图的背景。用背景图我们就不需要绘制复杂的背景，省下不少代码。这里只用到一个 image 对象，于是就在它的 onload 事件响应函数中触发绘制动作。drawImage 方法将背景图放置在 canvas 的左上角 (0,0) 处。

js
function draw() {
  var ctx = document.getElementById("canvas").getContext("2d");
  var img = new Image();
  img.onload = function () {
    ctx.drawImage(img, 0, 0);
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(30, 96);
    ctx.lineTo(70, 66);
    ctx.lineTo(103, 76);
    ctx.lineTo(170, 15);
    ctx.stroke();
  };
  img.src = "backdrop.png";
}

结果看起来是这样的：

缩放

drawImage 方法的又一变种是增加了两个用于控制图像在 canvas 中缩放的参数。

drawImage(image, x, y, width, height)

这个方法多了 2 个参数：width 和 height，这两个参数用来控制 当向 canvas 画入时应该缩放的大小

示例：平铺图像

在这个例子里，我会用一张图片像背景一样在 canvas 中以重复平铺开来。实现起来也很简单，只需要循环铺开经过缩放的图片即可。见下面的代码，第一层 for 循环是做行重复，第二层是做列重复的。图像大小被缩放至原来的三分之一，50x38 px。这种方法可以用来很好的达到背景图案的效果，在下面的教程中会看到。

备注：图像可能会因为大幅度的缩放而变得起杂点或者模糊。如果你的图像里面有文字，那么最好还是不要进行缩放，因为那样处理之后很可能图像里的文字就会变得无法辨认了。

js
function draw() {
  const ctx = document.getElementById("canvas").getContext("2d");
  const img = new Image();
  img.onload = () => {
    for (let i = 0; i < 4; i++) {
      for (let j = 0; j < 3; j++) {
        ctx.drawImage(img, j * 50, i * 38, 50, 38);
      }
    }
  };
  img.src = "https://mdn.github.io/shared-assets/images/examples/rhino.jpg";
}

draw();

结果看起来像这样：

切片

drawImage 方法的第三个也是最后一个变种有 8 个新参数，用于控制做切片显示的。

drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight)

第一个参数和其他的是相同的，都是一个图像或者另一个 canvas 的引用。其他 8 个参数最好是参照右边的图解，前 4 个是定义图像源的切片位置和大小，后 4 个则是定义切片的目标显示位置和大小。

切片是个做图像合成的强大工具。假设有一张包含了所有元素的图像，那么你可以用这个方法来合成一个完整图像。例如，你想画一张图表，而手上有一个包含所有必需的文字的 PNG 文件，那么你可以很轻易的根据实际数据的需要来改变最终显示的图表。这方法的另一个好处就是你不需要单独装载每一个图像。

示例：相框

在这个例子里面我用到上面已经用过的犀牛图像，不过这次我要给犀牛头做个切片特写，然后合成到一个相框里面去。相框带有阴影效果，是一个以 24-bit PNG 格式保存的图像。因为 24-bit PNG 图像带有一个完整的 8-bit alpha 通道，与 GIF 和 8-bit PNG 不同，我可以将它放成背景而不必担心底色的问题。

我用一个与上面用到的不同的方法来装载图像，直接将图像插入到 HTML 里面，然后通过 CSS 隐藏（display:none）它。两个图像我都赋了 id ，方便后面使用。看下面的脚本，相当简单，首先对犀牛头做好切片（第一次drawImage）放在 canvas 上，然后再上面套个相框（第二次drawImage）。

html
<canvas id="canvas" width="150" height="150"></canvas>
<div style="display: none;">
  <img
    id="source"
    src="https://mdn.github.io/shared-assets/images/examples/rhino.jpg"
    width="300"
    height="227" />
  <img id="frame" src="canvas_picture_frame.png" width="132" height="150" />
</div>
js
async function draw() {
  // 等待所有图片的加载。
  await Promise.all(
    Array.from(document.images).map(
      (image) =>
        new Promise((resolve) => image.addEventListener("load", resolve)),
    ),
  );

  const canvas = document.getElementById("canvas");
  const ctx = canvas.getContext("2d");

  // 绘制切片
  ctx.drawImage(
    document.getElementById("source"),
    33,
    71,
    104,
    124,
    21,
    20,
    87,
    104,
  );

  // 绘制相框
  ctx.drawImage(document.getElementById("frame"), 0, 0);
}

draw();

画廊示例

我这一章最后的示例是弄一个小画廊。画廊由挂着几张画作的格子组成。当页面装载好之后，为每张画创建一个 canvas 元素并用加上画框然后插入到画廊中去。

在我这个例子里面，所有“画”都是固定宽高的，画框也是。你可以做些改进，通过脚本用画的宽高来准确控制围绕它的画框的大小。

下面的代码应该是蛮简单易懂的了。就是遍历图像对象数组，依次创建新的 canvas 元素并添加进去。可能唯一需要注意的，对于那些并不熟悉 DOM 的朋友来说，是 Node.insertBefore 方法的用法。insertBefore 是父节点（单元格）的方法，用于将新节点（canvas 元素）插入到我们想要插入的节点之前。

html
<html>
  <body onload="draw();">
    <table>
      <tr>
        <td><img src="gallery_1.jpg" /></td>
        <td><img src="gallery_2.jpg" /></td>
        <td><img src="gallery_3.jpg" /></td>
        <td><img src="gallery_4.jpg" /></td>
      </tr>
      <tr>
        <td><img src="gallery_5.jpg" /></td>
        <td><img src="gallery_6.jpg" /></td>
        <td><img src="gallery_7.jpg" /></td>
        <td><img src="gallery_8.jpg" /></td>
      </tr>
    </table>
    <img id="frame" src="canvas_picture_frame.png" width="132" height="150" />
  </body>
</html>
css
body {
  background: 0 -100px repeat-x url(bg_gallery.png) #4f191a;
  margin: 10px;
}

img {
  display: none;
}

table {
  margin: 0 auto;
}

td {
  padding: 15px;
}
js
function draw() {
  // Loop through all images
  for (i = 0; i < document.images.length; i++) {
    // Don't add a canvas for the frame image
    if (document.images[i].getAttribute("id") != "frame") {
      // Create canvas element
      canvas = document.createElement("CANVAS");
      canvas.setAttribute("width", 132);
      canvas.setAttribute("height", 150);

      // Insert before the image
      document.images[i].parentNode.insertBefore(canvas, document.images[i]);

      ctx = canvas.getContext("2d");

      // Draw image to canvas
      ctx.drawImage(document.images[i], 15, 20);

      // Add frame
      ctx.drawImage(document.getElementById("frame"), 0, 0);
    }
  }
}

控制图像的缩放行为

如同前文所述，过度缩放图像可能会导致图像模糊或像素化。你可以通过使用绘图环境的imageSmoothingEnabled属性来控制是否在缩放图像时使用平滑算法。默认值为true，即启用平滑缩放。你也可以像这样禁用此功能：

js
ctx.mozImageSmoothingEnabled = false;
ctx.webkitImageSmoothingEnabled = false;
ctx.msImageSmoothingEnabled = false;
ctx.imageSmoothingEnabled = false;

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