harmony 鸿蒙使用画布绘制自定义图形 (Canvas)

  • 2023-06-24
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使用画布绘制自定义图形 (Canvas)

Canvas提供画布组件,用于自定义绘制图形,开发者使用CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象在Canvas组件上进行绘制,绘制对象可以是基础形状、文本、图片等。

使用画布组件绘制自定义图形

可以由以下三种形式在画布绘制自定义图形:

  @Entry
  @Component
  struct CanvasExample1 {
    //用来配置CanvasRenderingContext2D对象的参数,包括是否开启抗锯齿,true表明开启抗锯齿。
    private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
    //用来创建CanvasRenderingContext2D对象,通过在canvas中调用CanvasRenderingContext2D对象来绘制。
    private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings);
  
    build() {
      Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
        //在canvas中调用CanvasRenderingContext2D对象。
        Canvas(this.context)
          .width('100%')
          .height('100%')
          .backgroundColor('#F5DC62')
          .onReady(() => {
            //可以在这里绘制内容。
            this.context.strokeRect(50, 50, 200, 150);
          })
      }
      .width('100%')
      .height('100%')
    }
  }

2023022793003(1).jpg)

  • 离屏绘制是指将需要绘制的内容先绘制在缓存区,再将其转换成图片,一次性绘制到Canvas上,加快了绘制速度。过程为:

    1. 通过transferToImageBitmap方法将离屏画布最近渲染的图像创建为一个ImageBitmap对象。
    2. 通过CanvasRenderingContext2D对象的transferFromImageBitmap方法显示给定的ImageBitmap对象。

    具体使用参考OffscreenCanvasRenderingContext2D对象。

  @Entry
  @Component
  struct CanvasExample2 {
    //用来配置CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象的参数,包括是否开启抗锯齿。true表明开启抗锯齿
    private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
    private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings);
    //用来创建OffscreenCanvas对象,width为离屏画布的宽度,height为离屏画布的高度。通过在canvas中调用OffscreenCanvasRenderingContext2D对象来绘制。
    private offCanvas: OffscreenCanvas = new OffscreenCanvas(600, 600);
   
    build() {
      Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
        Canvas(this.context)
          .width('100%')
          .height('100%')
          .backgroundColor('#F5DC62')
          .onReady(() => {
            let offContext = this.offCanvas.getContext("2d", this.settings)
            //可以在这里绘制内容
            offContext.strokeRect(50, 50, 200, 150);
            //将离屏绘制渲染的图像在普通画布上显示
            let image = this.offCanvas.transferToImageBitmap();
            this.context.transferFromImageBitmap(image);
          })
      }
      .width('100%')
      .height('100%')
    }
  }

2023022793003(1).jpg)

说明:

在画布组件中,通过CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象在Canvas组件上进行绘制时调用的接口相同,另外,接口参数如无特别说明,单位均为vp。

  • 在Canvas上加载Lottie动画时,需要先按照如下方式下载Lottie。
  import lottie from '@ohos/lottie';

具体接口请参考Lottie

初始化画布组件

onReady(event: () => void)是Canvas组件初始化完成时的事件回调,调用该事件后,可获取Canvas组件的确定宽高,进一步使用CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象调用相关API进行图形绘制。

Canvas(this.context)
  .width('100%')
  .height('100%')
  .backgroundColor('#F5DC62')
  .onReady(() => {
    this.context.fillStyle = '#0097D4';
    this.context.fillRect(50, 50, 100, 100);
  })

2023022793350(1).jpg)

画布组件绘制方式

在Canvas组件生命周期接口onReady()调用之后,开发者可以直接使用canvas组件进行绘制。或者可以脱离Canvas组件和onReady()生命周期,单独定义Path2d对象构造理想的路径,并在onReady()调用之后使用Canvas组件进行绘制。

  • 通过CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象直接调用相关API进行绘制。
  Canvas(this.context)
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor('#F5DC62')
    .onReady(() => {
      this.context.beginPath();
      this.context.moveTo(50, 50);
      this.context.lineTo(280, 160);
      this.context.stroke();
     })

2023022793719(1).jpg)

  • 先单独定义path2d对象构造理想的路径,再通过调用CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象的stroke接口或者fill接口进行绘制,具体使用可以参考Path2D对象。
  Canvas(this.context)
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor('#F5DC62')
    .onReady(() => {
       let region = new Path2D();
       region.arc(100, 75, 50, 0, 6.28);
       this.context.stroke(region);
    })

2023022794031(1).jpg)

画布组件常用方法

OffscreenCanvasRenderingContext2D对象和CanvasRenderingContext2D对象提供了大量的属性和方法,可以用来绘制文本、图形,处理像素等,是Canvas组件的核心。常用接口有fill(对封闭路径进行填充)、clip(设置当前路径为剪切路径)、stroke(进行边框绘制操作)等等,同时提供了fillStyle(指定绘制的填充色)、globalAlpha(设置透明度)与strokeStyle(设置描边的颜色)等属性修改绘制内容的样式。将通过以下几个方面简单介绍画布组件常见使用方法:

  • 基础形状绘制。 可以通过arc(绘制弧线路径)、 ellipse(绘制一个椭圆)、rect(创建矩形路径)等接口绘制基础形状。
  Canvas(this.context)
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor('#F5DC62')
    .onReady(() => {
       //绘制矩形
       this.context.beginPath();
       this.context.rect(100, 50, 100, 100);
       this.context.stroke();
       //绘制圆形
       this.context.beginPath();
       this.context.arc(150, 250, 50, 0, 6.28);
       this.context.stroke();
       //绘制椭圆
       this.context.beginPath();
       this.context.ellipse(150, 450, 50, 100, Math.PI * 0.25, Math.PI * 0, Math.PI * 2);
       this.context.stroke();
    })

2023022794521(1).jpg)

  • 文本绘制。

可以通过fillText(文本填充)、strokeText(文本描边)等接口进行文本绘制,示例中设置了font为50像素高加粗的”sans-serif”字体,然后调用fillText方法在(50, 100)处绘制文本”Hello World!“,设置strokeStyle为红色,lineWidth为2,font为50像素高加粗的”sans-serif”字体,然后调用strokeText方法在(50, 150)处绘制文本”Hello World!“的轮廓。

  Canvas(this.context)
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor('#F5DC62')
    .onReady(() => {
      // 文本填充
      this.context.font = '50px bolder sans-serif';
      this.context.fillText("Hello World!", 50, 100);
      // 文本描边
      this.context.strokeStyle = "#ff0000"
      this.context.lineWidth = 2
      this.context.font = '50px bolder sans-serif';
      this.context.strokeText("Hello World!", 50, 150);
    })

2023022795105(1).jpg)

  • 绘制图片和图像像素信息处理。

可以通过drawImage(图像绘制)、putImageData(使用ImageData数据填充新的矩形区域)等接口绘制图片,通过createImageData(创建新的ImageData 对象)、getPixelMap(以当前canvas指定区域内的像素创建PixelMap对象)、getImageData(以当前canvas指定区域内的像素创建ImageData对象)等接口进行图像像素信息处理。

  @Entry
  @Component
  struct GetImageData {
    private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
    private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings);
    private offCanvas: OffscreenCanvas = new OffscreenCanvas(600, 600);
    private img: ImageBitmap = new ImageBitmap("/common/images/1234.png");

    build() {
      Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
        Canvas(this.context)
          .width('100%')
          .height('100%')
          .backgroundColor('#F5DC62')
          .onReady(() => {
            let offContext = this.offCanvas.getContext("2d", this.settings)
            // 使用drawImage接口将图片画在(0,0)为起点,宽高130的区域
            offContext.drawImage(this.img, 0, 0, 130, 130);
            // 使用getImageData接口,获得canvas组件区域中,(50,50)为起点,宽高130范围内的绘制内容
            let imagedata = offContext.getImageData(50, 50, 130, 130);
            // 使用putImageData接口将得到的ImageData画在起点为(150, 150)的区域中
            offContext.putImageData(imagedata, 150, 150);
            // 将离屏绘制的内容画到canvas组件上
            let image = this.offCanvas.transferToImageBitmap();
            this.context.transferFromImageBitmap(image);
          })
      }
      .width('100%')
      .height('100%')
    }
  }

drawimage

  • 其他方法。

Canvas中还提供其他类型的方法。渐变(CanvasGradient对象)相关的方法:createLinearGradient(创建一个线性渐变色)、createRadialGradient(创建一个径向渐变色)等。

  Canvas(this.context)
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor('#F5DC62')
    .onReady(() => {
      //创建一个径向渐变色的CanvasGradient对象
      let grad = this.context.createRadialGradient(200, 200, 50, 200, 200, 200)
      //为CanvasGradient对象设置渐变断点值,包括偏移和颜色
      grad.addColorStop(0.0, '#E87361');
      grad.addColorStop(0.5, '#FFFFF0');
      grad.addColorStop(1.0, '#BDDB69');
      //用CanvasGradient对象填充矩形
      this.context.fillStyle = grad;
      this.context.fillRect(0, 0, 400, 400);
    })

2023022700701(1).jpg)

场景示例

  • 规则基础形状绘制。
  @Entry
  @Component
  struct ClearRect {
    private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
    private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings);

    build() {
      Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
        Canvas(this.context)
          .width('100%')
          .height('100%')
          .backgroundColor('#F5DC62')
          .onReady(() => {
            // 设定填充样式,填充颜色设为蓝色
            this.context.fillStyle = '#0097D4';
            // 以(50, 50)为左上顶点,画一个宽高200的矩形
            this.context.fillRect(50, 50, 200, 200);
            // 以(70, 70)为左上顶点,清除宽150高100的区域
            this.context.clearRect(70, 70, 150, 100);
          })
      }
      .width('100%')
      .height('100%')
    }
  }

2023022701120(1).jpg)

  • 不规则图形绘制。
  @Entry
  @Component
  struct Path2d {
    private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
    private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings);
    
    build() {
      Row() {
        Column() {
          Canvas(this.context)
            .width('100%')
            .height('100%')
            .backgroundColor('#F5DC62')
            .onReady(() => {
              // 使用Path2D的接口构造一个五边形
              let path = new Path2D();
              path.moveTo(150, 50);
              path.lineTo(50, 150);
              path.lineTo(100, 250);
              path.lineTo(200, 250);
              path.lineTo(250, 150);
              path.closePath();
              // 设定填充色为蓝色
              this.context.fillStyle = '#0097D4';
              // 使用填充的方式,将Path2D描述的五边形绘制在canvas组件内部
              this.context.fill(path);
            })
        }
        .width('100%')
      }
      .height('100%')
    }
  }

2023032422159

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