canvas学习和滤镜实现

最近学习了 HTML5 中的重头戏--
canvas
。利用 canvas，前端人员可以很轻松地、进行图像处理。其 API 繁多，这次主要学习常用的 API，并且完成以下两个代码：

实现去色滤镜
实现负色(反色)滤镜

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1 了解 canvas？

1.1 什么是 canvas？

这个 HTML 元素是为了客户端矢量图形而设计的。它自己没有行为，但却把一个绘图 API 展现给客户端 JavaScript 以使脚本能够把想绘制的东西都绘制到一块画布上。

1.2 canvas 和 svg、vml 的区别？

<canvas>

标记和 SVG 以及 VML 之间的一个重要的不同是，

<canvas>

有一个基于 JavaScript 的绘图 API，而 SVG 和 VML 使用一个 XML 文档来描述绘图。

2 canvas 绘图学习

大多数 Canvas 绘图 API 都没有定义在

<canvas>

元素本身上，而是定义在通过画布的

getContext()

方法获得的一个“绘图环境”对象上。而

<canvas>

元素本身默认的宽高分别是 300px、150px。

2.1 canvas 绘制矩形

// 处理canvas元素
var c = document.querySelector("#my-canvas");
c.width = 150;
c.height = 70;// 获取 指定canvas标签 上的context对象
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.fillStyle = "#FF0000"; // 颜色
ctx.fillRect(0, 0, 150, 75); // 形状

2.2 canvas 绘制路径

var c = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.moveTo(0, 0); // 开始坐标
ctx.lineTo(200, 100); // 结束坐标
ctx.stroke(); // 立即绘制

2.3 canvas 绘制圆形

对于

ctx.arc()

这个接口，5 个参数是:

(x,y,r,start,stop)

。其中，x 和 y 是圆心坐标，r 是半径。

而

start

和

stop

的单位是 弧度制。不是长度，也不是 °。

var c = document.querySelector("#my-canvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.beginPath();
ctx.arc(95, 50, 40, 0, 2 * Math.PI);
ctx.stroke();

2.4 canvas 绘制文字

var c = document.getElementById("myCanvas");
var ctx = c.getContext("2d");
ctx.font = "30px Arial";
ctx.fillText("Hello World", 10, 50);

3 canvas 图像处理学习

3.1 常用 API 接口

关于图像处理的 API，主要有 4 个：
绘制图像：
drawImage(img,x,y,width,height)
或
drawImage(img,sx,sy,swidth,sheight,x,y,width,height)
获取图像数据：
getImageData(x,y,width,height)
重写图像数据：
putImageData(imgData,x,y[,dirtyX,dirtyY,dirtyWidth,dirtyHeight])
导出图像：
toDataURL([type, encoderOptions])

更详细的 API 和参数说明请看：canvas 图像处理 API 参数讲解

3.2 绘制图像

在此些 API 的基础上，我们就可以在

canvas

元素中绘制我们的图片。假设我们图片是

./img/photo.jpg

。

<script>window.onload = function () {var img = new Image() // 声明新的Image对象img.src = "./img/photo.jpg"// 图片加载后img.onload = function () {var canvas = document.querySelector("#my-canvas");var ctx = canvas.getContext("2d");// 根据image大小，指定canvas大小canvas.width = img.widthcanvas.height = img.height// 绘制图像ctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height)}}
</script>

如下图所示，图片被画入了 canvas：
canvas插入图片

4 实现滤镜

这里我们主要借用
getImageData
函数，他返回每个像素的 RGBA 值。借助图像处理公式，操作像素进行相应的、数学运算即可。

什么是 RGBA？

更多滤镜实现

4.1 去色效果

去色效果相当于就是老旧相机拍出来的黑白照片。人们根据人眼的敏感程度，给出了如下公式：

gray = red * 0.3   green * 0.59   blue * 0.11

代码如下：

<script>window.onload = function () {var img = new Image()img.src = "./img/photo.jpg"img.onload = function () {var canvas = document.querySelector("#my-canvas");var ctx = canvas.getContext("2d");canvas.width = img.widthcanvas.height = img.heightctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height)// 开始滤镜处理var imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);for (var i = 0; i < imgData.data.length / 4;   i) {var red = imgData.data[i * 4],green = imgData.data[i * 4   1],blue = imgData.data[i * 4   2];var gray = 0.3 * red   0.59 * green   0.11 * blue; // 计算gray// 刷新RGB，注意：// imgData.data[i * 4   3]存放的是alpha，不需要改动imgData.data[i * 4] = gray;imgData.data[i * 4   1] = gray;imgData.data[i * 4   2] = gray;}ctx.putImageData(imgData, 0, 0); // 重写图像数据}}
</script>

效果如下图所示：
去色滤镜

4.2 负色效果

负色效果就是用最大值减去当前值。而 getImageData 获得的 RGB 中的数值理论最大值是：255。所以，公式如下：

new_val = 255 - val

代码如下：

<script>window.onload = function () {var img = new Image()img.src = "./img/photo.jpg"img.onload = function () {var canvas = document.querySelector("#my-canvas");var ctx = canvas.getContext("2d");canvas.width = img.widthcanvas.height = img.heightctx.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height)// 开始滤镜处理var imgData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);for (var i = 0; i < imgData.data.length / 4;   i) {var red = imgData.data[i * 4],green = imgData.data[i * 4   1],blue = imgData.data[i * 4   2];// 刷新RGB，注意：// imgData.data[i * 4   3]存放的是alpha，不需要改动imgData.data[i * 4] = 255 - imgData.data[i * 4];imgData.data[i * 4   1] = 255 - imgData.data[i * 4   1];imgData.data[i * 4   2] = 255 - imgData.data[i * 4   2];}ctx.putImageData(imgData, 0, 0); // 重写图像数据}}
</script>

效果图如下：
负色滤镜