【canvas学习笔记六】状态保存和变换

save()和restore()

save()
保存当前状态，将当前canvas的状态存入栈中。
restore()
恢复之前save的一个状态，将之前的状态从栈中弹出。

保存的当前状态包含以下信息：

• 变换（平移、旋转、缩放）
• 属性： strokeStyle, fillStyle, globalAlpha, lineWidth, lineCap, lineJoin, miterLimit, lineDashOffset, shadowOffsetX, shadowOffsetY, shadowBlur, shadowColor, globalCompositeOperation, font, textAlign, textBaseline, direction, imageSmoothingEnabled
• 剪裁路径

save()和restore()的用处就是有时候用canvas绘图会经过很多操作，然后可以用restore()直接恢复原先的状态，而不用再变换到原来的状态。这个API在需要进行很多变换的时候特别有用。
比如说在一开始先用save()保存了canvas最先的状态，也就是没经过任何操作的状态，然后开始用canvas绘图API绘图，中间对strokeStyle、lineWidth、globalAlpha等很多属性进行了修改，还进行了平移、旋转等等变换操作，这时，如果又要重新再画某个图形，而画这个图形要变换回原来最先的状态才方便画，那么直接restore()变回最初保存的状态就行，否则，又要重新平移、旋转，对各种属性赋值，才变回需要的状态，会非常麻烦。而save()和restore()两行就解决了这个问题。

例子

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');

  ctx.fillRect(0, 0, 150, 150);   // Draw a rectangle with default settings
  ctx.save();                  // Save the default state
 
  ctx.fillStyle = '#09F';      // Make changes to the settings
  ctx.fillRect(15, 15, 120, 120); // Draw a rectangle with new settings

  ctx.save();                  // Save the current state
  ctx.fillStyle = '#FFF';      // Make changes to the settings
  ctx.globalAlpha = 0.5; 
  ctx.fillRect(30, 30, 90, 90);   // Draw a rectangle with new settings

  ctx.restore();               // Restore previous state
  ctx.fillRect(45, 45, 60, 60);   // Draw a rectangle with restored settings

  ctx.restore();               // Restore original state
  ctx.fillRect(60, 60, 30, 30);   // Draw a rectangle with restored settings
}

结果

平移

translate(x, y)
将canvas沿x轴平移x个单位，沿y轴平移y个单位。

平移是会移动画布的，是画布的位置变了。

例子

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
  for (var i = 0; i < 3; i++) {
    for (var j = 0; j < 3; j++) {
      ctx.save();
      ctx.fillStyle = 'rgb(' + (51 * i) + ', ' + (255 - 51 * i) + ', 255)';
      ctx.translate(10 + j * 50, 10 + i * 50);
      ctx.fillRect(0, 0, 25, 25);
      ctx.restore();
    }
  }
}

结果

旋转

rotate(angle)
以原点(0, 0)为中心点，旋转angle弧度。

如果要以画布的中心点为旋转点，需要用translate()平移画布。
旋转也是针对画布的。

例子

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
  
  // left rectangles, rotate from canvas origin
  ctx.save();
  // blue rect
  ctx.fillStyle = '#0095DD';
  ctx.fillRect(30, 30, 100, 100); 
  ctx.rotate((Math.PI / 180) * 25);
  // grey rect
  ctx.fillStyle = '#4D4E53';
  ctx.fillRect(30, 30, 100, 100);
  ctx.restore();

  // right rectangles, rotate from rectangle center
  // draw blue rect
  ctx.fillStyle = '#0095DD';
  ctx.fillRect(150, 30, 100, 100);  
  
  ctx.translate(200, 80); // translate to rectangle center 
                          // x = x + 0.5 * width
                          // y = y + 0.5 * height
  ctx.rotate((Math.PI / 180) * 25); // rotate
  ctx.translate(-200, -80); // translate back
  
  // draw grey rect
  ctx.fillStyle = '#4D4E53';
  ctx.fillRect(150, 30, 100, 100);
}

结果

缩放

scale(x, y)
在水平方向缩放x个单位，在垂直方向缩放y个单位。

x, y可以是负数，如果是负数的话，图片就会呈镜像。比如这行代码translate(0,canvas.height); scale(1,-1); 就将canvas垂直翻转，坐标原点变成了左下角。

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');

  // draw a simple rectangle, but scale it.
  ctx.save();
  ctx.scale(10, 3);
  ctx.fillRect(1, 10, 10, 10);
  ctx.restore();

  // mirror horizontally
  ctx.scale(-1, 1);
  ctx.font = '48px serif';
  ctx.fillText('MDN', -135, 120);
}

结果

变换矩阵

transform(a, b, c, d, e, f)
将当前的变换矩阵乘上 [a, b, c, d, e, f, 0, 0, 1] (是个3X3的矩阵)。

各个参数表示的变换如下：
a (m11)
水平缩放。
b (m12)
水平斜切。
c (m21)
垂直斜切。
d (m22)
垂直缩放。
e (dx)
水平平移。
f (dy)
垂直平移。
要实现斜切的话，只能用变换矩阵。

setTransform(a, b, c, d, e, f)
重设当前变换矩阵，并进行变换。
resetTransform()
将当前矩阵设置为同等变换矩阵。相当于这行ctx.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0);

例子

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');

  var sin = Math.sin(Math.PI / 6);
  var cos = Math.cos(Math.PI / 6);
  ctx.translate(100, 100);
  var c = 0;
  for (var i = 0; i <= 12; i++) {
    c = Math.floor(255 / 12 * i);
    ctx.fillStyle = 'rgb(' + c + ', ' + c + ', ' + c + ')';
    ctx.fillRect(0, 0, 100, 10);
    ctx.transform(cos, sin, -sin, cos, 0, 0);
  }
  
  ctx.setTransform(-1, 0, 0, 1, 100, 100);
  ctx.fillStyle = 'rgba(255, 128, 255, 0.5)';
  ctx.fillRect(0, 50, 100, 100);
}

结果