在HTML5的Canvas上绘制椭圆的几种方法
概述
html5中的Canvas并没有直接提供绘制椭圆的方法,下面是对几种绘制方法的总结。各种方法各有优缺,视情况选用。各方法的参数相同:
- context为Canvas的2D绘图环境对象,
- x为椭圆中心横坐标,
- y为椭圆中心纵坐标,
- a为椭圆横半轴长,
- b为椭圆纵半轴长。
参数方程法
该方法利用椭圆的参数方程来绘制椭圆
//-----------用参数方程绘制椭圆--------------------- //函数的参数x,y为椭圆中心;a,b分别为椭圆横半轴、 //纵半轴长度,不可同时为0 //该方法的缺点是,当linWidth较宽,椭圆较扁时 //椭圆内部长轴端较为尖锐,不平滑,效率较低 function ParamEllipse(context, x, y, a, b) { //max是等于1除以长轴值a和b中的较大者 //i每次循环增加1/max,表示度数的增加 //这样可以使得每次循环所绘制的路径(弧线)接近1像素 var step = (a > b) ? 1 / a : 1 / b; context.beginPath(); context.moveTo(x + a, y); //从椭圆的左端点开始绘制 for (var i = 0; i < 2 * Math.PI; i += step) { //参数方程为x = a * cos(i), y = b * sin(i), //参数为i,表示度数(弧度) context.lineTo(x + a * Math.cos(i), y + b * Math.sin(i)); } context.closePath(); context.stroke(); };
均匀压缩法
这种方法利用了数学中的均匀压缩原理将圆进行均匀压缩为椭圆,理论上为能够得到标准的椭圆.下面的代码会出现线宽不一致的问题,解决办法看5楼simonleung的评论。
//------------均匀压缩法绘制椭圆-------------------- //其方法是用arc方法绘制圆,结合scale进行 //横轴或纵轴方向缩放(均匀压缩) //这种方法绘制的椭圆的边离长轴端越近越粗,长轴端点的线宽是正常值 //边离短轴越近、椭圆越扁越细,甚至产生间断,这是scale导致的结果 //这种缺点某些时候是优点,比如在表现环的立体效果(行星光环)时 //对于参数a或b为0的情况,这种方法不适用 function EvenCompEllipse(context, x, y, a, b) { context.save(); //选择a、b中的较大者作为arc方法的半径参数 var r = (a > b) ? a : b; var ratioX = a / r; //横轴缩放比率 var ratioY = b / r; //纵轴缩放比率 context.scale(ratioX, ratioY); //进行缩放(均匀压缩) context.beginPath(); //从椭圆的左端点开始逆时针绘制 context.moveTo((x + a) / ratioX, y / ratioY); context.arc(x / ratioX, y / ratioY, r, 0, 2 * Math.PI); context.closePath(); context.stroke(); context.restore(); };
三次贝塞尔曲线法一
三次贝塞尔曲线绘制椭圆在实际绘制时是一种近似,在理论上也是一种近似。 但因为其效率较高,在计算机矢量图形学中,常用于绘制椭圆,但是具体的理论我不是很清楚。 近似程度在于两个控制点位置的选取。这种方法的控制点位置是我自己试验得出,精度还可以.
//---------使用三次贝塞尔曲线模拟椭圆1--------------------- //此方法也会产生当lineWidth较宽,椭圆较扁时, //长轴端较尖锐,不平滑的现象 function BezierEllipse1(context, x, y, a, b) { //关键是bezierCurveTo中两个控制点的设置 //0.5和0.6是两个关键系数(在本函数中为试验而得) var ox = 0.5 * a, oy = 0.6 * b; context.save(); context.translate(x, y); context.beginPath(); //从椭圆纵轴下端开始逆时针方向绘制 context.moveTo(0, b); context.bezierCurveTo(ox, b, a, oy, a, 0); context.bezierCurveTo(a, -oy, ox, -b, 0, -b); context.bezierCurveTo(-ox, -b, -a, -oy, -a, 0); context.bezierCurveTo(-a, oy, -ox, b, 0, b); context.closePath(); context.stroke(); context.restore(); };
三次贝塞尔曲线法二
这种方法是从StackOverFlow中一个帖子的回复中改变而来,精度较高,也是通常用来绘制椭圆的方法.
//---------使用三次贝塞尔曲线模拟椭圆2--------------------- //此方法也会产生当lineWidth较宽,椭圆较扁时 //,长轴端较尖锐,不平滑的现象 //这种方法比前一个贝塞尔方法精确度高,但效率稍差 function BezierEllipse2(ctx, x, y, a, b) { var k = .5522848, ox = a * k, // 水平控制点偏移量 oy = b * k; // 垂直控制点偏移量 ctx.beginPath(); //从椭圆的左端点开始顺时针绘制四条三次贝塞尔曲线 ctx.moveTo(x - a, y); ctx.bezierCurveTo(x - a, y - oy, x - ox, y - b, x, y - b); ctx.bezierCurveTo(x + ox, y - b, x + a, y - oy, x + a, y); ctx.bezierCurveTo(x + a, y + oy, x + ox, y + b, x, y + b); ctx.bezierCurveTo(x - ox, y + b, x - a, y + oy, x - a, y); ctx.closePath(); ctx.stroke(); };