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HTML5 Canvas中绘制椭圆的4种方法_html5教程技巧

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这篇文章主要介绍了HTML5 Canvas中绘制椭圆的4种方法,本文讲解了参数方程法、均匀压缩法、三次贝塞尔曲线法、光栅法等4种方法,需要的朋友可以参考下

概述qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

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:qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

1.context为Canvas的2D绘图环境对象,qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
2.x为椭圆中心横坐标,qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
3.y为椭圆中心纵坐标,qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
4.a为椭圆横半轴长,qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
5.b为椭圆纵半轴长。qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

参数方程法qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

该方法利用椭圆的参数方程来绘制椭圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

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代码如下:
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//-----------用参数方程绘制椭圆---------------------qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//函数的参数x,y为椭圆中心;a,b分别为椭圆横半轴、qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//纵半轴长度,不可同时为0qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//该方法的缺点是,当lineWidth较宽,椭圆较扁时qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//椭圆内部长轴端较为尖锐,不平滑,效率较低qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
function ParamEllipse(context, x, y, a, b)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
{qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//max是等于1除以长轴值a和b中的较大者qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//i每次循环增加1/max,表示度数的增加qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//这样可以使得每次循环所绘制的路径(弧线)接近1像素qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
var step = (a > b) ? 1 / a : 1 / b;qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.beginPath();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.moveTo(x + a, y); //从椭圆的左端点开始绘制qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
for (var i = 0; i < 2 * Math.PI; i += step)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
{qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//参数方程为x = a * cos(i), y = b * sin(i),qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//参数为i,表示度数(弧度)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.lineTo(x + a * Math.cos(i), y + b * Math.sin(i));qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
}qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.closePath();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.stroke();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
};qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
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均匀压缩法qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

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。qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

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代码如下:
</p><p>//------------均匀压缩法绘制椭圆--------------------qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//其方法是用arc方法绘制圆,结合scale进行qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//横轴或纵轴方向缩放(均匀压缩)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//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qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//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qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//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qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//对于参数a或b为0的情况,这种方法不适用qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
function EvenCompEllipse(context, x, y, a, b)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
{qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.save();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//选择a、b中的较大者作为arc方法的半径参数qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
var r = (a > b) ? a : b; qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
var ratioX = a / r; //横轴缩放比率qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
var ratioY = b / r; //纵轴缩放比率qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.scale(ratioX, ratioY); //进行缩放(均匀压缩)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.beginPath();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//从椭圆的左端点开始逆时针绘制qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.moveTo((x + a) / ratioX, y / ratioY);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.arc(x / ratioX, y / ratioY, r, 0, 2 * Math.PI);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.closePath();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.stroke();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.restore();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
};qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
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三次贝塞尔曲线法一qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

    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.qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

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代码如下:
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//---------使用三次贝塞尔曲线模拟椭圆1---------------------qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//此方法也会产生当lineWidth较宽,椭圆较扁时,qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//长轴端较尖锐,不平滑的现象qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
function BezierEllipse1(context, x, y, a, b)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
{qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//关键是bezierCurveTo中两个控制点的设置qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//0.5和0.6是两个关键系数(在本函数中为试验而得)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
var ox = 0.5 * a,qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
oy = 0.6 * b;</p><p> context.save();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.translate(x, y);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.beginPath();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//从椭圆纵轴下端开始逆时针方向绘制qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.moveTo(0, b); qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.bezierCurveTo(ox, b, a, oy, a, 0);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.bezierCurveTo(a, -oy, ox, -b, 0, -b);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.bezierCurveTo(-ox, -b, -a, -oy, -a, 0);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.bezierCurveTo(-a, oy, -ox, b, 0, b);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.closePath();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.stroke();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.restore();</p><p>};qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
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三次贝塞尔曲线法二qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

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.qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

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代码如下:
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//---------使用三次贝塞尔曲线模拟椭圆2---------------------qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//此方法也会产生当lineWidth较宽,椭圆较扁时qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//,长轴端较尖锐,不平滑的现象qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//这种方法比前一个贝塞尔方法精确度高,但效率稍差qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
function BezierEllipse2(ctx, x, y, a, b)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
{qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
var k = .5522848,qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ox = a * k, // 水平控制点偏移量qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
oy = b * k; // 垂直控制点偏移量</p><p> ctx.beginPath();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//从椭圆的左端点开始顺时针绘制四条三次贝塞尔曲线qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ctx.moveTo(x - a, y);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ctx.bezierCurveTo(x - a, y - oy, x - ox, y - b, x, y - b);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ctx.bezierCurveTo(x + ox, y - b, x + a, y - oy, x + a, y);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ctx.bezierCurveTo(x + a, y + oy, x + ox, y + b, x, y + b);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ctx.bezierCurveTo(x - ox, y + b, x - a, y + oy, x - a, y);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ctx.closePath();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ctx.stroke();qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
};qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
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光栅法qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

这种方法可以根据Canvas能够操作像素的特点,利用图形学中的基本算法来绘制椭圆。 例如中点画椭圆算法等。qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

其中一个例子是园友“豆豆狗”的一篇博文“HTML5 Canvas 提高班(一) —— 光栅图形学(1)中点画圆算法”。这种方法由于比较“原始”,灵活性大,效率高,精度高,但要想实现一个有使用价值的绘制椭圆的函数,比较复杂。比如,要当线宽改变时,算法就复杂一些。虽然是画圆的算法,但画椭圆的算法与之类似,可以参考下。qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

总结qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
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基本上所有的方法都不可能达到100%精确,因为受显示器分辨率的限制。qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

其实最好的方法应该是arc()+scale()。canvas绘图库KineticJS就是用的这种方法。qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

在其他绘图软件中,不像HTML5的canvas那样提供固有的arc()+scale()方法,通常用贝塞尔曲线模拟近似椭圆,无论是几条贝塞尔曲线都是近似而已。关于用贝塞尔曲线模拟椭圆,可以参考这份资料:Drawing an elliptical arc using polylines, quadratic or cubic Bezier curvesqQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

由于arc()+scale()是浏览器已经实现的方法,理论上精度最高,所以从效率、精确度和简单易用程度上来讲,都是最佳的。qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

在用arc()+scale()绘制完椭圆后,context.stroke()和 context.restore()两个方法调用的先后顺序不同,产生的结果会很有意思的。通常应该先restore()再stroke()。 qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

DemoqQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

下面是除光栅法之外,几个绘制椭圆函数的演示,演示代码如下:qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

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代码如下:
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<div id="CanvasWrap" style=" background:#fff; width: 600px; height: 600px; border: 1px solid black;"></div></p><p><script type="text/javascript">// <![CDATA[qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
var canvas,qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context;qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
var div = document.getElementById("CanvasWrap");qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
div.innerHTML = "";qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
canvas = document.createElement("canvas");qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
canvas.style.width = "600px"qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
canvas.style.height = "600px"qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
canvas.width = 600;qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
canvas.height = 600;qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context = canvas.getContext("2d");qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
div.appendChild(canvas);</p><p> function execDraw()qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
{qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//解决Chrome下的线宽小于等于1的问题qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.lineWidth = 1.1;qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.strokeStyle="black"qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ParamEllipse(context, 130, 80, 50, 50); //圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ParamEllipse(context, 130, 80, 100, 20); //椭圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
EvenCompEllipse(context, 130, 200, 50, 50); //圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
EvenCompEllipse(context, 130, 200, 100, 20); //椭圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
BezierEllipse1(context, 470, 80, 50, 50); //圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
BezierEllipse1(context, 470, 80, 100, 20); //椭圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
BezierEllipse2(context, 470, 200, 50, 50); //圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
BezierEllipse2(context, 470, 200, 100, 20); //椭圆qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
//检测相似性(重合的程度)qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
ParamEllipse(context, 300, 450, 250, 50);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.strokeStyle = "yellow";qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
BezierEllipse1(context, 300, 450, 250, 50);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.strokeStyle = "blue";qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
BezierEllipse2(context, 300, 450, 250, 50);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
};</p><p> function clearCavnas()qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
{qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
context.clearRect(0, 0, 600, 600);qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
};qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
// ]]></script></p><p><p>qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
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<button onclick="execDraw();" type="button">执行</button>qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
<button onclick="clearCanvas();" type="button">清理</button>qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
</p>qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网
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注意,要成功运行代码,需要支持HTML5的Canvas的浏览器。qQsHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

(责任编辑:)
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