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使用影像

使用影像是<canvas>另一個有趣的功能,這個功能可以用來動態組合圖片或作為背景等等。任何瀏覽器支援的外部圖片格式都可以使用,例如PNG, GIF, JPEG,甚至也可以利用同一份頁面上其他畫布元素產生的影像.

載入影像到畫布中基本上需要兩個步驟:

  1. 取得HTMLImageElement物件或其他畫布元素的參照(reference)作為來源,透過單純提供URL或圖片位置的方式是行不通的.

  2. drawImage()函數在畫布上畫影像.

接下來便來看看要怎麼做.

取得影像

畫布API能接受以下資料型態作為影像來源:

HTMLImageElement

Image()建構成的影像或是<img>元素.

HTMLVideoElement

HTMLVideoElement元素作影像來源,抓取影片目前的影像畫格當作影像使用.

HTMLCanvasElement

用另一個HTMLCanvasElement元素當影像來源.

ImageBitmap

可以被快速渲染的點陣圖(bitmap),點陣圖能由上述所有來源產生.

這些來源統一參照 CanvasImageSource型態.

有好幾種方法能夠取得影像用於畫布.

 

使用同一份網頁上的影像

我們能透過下面幾個方法取得影像:

使用來自其他網域的影像

Using the crossOrigin attribute on an 透過<htmlimageelement>crossOrigin屬性, 我們可以要求從另一個網域載入影像來使用,若是寄存網域(thehosting domain)准許跨網路存取該影像,那麼我們便可以使用它而不用污染(taint)我們的畫布,反之,使用該影像會污染畫布(taint the canvas)。

使用其他畫布元素

如同取得其他影像,我們一樣能用document.getElementsByTagName()document.getElementById()方法取得其他畫布元素,但是在使用之前請記得來源畫布上已經有繪上圖了。

使用其他畫布元素作為影像來源有很多有用的應用用途,其中之一便是建立第二個小畫布作為另一個大畫布的縮小影像.

創造全新的影像

產生新的HTMLImageElement物件也能當作影像來源,這邊,我們可以用Image()來建構一個新影像元素:

var img = new Image();   // Create new img element
img.src = 'myImage.png'; // Set source path

上述程式碼執行後會載入影像.

在影像載入完成前呼叫drawImage()不會有任何效果,甚至某些瀏覽器還會拋出例外狀況,所以應該要透過利用載入事件來避免這類問題:

var img = new Image();   // Create new img element
img.addEventListener("load", function() {
  // execute drawImage statements here
}, false);
img.src = 'myImage.png'; // Set source path

若是只要載入一份影像,可以用上面的方法,不過當需要載入、追蹤多個影像時,我們就需要更好的方法了,雖然管理多個影像載入已經超出本教學的範疇,然而如果有興趣的話,可以參考JavaScript Image Preloader這份文件.

以data:URL嵌入影像

另一個載入影像的方法是利用data: url,透過data URL可以直接將影像定義成Base64編碼的字串,然後嵌入程式碼之中.

var img_src = 'data:image/gif;base64,R0lGODlhCwALAIAAAAAA3pn/ZiH5BAEAAAEALAAAAAALAAsAAAIUhA+hkcuO4lmNVindo7qyrIXiGBYAOw==';

data URL的好處之一是立即產生影像而不用再和伺服器連線,另一個好處是這樣便能夠將影像包入你的CSS, JavaScript, HTML之中,讓影像更具可攜性.

壞處則是影像將不會被快取起來,而且對大影像來說編碼後的URL會很長.

Using frames from a video

我們還能夠使用<video>元素中的影片的影片畫格(縱使影片為隱藏),例如,現在我們有一個ID為”myvideo” 的<video>元素:

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

    return document.getElementById('myvideo');
  }
}

上面的方法會回傳一個HTMLVideoElement的影像物件,如前所述,這個物件可以被視為CanvasImageSource類別的物件來使用。
關於如何利用<video>元素於畫布上的進階說明,可以參考html5Doctor的“video + canvas = magic”一文.

影像繪圖

一旦我們取得來源影像物件的參照(reference),便可以用drawImage()方法將影像渲染到畫布上,drawImage()方法是一個多載(overload)方法,有數個型態,待會我們會看到這項特性,現在我們先來看drawImage()最基本的型態:

drawImage(image, x, y)
從座標點(x, y)開始畫上image參數指定的來源影像(CanvasImageSource).

範例: 一條簡單的線段影像

這個範例會使用外部影像作為一個小型線圖的背景。利用預先劃好的圖作為背景的話就不用再靠程式來產生背景,如此一來可以顯著地減少程式碼。下面藉由影像物件的load事件處理器來處理繪圖作業,其中drawImage()方法把背景圖片放置在畫布左上角,座標點(0, 0)位置.

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
  var img = new Image();
  img.onload = function(){
    ctx.drawImage(img,0,0);
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(30,96);
    ctx.lineTo(70,66);
    ctx.lineTo(103,76);
    ctx.lineTo(170,15);
    ctx.stroke();
  };
  img.src = 'https://mdn.mozillademos.org/files/5395/backdrop.png';
}

結果如下:

ScreenshotLive sample

縮放

rawImage()的第二個型態增加了兩個新參數,讓我們在畫布上放置影像的同時並縮放影像.

drawImage(image, x, y, width, height)
當放置影像於畫布上時,會按照參數width(寬)、height(高)來縮放影像.

範例: 排列影像

本例我們會取一張影像作為桌布,然後透過簡單的迴圈來重複縮放、貼上影像於畫布上。在程式碼中,第一個迴圈走一遍每一列,第二個迴圈走一遍每一行,影像則縮小成原始影像的三分之一,50 x 38像素.

Note: 過度縮放影像可能會造成影像模糊或產生顆粒感,所以如果影像中有文字需要閱讀,最好不要縮放影像.

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
  var img = new Image();
  img.onload = function(){
    for (var i=0;i<4;i++){
      for (var j=0;j<3;j++){
        ctx.drawImage(img,j*50,i*38,50,38);
      }
    }
  };
  img.src = 'https://mdn.mozillademos.org/files/5397/rhino.jpg';
}

結果如下:

ScreenshotLive sample

切割影像

rawImage()第三個型態接受9個參數,其中8個讓我們從原始影像中切出一部分影像、縮放並畫到畫布上.

drawImage(image, sx, sy, sWidth, sHeight, dx, dy, dWidth, dHeight)
image參數是來源影像物件,(sx, sy)代表在來源影像中以(sx, sy)座標點作為切割的起始點,sWidth和sHeight代表切割寬和高,(dx, dy)代表放到畫布上的座標點,dWidth和dHeight代表縮放影像至指定的寬和高.

請參照右圖,前四個參數定義了在來源影像上切割的起始點和切割大小,後四個參數定義了畫到畫布上的位置和影像大小.

切割是一個很有用的工具,我們可以把所有影像放到一張影像上,然後利用切割來組成最終完整的影像,比如說,我們可以把所有需要用來組成一張圖表的文字放到一張PNG圖檔內,之後只需要單純地再依據資料來縮放圖表,另外,我們也不用多次載入多張影像,這樣對提升載入影像效能頗有幫助.

 

 

範例: 畫一個有畫框的影像

本例用和前一個範例一樣的犀牛圖,然後切出犀牛頭部影像部分再放入一個影像畫框,這個影像畫框是一個有陰影的24位元PNG圖檔,因為24位元PNG影像具備完整的8位元不透明色版(alpha channel),所以不像GIF影像和8位元PNG影像,它能夠放任何背景之上而無須擔心產生消光色(matte color).

<html>
 <body onload="draw();">
   <canvas id="canvas" width="150" height="150"></canvas>
   <div style="display:none;">
     <img id="source" src="https://mdn.mozillademos.org/files/5397/rhino.jpg" width="300" height="227">
     <img id="frame" src="https://mdn.mozillademos.org/files/242/Canvas_picture_frame.png" width="132" height="150">
   </div>
 </body>
</html>
function draw() {
  var canvas = document.getElementById('canvas');
  var ctx = canvas.getContext('2d');

  // Draw slice
  ctx.drawImage(document.getElementById('source'),
                33, 71, 104, 124, 21, 20, 87, 104);

  // Draw frame
  ctx.drawImage(document.getElementById('frame'),0,0);
}

這次我們不產生新的HTMLImageElement物件,改採用直接把影像包入HTML的<img>標籤,然後再取得影像元素,其中HTML上的影像已經透過設定CSS屬性display為none來隱藏起來了.

ScreenshotLive sample

程式碼相當簡單,每個<img>有自己的ID屬性,這樣便可以利用document.getElementById()輕易取得,之後再簡單地用drawImage()方法切割犀牛影像然後縮放並放到畫布上,最後第二個drawImage()再把畫框放到上面.

畫廊範例

在本章的最後一個範例,我們將建造一個小畫廊。當網頁載入完成時,我們會為每一張影像產生一個<canvas>元素,並且加上畫框.

本範例中,每一張影像的寬高是固定的,畫框也是一樣,你可以嘗試看看改進程式碼,依據影像的寬高來設定畫框,使畫框能剛剛好框住影像.

從下方的程式碼範例可以很清楚看到,我們為document.images容器內的影像,一張一張地新建畫布,其中,對於不熟悉文件物件模型 (DOM)的人來說,大慨比較值得注意之處在於使用到Node.insertBefore 方法;insertBefore()是影像元素的父節點(亦即<td>元素)的一個方法,這個方法會把新畫布元素插入於影像元素之前.

<html>
 <body onload="draw();">
     <table>
      <tr>
        <td><img src="https://mdn.mozillademos.org/files/5399/gallery_1.jpg"></td>
        <td><img src="https://mdn.mozillademos.org/files/5401/gallery_2.jpg"></td>
        <td><img src="https://mdn.mozillademos.org/files/5403/gallery_3.jpg"></td>
        <td><img src="https://mdn.mozillademos.org/files/5405/gallery_4.jpg"></td>
      </tr>
      <tr>
        <td><img src="https://mdn.mozillademos.org/files/5407/gallery_5.jpg"></td>
        <td><img src="https://mdn.mozillademos.org/files/5409/gallery_6.jpg"></td>
        <td><img src="https://mdn.mozillademos.org/files/5411/gallery_7.jpg"></td>
        <td><img src="https://mdn.mozillademos.org/files/5413/gallery_8.jpg"></td>
      </tr>
     </table>
     <img id="frame" src="https://mdn.mozillademos.org/files/242/Canvas_picture_frame.png" width="132" height="150">
 </body>
</html>

這些是一些設定樣式的CSS:

body {
  background: 0 -100px repeat-x url(https://mdn.mozillademos.org/files/5415/bg_gallery.png) #4F191A;
  margin: 10px;
}

img {
  display: none;
}

table {
  margin: 0 auto;
}

td {
  padding: 15px;
}

綜合起來這就是建造出我們小畫廊的程式碼:

function draw() {

  // Loop through all images
  for (var i=0;i<document.images.length;i++){

    // Don't add a canvas for the frame image
    if (document.images[i].getAttribute('id')!='frame'){

      // Create canvas element
      canvas = document.createElement('canvas');
      canvas.setAttribute('width',132);
      canvas.setAttribute('height',150);

      // Insert before the image
      document.images[i].parentNode.insertBefore(canvas,document.images[i]);

      ctx = canvas.getContext('2d');

      // Draw image to canvas
      ctx.drawImage(document.images[i],15,20);

      // Add frame
      ctx.drawImage(document.getElementById('frame'),0,0);
    }
  }
}

ScreenshotLive sample

控制影像縮放行為

如前所述,縮放影像會導致影像模糊化或是顆粒化,你可以嘗試透過繪圖環境的imageSmoothingEnabled屬性來控制影像平滑演算法的使用,預設上這個屬性的值為true,也就是說當縮放時,影像會經過平滑處理。如果要關掉這個功能,你可以這麼做:

ctx.mozImageSmoothingEnabled = false;

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