| 一、状态及其保存和恢复 在这一节开始之前，我们要先理解一下什么是状态以及状态的保存和恢复。玩过 MFC 编程的人经常能碰到这样的代码： pOldPen=pDC->SelectObject(pNewPen) 我们在选择一个新画笔对象的同时，总是要保存住旧画笔对象，为什么要这样做呢？因为新画笔对象只是临时用一下，等用完了，我们想恢复到原来的画笔配置时，如果旧的配置事先没有被保存，这些配置就丢失了，也就没办法恢复了。 在 HTML5 绘图中，某一刻的状态就是当前这一刻上下文对象的一系列属性的配置值，只是，决定一个画笔状态的属性比较少，如颜色、粗细、线型之类的，而确定上下文状态的属性比较多，包括下面这些： |
1、当前上下文对象的移动、旋转、缩放配置
2、当前上下文对象的 strokeStyle, fillStyle, globalAlpha, lineWidth, lineCap, lineJoin, miterLimit, shadowOffsetX, shadowOffsetY, shadowBlur, shadowColor, globalCompositeOperation 属性值
3、当前上下文对象的裁剪路径配置
上面这一系列配置决定了当前这一刻上下文对象的状态，其中移动、旋转、缩放、globalCompositeOperation（组合）、裁剪下面我们马上会讲到。
二、状态的保存与恢复
上面我们说某一刻的状态由那么多属性决定，我们要保存这一刻的状态就要把这些属性值一个一个都保存，恢复的时候在一个一个都设置回去，那也太麻烦了。确实是这样的，所以上下文对下提供了了两个简单的方法，对状态进行保存和恢复，他们是：
save( ) 和 restore( )
save 和 restore 方法可以多次调用，每调用一次 save 方法，调用时的状态（即一系列属性值）就压入一个栈中。
每调用一次 restore 方法，最后一次 save 的状态就被恢复，即出栈。
想象一下弹匣，第一颗被发射出去的子弹，总是最后一个被压入弹匣的。
三、变型
1、移动：translate(dx,dy)
这个方法看上去很简单，其实它包含了一定的数学含义，你可以认为是整个坐标系的原点发生了移动，新坐标系下任意一点(x,y)相当于原坐标系下的坐标为：
x'=x+dx
y'=y+dy
如果我们调用 ctx.translate(5,8) 改变上下文对象的坐标系状态，然后在新状态下的点(3,2)绘图，相当于图像被绘制到了原状态下的点(8,10)处，即
x'=5+3=8
y'=5+2=10
也许你会问，为什么要那么麻烦，直接在(8,10)处绘制比行吗？比如把
ctx.translate(5,8)
ctx.drawImage(img,3,2)
改成
ctx.drawImage(img,8,10)
这样不是更简单、更直接吗？
我的理解是，移动更多的情况下是为其他图形变换服务的，恰当的改变坐标原点可以让图形学计算更好理解，并带来很大方便，下面我举个简单的例子，假如：
有一条线段 ，是 x 轴正向上的一小段
y = 0 (1 <= x <= 3)，
如果以坐标原点为圆心，逆时针旋转90度，则线段与 y 轴正向重合，旋转后的线段为：
x = 0 (1 <= y <= 3)
但是我们不可能每次旋转都以原点为圆心进行旋转，假如我们以线段的一个端点(1,0)为圆心进行旋转，我们怎么才能得到旋转后线段上每一点的坐标值呢？其实这个过程可以分为三步：
第一步：移动原点坐标到(1,0)，新的线段依然在 x 轴上，但是方程变为了：y = 0 (0 <= x <= 2)
第二步：以新坐标系的原点为圆心进行旋转，得到新坐标系下的线段 x = 0 (0 <= y <= 2)
第三步：将新坐标系的原点移动到新坐标系下(-1,0)处，即将原点恢复到原来的位置，此时的线段为：x = 1 (0 <= y <= 2)
第三步所得到的线段就是最后需要绘制的线段。
从这个例子我们可以看出来，即使在这么简单的情况下，如果不移动坐标原点来直接计算旋转后的图形，也是比较困难的。
提示：当你移动坐标原点之前，千万别忘了保存状态，当然，绘制完毕后也别放了恢复状态。
2、缩放 scale(sx, sy)
这个同样很简单，sx, sy 是缩放比例因子，缩放后新坐标系下任意一点 (x,y) 相当于原坐标系下的坐标为：
x' = x * sx
y' = y * sy
同样，改变坐标系统总是不要忘记保存和恢复状态
3、旋转 rotate(A)
angle 是旋转角度，旋转后新坐标系下任意一点 (x,y) 相当于原坐标系下的坐标为：
x' = x cosA - y sinA
y' = x sinA + y cosA
同样，改变坐标系统总是不要忘记保存和恢复状态
4、变形 transform(m11, m12, m21, m22, dx, dy)
其实前面讲的移动、缩放、旋转都是变形的特例，transform 方法的六个参数组成了一个变形矩阵，如下
| m11 | m21 | dx |
| m12 | m22 | dy |
| 0 | 0 | 1 |
调用 transform 方法就相当于用这些参数为上下文对象设置了新的变形矩阵，关于变形矩阵的具体内容可以参照图形学相关资料，下面给出几个简单特例：
移动 translate(dx,dy)：相当于 transform(1,0,0,1,dx,dy)
缩放 scale(sx,xy)：相当于 transform(sx,0,0,sy,0,0)
旋转 rotate(A)：相当于 transform(cosA,sinA,-sinA,cosA,0,0)
以 (dx,dy) 为基准点旋转角度 A：transform(cosA, sinA, -sinA, cosA, dx(1-cosA) + dysinA, dy(1-cosA) - dxsinA)
以 (dx,dy) 为基准点进行 (sx,sy)比例缩放：transform(sx, 0, 0, sy, dx(1-sx), dy(1-sy))
还有很多其他更复杂的变形，大家可以参考图形学相关资料。
下面给出一个基准点变形的例子，鼠标在图像上的某点保持按下状态，图像就会以该点为基准点进行缩放或者旋转，松开按钮后图像复原。
提示：即缩放又旋转这个例子，并没有使用变形矩阵，而是用了四步简单变形复合而成。效果如下：
你的浏览器不支持 <canvas>标签，请使用 Chrome 浏览器 或者 FireFox 浏览器
移动——在图像上按住鼠标并移动
基准点缩放——在图像某点处按住鼠标
基准点旋转——在图像某点处按住鼠标
基准点缩放同时旋转——在图像某点处按住鼠标
四、组合
所谓组合就是一个图形绘制在另一个图形之上，会出现什么效果。默认的情况下是上面的图形覆盖了下面的图形，称之为 source-over 。
上下文对象总共十二中组合类型，属性 globalCompositeOperation 被用来设置组合类型，如下：
globalCompositeOperation = type
type 是下面 12 种字符串值之一：
注意：上面所有例子中，蓝色方块是先绘制的，即“已有的 canvas 内容”，红色圆形是后面绘制，即“新图形”。
五、裁剪路径
在第一篇文章中我们就介绍了上下文对象的两大类绘制方法，即绘制线条的 stroke 系列方法和填充区域的 fill 系列方法，其实，上下文对象还有一类绘制方法叫做裁剪 clip 。
什么是裁剪呢？打个不恰当的比方吧，你用一块布把电视机屏幕遮住了，这时候电视机屏幕上的任何变化你都看不见了。
但是，如果你布上裁剪出一块区域，那么至少这块区域里的屏幕变化你能看见。
当然裁剪区域之外的屏幕也在不停地变化（即也在重新绘制），只是你看不见罢了。这就是所谓的裁剪，平常在处理图像时经常会遇到这种需求。
那么什么又是裁剪路径呢？上面说要在布上裁剪出一块区域，这块区域是怎么来的呢？
这块区域是在裁剪动作 clip 之前，由绘图路径设定的，他可以是方形、圆形、五星形和其他任何可以绘制的轮廓形状。
所以，裁剪路径其实就是绘图路径，只不过这个路径不是拿来绘图的，而是设定显示区域和遮挡区域的一个分界线。
如果你不明白什么是绘图路径，在前的文章 HTML5边玩边学（2）：基础绘图 中有介绍。
下面的例子用了两种方法进行裁剪。第一种方法显示一来回移动的圆形裁剪区域，大体流程如下：
1、清空画布
2、改变圆心位置
3、在新的圆心位置处设置一个圆形的裁剪区域
4、在画布上绘制美女图像
由于我们不停地在新位置处设定裁剪区域，我们就能看见裁剪区域在移动，而裁剪区域之外的图像并没有显示出来
我们用 clip 方法设置裁剪区域，之后绘制的图形只能显示裁剪区域内的一部分，而裁剪区域之外总是显示画布的背景色。
假如并不想完全遮挡裁剪区域之外的图像，比如我们想让裁剪区域之内的图像完全显示出来，但是裁剪区域之外的图像以半透明的方式显示出来，该怎么做呢？
这就要用到我们上面说的的组合知识了。第二中方法显示半透明的遮挡，大体思路如下：
1、清空画布
2、将画布的所有区域用一种半透明的颜色填充，这里我用的是灰色，透明度0.9
3、改变圆心位置
4、在新的圆心位置处以 XOR 方式绘制圆，这样和圆形重叠的部分将被擦除掉。
这时候我们得到的图形效果是一个半透明的画布，上面有一块完全透明的圆形区域
5、 在第 4 步的基础上，以 destination-over 方式绘制美女图像，这时候美女图像将会出现在第 4 步图形效果的下方，想象一下，正好是我们想要的效果吧？！
效果如下：
你的浏览器不支持 <canvas>标签，请使用 Chrome 浏览器 或者 FireFox 浏览器
所有程序的代码：
代码
onmousedown = " trans.transform(event); "
onmouseup = " trans.init(event); "
onmousemove = " trans.translate(event); "
style = " background-color:black " >
你的浏览器不支持 & lt;canvas & gt;标签，请使用 Chrome 浏览器 或者 FireFox 浏览器
</ canvas >< br />
< input type = " radio " name = " r " id = " r1 " checked = " checked " > 移动——在图像上按住鼠标并移动 < br />
< input type = " radio " name = " r " id = " r2 " > 基准点缩放——在图像某点处按住鼠标 < br />
< input type = " radio " name = " r " id = " r3 " > 基准点旋转——在图像某点处按住鼠标 < br />
< input type = " radio " name = " r " id = " r4 " > 基准点缩放同时旋转——在图像某点处按住鼠标 < br />
< canvas id = " canvas3 " width = " 250 " height = " 300 " style = " background-color:black " >
你的浏览器不支持 & lt;canvas & gt;标签，请使用 Chrome 浏览器 或者 FireFox 浏览器
</ canvas >< br />
< input type = " button " onclick = " move(1); " value = " 移动裁剪区域 " >
< input type = " button " onclick = " move(2); " value = " 移动蒙版 " >
< input type = " button " onclick = " stop(); " value = " 停止移动 " >< br />
< div >
< table >
< tr >
< td >< canvas id = " tut0 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab0 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut1 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab1 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut2 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab2 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut3 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab3 " ></ label ></ td >
</ tr >
< tr >
< td >< canvas id = " tut4 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab4 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut5 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab5 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut6 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab6 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut7 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab7 " ></ label ></ td >
</ tr >
< tr >
< td >< canvas id = " tut8 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab8 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut9 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab9 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut10 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab10 " ></ label ></ td >
< td >< canvas id = " tut11 " width = " 125 " height = " 125 " ></ canvas >< br />< label id = " lab11 " ></ label ></ td >
</ tr >
</ table >
</ div >
< script type = " text/javascript " >
// 美女图的 Base64 编码
IMG_SRC = ' data:image/gif;base64,/9j/4QDfRXhpZgAASUkqAAgAAAAFABIBAwA...... ' ; // 省略四十字节
// ==========================================
// 基准点变形类
// ==========================================
function Transform(){
// 获取画布对象
this .ctx = document.getElementById( " canvas1 " ).getContext( " 2d " );
// 创建图像对象
this .img = new Image();
// 指定图像源
this .img.src = IMG_SRC;
this .interval = null ;
// 鼠标按钮状态
this .pressed = false ;
this .init();
}
// 初始化图形
Transform.prototype.init = function(){
// 鼠标按钮状态
this .pressed = false ;
// 停止计时器
if ( this .interval) clearInterval( this .interval);
// 变化值
this .delta = 0.06 ;
// 清空
this .ctx.clearRect( 0 , 0 , 250 , 300 );
// 重绘
this .paint();
}
// 绘制图像
Transform.prototype.paint = function(){
var that = this ;
var img = this .img
if (img.complete)
that.ctx.drawImage(img, 0 , 0 );
else
var interval = setInterval(function(){
if (img.complete){
that.ctx.drawImage(img, 0 , 0 );
clearInterval(interval);
}
}, 300 );
}
// 鼠标按钮按下后，开始变形
Transform.prototype.transform = function(){
// 获取基准点
this .dx = event .offsetX;
this .dy = event .offsetY;
// 获取基准点
this .startx = event .offsetX;
this .starty = event .offsetY;
// 初始缩放比例
this .sc = 1 ;
// 初旋转角度
this .angle = 0 ;
var that = this ;
if (document.getElementById( " r1 " ). checked )
// 鼠标按钮状态
this .pressed = true ;
else if (document.getElementById( " r2 " ). checked )
this .interval = setInterval(function(){that.scale()}, 50 );
else if ((document.getElementById( " r3 " ). checked ))
this .interval = setInterval(function(){that.rotate()}, 50 );
else
this .interval = setInterval(function(){that.scaleAndRotate()}, 50 );
}
// 移动
Transform.prototype.translate = function(){
this .ddx = event .offsetX - this .startx;
this .ddy = event .offsetY - this .starty;
if ( this .pressed){
// 清空
this .ctx.clearRect( 0 , 0 , 250 , 300 );
// 保存状态
this .ctx.save();
// 平移
this .ctx.translate( this .ddx, this .ddy);
// 重绘
this .paint();
// 绘制基准点
this .ctx.fillStyle = " red " ;
this .ctx.fillRect( this .dx - 5 , this .dy - 5 , 10 , 10 );
// 恢复状态
this .ctx.restore();
}
}
// 缩放变形
Transform.prototype.scale = function(){
// 清空
this .ctx.clearRect( 0 , 0 , 250 , 300 );
// 改变缩放比例
this .sc = this .sc - this .delta;
if ( this .sc < 0.2 || this .sc > 2 )
this .delta = - this .delta;
// 保存状态
this .ctx.save();
// 以 (dx,dy) 为基准点进行 (sx,sy)比例缩放：transform(sx, 0, 0, sy, dx(1-sx), dy(1-sy))
this .ctx.transform( this .sc, 0 , 0 , this .sc, this .dx * ( 1 - this .sc), this .dy * ( 1 - this .sc))
// 用新的变形矩阵重绘
this .paint();
// 绘制基准点
this .ctx.fillStyle = " red " ;
this .ctx.fillRect( this .dx - 5 , this .dy - 5 , 10 , 10 );
// 恢复状态
this .ctx.restore();
}
// 旋转变形
Transform.prototype.rotate = function(){
// 清空
this .ctx.clearRect( 0 , 0 , 250 , 300 );
// 改变缩放比例
var PI = Math.PI;
this .angle = this .angle + PI / 60 ;
// 保存状态
this .ctx.save();
// 以 (dx,dy) 为基准点旋转角度 A：transform(cosA, sinA, -sinA, cosA, dx(1-cosA) + dysinA, dy(1-cosA) - dxsinA)
this .ctx.transform(Math.cos( this .angle), Math.sin( this .angle),
- Math.sin( this .angle), Math.cos( this .angle),
this .dx * ( 1 - Math.cos( this .angle)) + this .dy * Math.sin( this .angle),
this .dy * ( 1 - Math.cos( this .angle)) - this .dx * Math.sin( this .angle))
// 用新的变形矩阵重绘
this .paint();
// 绘制基准点
this .ctx.fillStyle = " red " ;
this .ctx.fillRect( this .dx - 5 , this .dy - 5 , 10 , 10 );
// 恢复状态
this .ctx.restore();
}
// 即缩放又旋转变形,没有使用变形矩阵
Transform.prototype.scaleAndRotate = function(){
// 清空
this .ctx.clearRect( 0 , 0 , 250 , 300 );
// 改变缩放比例
this .sc = this .sc - this .delta;
if ( this .sc < 0.2 || this .sc > 2 )
this .delta = - this .delta;
var PI = Math.PI;
this .angle = this .angle + PI / 60 ;
// 保存状态
this .ctx.save();
// 先移动原点到基点
this .ctx.translate( this .dx, this .dy);
this .ctx.scale( this .sc, this .sc);
this .ctx.rotate( this .angle);
this .ctx.translate( - this .dx, - this .dy);
// 用新的变形矩阵重绘
this .paint();
// 绘制基准点
this .ctx.fillStyle = " red " ;
this .ctx.fillRect( this .dx - 5 , this .dy - 5 , 10 , 10 );
// 恢复状态
this .ctx.restore();
}
var trans = new Transform();
// ==========================================
function Clip(){
var canvas = document.getElementById( " canvas3 " );
this .ctx = canvas.getContext( " 2d " );
this .img = new Image();
this .img.src = IMG_SRC;
// 移动方向
this .delta = [ 3 , 3 ];
// 起始点
this .pos_x = 225 ;
this .pos_y = 120 ;
// 半径
this .radius = 40 ;
// 画布的长和宽
this .w = parseInt(canvas.getAttribute( " width " ));
this .h = parseInt(canvas.getAttribute( " height " ));
}
Clip.prototype.draw1 = function(){
// 碰撞检测
if ( this .pos_x < this .radius) {
this .delta[ 0 ] = Math.random() % 4 + 5 ;
} else if ( this .pos_x > this .w - this .radius) {
this .delta[ 0 ] = - (Math.random() % 4 + 5 );
}
if ( this .pos_y < this .radius) {
this .delta[ 1 ] = Math.random() % 4 + 5 ;
} else if ( this .pos_y > this .h - this .radius) {
this .delta[ 1 ] = - (Math.random() % 4 + 5 );
}
this .pos_x += this .delta[ 0 ];
this .pos_y += this .delta[ 1 ];
this .ctx.clearRect( 0 , 0 , this .w, this .h);
// 保存状态
this .ctx.save()
// 移动变形
this .ctx.translate( this .pos_x, this .pos_y);
// 设置裁剪区域
this .ctx.beginPath();
this .ctx.arc( 0 , 0 , this .radius, 0 ,Math.PI * 2 , true );
this .ctx.clip();
// 将图片画到画布上
this .ctx.drawImage( this .img, - this .pos_x, - this .pos_y, this .w, this .h);
// 恢复状态
this .ctx.restore();
}
Clip.prototype.draw2 = function(){
// 碰撞检测
if ( this .pos_x < this .radius) {
this .delta[ 0 ] = Math.random() % 4 + 5 ;
} else if ( this .pos_x > this .w - this .radius) {
this .delta[ 0 ] = - (Math.random() % 4 + 5 );
}
if ( this .pos_y < this .radius) {
this .delta[ 1 ] = Math.random() % 4 + 5 ;
} else if ( this .pos_y > this .h - this .radius) {
this .delta[ 1 ] = - (Math.random() % 4 + 5 );
}
this .pos_x += this .delta[ 0 ];
this .pos_y += this .delta[ 1 ];
this .ctx.clearRect( 0 , 0 , this .w, this .h);
// 绘制灰色的半透明蒙版
this .ctx.fillStyle = " rgba(125,125,125,0.9) "
this .ctx.fillRect( 0 , 0 , this .w, this .h);
// 保存状态
this .ctx.save()
// 移动坐标
this .ctx.translate( this .pos_x, this .pos_y);
// 裁剪透明的圆形区域
this .ctx.globalCompositeOperation = " xor " ;
this .ctx.fillStyle = " white "
this .ctx.beginPath();
this .ctx.arc( 0 , 0 , this .radius, 0 ,Math.PI * 2 , true );
this .ctx.fill();
// 将图片画到蒙版的下面，即只露出透明区域
this .ctx.globalCompositeOperation = " destination-over " ;
this .ctx.drawImage( this .img, - this .pos_x, - this .pos_y, this .w, this .h);
// 恢复状态
this .ctx.restore();
}
var cl = new Clip();
cl.interval = null ;
function move(id){
if (cl.interval)
clearInterval(cl.interval)
if (id == 1 ){
cl.ctx.clearRect( 0 , 0 , 450 , 300 );
cl.interval = setInterval(function(){cl.draw1()}, 20 );
}
else {
cl.ctx.clearRect( 0 , 0 , 450 , 300 );
cl.interval = setInterval(function(){cl.draw2()}, 20 );
}
}
function stop(){
clearInterval(cl.interval)
}
var compositeTypes = [
' source-over ' , ' source-in ' , ' source-out ' , ' source-atop ' ,
' destination-over ' , ' destination-in ' , ' destination-out ' , ' destination-atop ' ,
' lighter ' , ' darker ' , ' copy ' , ' xor '
];
function drawComp(){
for (i = 0 ;i < compositeTypes.length;i ++ ){
var label = document.createTextNode(compositeTypes[i]);
document.getElementById( ' lab ' + i).appendChild(label);
var ctx = document.getElementById( ' tut ' + i).getContext( ' 2d ' );
// draw rectangle
ctx.fillStyle = " #09f " ;
ctx.fillRect( 15 , 15 , 70 , 70 );
// set composite property
ctx.globalCompositeOperation = compositeTypes[i];
// draw circle
ctx.fillStyle = " #f30 " ;
ctx.beginPath();
ctx.arc( 75 , 75 , 35 , 0 ,Math.PI * 2 , true );
ctx.fill();
}
}
drawComp();
</ script >
//==========================================
本文转自左洸博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/myqiao/archive/2010/10/05/1844032.html，如需转载请自行联系原作者
