（89）Canvas（续）
最后更新于：2022-04-01 06:31:36
#（89）：Canvas（续）
## 变换
`Canvas`中的“变形”，主要指的是坐标系的变换，而不是路径的变换。这与 QML 元素变换非常相似，都可以实现坐标系统的`scale`（缩放）、`rotate`（旋转）和`translate`（平移）；不同的是，变换的原点是画布原点。例如，如果以一个路径的中心点为定点进行缩放，那么，你需要现将画布原点移动到路径中心点。我们也可以使用变换函数实现复杂的变换。理解“变换是针对坐标系的”这一点非常重要，有时候可以避免很多意外的结果。
~~~
import QtQuick 2.0
Canvas {
id: root
width: 240; height: 120
onPaint: {
var ctx = getContext("2d")
ctx.strokeStyle = "blue"
ctx.lineWidth = 4
ctx.translate(120, 60)
ctx.strokeRect(-20, -20, 40, 40)
// draw path now rotated
ctx.strokeStyle = "green"
ctx.rotate(Math.PI / 4)
ctx.strokeRect(-20, -20, 40, 40)
ctx.restore()
}
}
~~~
运行结果如下：
[](http://files.devbean.net/images/2015/09/qq-canvas-transform.png)
通过调用`resetTransform()`函数，可以将变换矩阵重置为单位矩阵：
~~~
ctx.resetTransform()
~~~
## 组合
组合意思是，将你绘制的图形与已存在的像素做一些融合操作。`canvas支持几种组合方式，使用`globalCompositeOperation`可以设置组合的模式。如下代码所示，我们可以看到组合的相应表现：`
~~~
import QtQuick 2.0
Canvas {
id: root
width: 600; height: 450
property var operation : [
'source-over', 'source-in', 'source-over',
'source-atop', 'destination-over', 'destination-in',
'destination-out', 'destination-atop', 'lighter',
'copy', 'xor', 'qt-clear', 'qt-destination',
'qt-multiply', 'qt-screen', 'qt-overlay', 'qt-darken',
'qt-lighten', 'qt-color-dodge', 'qt-color-burn',
'qt-hard-light', 'qt-soft-light', 'qt-difference',
'qt-exclusion'
]
onPaint: {
var ctx = getContext('2d')
for(var i=0; i<operation.length; i++) {
var dx = Math.floor(i%6)*100
var dy = Math.floor(i/6)*100
ctx.save()
ctx.fillStyle = '#33a9ff'
ctx.fillRect(10+dx,10+dy,60,60)
// TODO: does not work yet
ctx.globalCompositeOperation = root.operation[i]
ctx.fillStyle = '#ff33a9'
ctx.globalAlpha = 0.75
ctx.beginPath()
ctx.arc(60+dx, 60+dy, 30, 0, 2*Math.PI)
ctx.closePath()
ctx.fill()
ctx.restore()
}
}
}
~~~
代码运行结果如下：
[](http://files.devbean.net/images/2015/09/canvas-composition.png)
## 像素缓存
使用`canvas`，你可以将`canvas`内容的像素数据读取出来，并且能够针对这些数据做一些操作。
使用`createImageData(sw, sh)`或`getImageData(sx, sy, sw, sh)`函数可以读取图像数据。这两个函数都会返回一个`ImageData`对象，该对象具有`width`、`height`和`data`等变量。`data`包含一个以 RGBA 格式存储的像素一维数组，其每一个分量值的范围都是 [0, 255]。如果要设置画布上面的像素，可以使用`putImageData(imagedata, dx, dy)`函数。
另外一个获取画布内容的方法是，将数据保存到一个图片。这可以通过`Canvas`的函数`save(path)`或`toDataURL(mimeType)`实现，后者会返回一个图像的 URL，可以供`Image`元素加载图像。
~~~
import QtQuick 2.0
Rectangle {
width: 240; height: 120
Canvas {
id: canvas
x: 10; y: 10
width: 100; height: 100
property real hue: 0.0
onPaint: {
var ctx = getContext("2d")
var x = 10 + Math.random(80)*80
var y = 10 + Math.random(80)*80
hue += Math.random()*0.1
if(hue > 1.0) { hue -= 1 }
ctx.globalAlpha = 0.7
ctx.fillStyle = Qt.hsla(hue, 0.5, 0.5, 1.0)
ctx.beginPath()
ctx.moveTo(x+5,y)
ctx.arc(x,y, x/10, 0, 360)
ctx.closePath()
ctx.fill()
}
MouseArea {
anchors.fill: parent
onClicked: {
var url = canvas.toDataURL('image/png')
print('image url=', url)
image.source = url
}
}
}
Image {
id: image
x: 130; y: 10
width: 100; height: 100
}
Timer {
interval: 1000
running: true
triggeredOnStart: true
repeat: true
onTriggered: canvas.requestPaint()
}
}
~~~
在上面的例子中，我们创建了两个画布，左侧的画布每一秒产生一个圆点；鼠标点击会将画布内容保存，并且生成一个图像的 URL，右侧则会显示这个图像。
## Canvas 绘制
下面我们利用`Canvas`元素创建一个画板程序。我们程序的运行结果如下所示：
[](http://files.devbean.net/images/2015/09/canvas-painter.png)
窗口上方是调色板，用于设置画笔颜色。色板是一个填充了颜色的矩形，其中覆盖了一个鼠标区域，用于检测鼠标点击事件。
~~~
Row {
id: colorTools
anchors {
horizontalCenter: parent.horizontalCenter
top: parent.top
topMargin: 8
}
property color paintColor: "#33B5E5"
spacing: 4
Repeater {
model: ["#33B5E5", "#99CC00", "#FFBB33", "#FF4444"]
ColorSquare {
id: red
color: modelData
active: parent.paintColor === color
onClicked: {
parent.paintColor = color
}
}
}
}
~~~
调色板所支持的颜色保存在一个数组中，画笔的当前颜色则保存在`paintColor`属性。当用户点击调色板的一个色块，该色块的颜色就会被赋值给`paintColor`属性。
为了监听鼠标事件，我们在画布上面覆盖了一个鼠标区域，利用鼠标按下和位置改变的信号处理函数完成绘制：
~~~
Canvas {
id: canvas
anchors {
left: parent.left
right: parent.right
top: colorTools.bottom
bottom: parent.bottom
margins: 8
}
property real lastX
property real lastY
property color color: colorTools.paintColor
onPaint: {
var ctx = getContext('2d')
ctx.lineWidth = 1.5
ctx.strokeStyle = canvas.color
ctx.beginPath()
ctx.moveTo(lastX, lastY)
lastX = area.mouseX
lastY = area.mouseY
ctx.lineTo(lastX, lastY)
ctx.stroke()
}
MouseArea {
id: area
anchors.fill: parent
onPressed: {
canvas.lastX = mouseX
canvas.lastY = mouseY
}
onPositionChanged: {
canvas.requestPaint()
}
}
}
~~~
鼠标左键按下时，其初始位置保存在`lastX`和`lastY`两个属性。鼠标位置的改变会请求画布进行重绘，该请求则会调用`onPaint()`处理函数。
最后，为了绘制用户笔记，在`onPaint()`处理函数中，我们首先创建了一个新的路径，将其移动到最后的位置，然后我们从鼠标区域获得新的位置，在最后的位置与新的位置之间绘制直线，同时，将当前鼠标位置（也就是新的位置）设置为新的最后的位置。
## 从 HTML5 移植
由于 QML 的`Canvas`对象由 HTML 5 的 canvas 标签借鉴而来，将 HTML 5 的 canvas 应用移植到 QML `Canvas`也是相当容易。我们以 Mozilla 提供的繁华曲线页面为例，演示移植的过程。可以在[这里](http://files.devbean.net/code/spirograph.html)看到该页面的运行结果。下面是 HTML 5 canvas 的脚本部分：
~~~
function draw() {
var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
ctx.fillRect(0,0,300,300);
for (var i=0;i<3;i++) {
for (var j=0;j<3;j++) {
ctx.save();
ctx.strokeStyle = "#9CFF00";
ctx.translate(50+j*100,50+i*100);
drawSpirograph(ctx,20*(j+2)/(j+1),-8*(i+3)/(i+1),10);
ctx.restore();
}
}
}
function drawSpirograph(ctx,R,r,O){
var x1 = R-O;
var y1 = 0;
var i = 1;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x1,y1);
do {
if (i>20000) break;
var x2 = (R+r)*Math.cos(i*Math.PI/72) - (r+O)*Math.cos(((R+r)/r)*(i*Math.PI/72))
var y2 = (R+r)*Math.sin(i*Math.PI/72) - (r+O)*Math.sin(((R+r)/r)*(i*Math.PI/72))
ctx.lineTo(x2,y2);
x1 = x2;
y1 = y2;
i++;
} while (x2 != R-O && y2 != 0 );
ctx.stroke();
}
draw();
~~~
这里我们只解释如何进行移植，有关繁花曲线的算法则不在我们的阐述范围之内。幸运的是，我们需要改变的代码很少，因而这里也会很短。
HTML 按照顺序执行，draw() 会成为脚本的入口函数。但是在 QML 中，绘制必须在 onPaint 中完成，因此，我们需要将 draw() 函数的调用移至 onPaint。通常我们会在 onPaint 中获取绘制上下文，因此，我们将给 draw() 函数添加一个参数，用于接受`Context2D`对象。事实上，这就是我们所有的修改。移植之后的 QML 如下所示：
~~~
import QtQuick 2.2
Canvas {
id: root
width: 300; height: 300
onPaint: {
var ctx = getContext("2d");
draw(ctx);
}
function draw (ctx) {
ctx.fillRect(0, 0, 300, 300);
for (var i = 0; i < 3; i++) {
for (var j = 0; j < 3; j++) {
ctx.save();
ctx.strokeStyle = "#9CFF00";
ctx.translate(50 + j * 100, 50 + i * 100);
drawSpirograph(ctx, 20 * (j + 2) / (j + 1), -8 * (i + 3) / (i + 1), 10);
ctx.restore();
}
}
}
function drawSpirograph (ctx, R, r, O) {
var x1 = R - O;
var y1 = 0;
var i = 1;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x1, y1);
do {
if (i > 20000) break;
var x2 = (R + r) * Math.cos(i * Math.PI / 72) - (r + O) * Math.cos(((R + r) / r) * (i * Math.PI / 72))
var y2 = (R + r) * Math.sin(i * Math.PI / 72) - (r + O) * Math.sin(((R + r) / r) * (i * Math.PI / 72))
ctx.lineTo(x2, y2);
x1 = x2;
y1 = y2;
i++;
} while (x2 != R-O && y2 != 0 );
ctx.stroke();
}
}
~~~
运行一下这段代码：
[](http://files.devbean.net/images/2015/09/canvas-from-html5.png)