在html5的Canvas上繪制橢圓的幾種方法總結(jié)

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    HTML5中的Canvas并沒有直接提供繪制橢圓的方法,下面是對(duì)幾種繪制方法的總結(jié)。各種方法各有優(yōu)缺,視情況選用。各方法的參數(shù)相同,感興趣的朋友可以參考下
    概述
    HTML5中的Canvas并沒有直接提供繪制橢圓的方法,下面是對(duì)幾種繪制方法的總結(jié)。各種方法各有優(yōu)缺,視情況選用。各方法的參數(shù)相同:
    context為Canvas的2D繪圖環(huán)境對(duì)象,
    x為橢圓中心橫坐標(biāo),
    y為橢圓中心縱坐標(biāo),
    a為橢圓橫半軸長(zhǎng),
    b為橢圓縱半軸長(zhǎng)。
    參數(shù)方程法
    該方法利用橢圓的參數(shù)方程來(lái)繪制橢圓
    代碼如下:
    //-----------用參數(shù)方程繪制橢圓---------------------
    //函數(shù)的參數(shù)x,y為橢圓中心;a,b分別為橢圓橫半軸、
    //縱半軸長(zhǎng)度,不可同時(shí)為0
    //該方法的缺點(diǎn)是,當(dāng)linWidth較寬,橢圓較扁時(shí)
    //橢圓內(nèi)部長(zhǎng)軸端較為尖銳,不平滑,效率較低
    function ParamEllipse(context, x, y, a, b)
    {
    //max是等于1除以長(zhǎng)軸值a和b中的較大者
    //i每次循環(huán)增加1/max,表示度數(shù)的增加
    //這樣可以使得每次循環(huán)所繪制的路徑(弧線)接近1像素
    var step = (a > b) ? 1 / a : 1 / b;
    context.beginPath();
    context.moveTo(x + a, y); //從橢圓的左端點(diǎn)開始繪制
    for (var i = 0; i < 2 * Math.PI; i += step)
    {
    //參數(shù)方程為x = a * cos(i), y = b * sin(i),
    //參數(shù)為i,表示度數(shù)(弧度)
    context.lineTo(x + a * Math.cos(i), y + b * Math.sin(i));
    }
    context.closePath();
    context.stroke();
    };
    均勻壓縮法
    這種方法利用了數(shù)學(xué)中的均勻壓縮原理將圓進(jìn)行均勻壓縮為橢圓,理論上為能夠得到標(biāo)準(zhǔn)的橢圓.下面的代碼會(huì)出現(xiàn)線寬不一致的問題,解決辦法看5樓simonleung的評(píng)論。
    代碼如下:
    //------------均勻壓縮法繪制橢圓--------------------
    //其方法是用arc方法繪制圓,結(jié)合scale進(jìn)行
    //橫軸或縱軸方向縮放(均勻壓縮)
    //這種方法繪制的橢圓的邊離長(zhǎng)軸端越近越粗,長(zhǎng)軸端點(diǎn)的線寬是正常值
    //邊離短軸越近、橢圓越扁越細(xì),甚至產(chǎn)生間斷,這是scale導(dǎo)致的結(jié)果
    //這種缺點(diǎn)某些時(shí)候是優(yōu)點(diǎn),比如在表現(xiàn)環(huán)的立體效果(行星光環(huán))時(shí)
    //對(duì)于參數(shù)a或b為0的情況,這種方法不適用
    function EvenCompEllipse(context, x, y, a, b)
    {
    context.save();
    //選擇a、b中的較大者作為arc方法的半徑參數(shù)
    var r = (a > b) ? a : b;
    var ratioX = a / r; //橫軸縮放比率
    var ratioY = b / r; //縱軸縮放比率
    context.scale(ratioX, ratioY); //進(jìn)行縮放(均勻壓縮)
    context.beginPath();
    //從橢圓的左端點(diǎn)開始逆時(shí)針繪制
    context.moveTo((x + a) / ratioX, y / ratioY);
    context.arc(x / ratioX, y / ratioY, r, 0, 2 * Math.PI);
    context.closePath();
    context.stroke();
    context.restore();
    };
    三次貝塞爾曲線法一
    三次貝塞爾曲線繪制橢圓在實(shí)際繪制時(shí)是一種近似,在理論上也是一種近似。 但因?yàn)槠湫瘦^高,在計(jì)算機(jī)矢量圖形學(xué)中,常用于繪制橢圓,但是具體的理論我不是很清楚。 近似程度在于兩個(gè)控制點(diǎn)位置的選取。這種方法的控制點(diǎn)位置是我自己試驗(yàn)得出,精度還可以.
    代碼如下:
    //---------使用三次貝塞爾曲線模擬橢圓1---------------------
    //此方法也會(huì)產(chǎn)生當(dāng)lineWidth較寬,橢圓較扁時(shí),
    //長(zhǎng)軸端較尖銳,不平滑的現(xiàn)象
    function BezierEllipse1(context, x, y, a, b)
    {
    //關(guān)鍵是bezierCurveTo中兩個(gè)控制點(diǎn)的設(shè)置
    //0.5和0.6是兩個(gè)關(guān)鍵系數(shù)(在本函數(shù)中為試驗(yàn)而得)
    var ox = 0.5 * a,
    oy = 0.6 * b;
    context.save();
    context.translate(x, y);
    context.beginPath();
    //從橢圓縱軸下端開始逆時(shí)針方向繪制
    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();
    };
    三次貝塞爾曲線法二
    這種方法是從StackOverFlow中一個(gè)帖子的回復(fù)中改變而來(lái),精度較高,也是通常用來(lái)繪制橢圓的方法.
    代碼如下:
    //---------使用三次貝塞爾曲線模擬橢圓2---------------------
    //此方法也會(huì)產(chǎn)生當(dāng)lineWidth較寬,橢圓較扁時(shí)
    //,長(zhǎng)軸端較尖銳,不平滑的現(xiàn)象
    //這種方法比前一個(gè)貝塞爾方法精確度高,但效率稍差
    function BezierEllipse2(ctx, x, y, a, b)
    {
    var k = .5522848,
    ox = a * k, // 水平控制點(diǎn)偏移量
    oy = b * k; // 垂直控制點(diǎn)偏移量
    ctx.beginPath();
    //從橢圓的左端點(diǎn)開始順時(shí)針繪制四條三次貝塞爾曲線
    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();
    };
    光柵法
    這種方法可以根據(jù)Canvas能夠操作像素的特點(diǎn),利用圖形學(xué)中的基本算法來(lái)繪制橢圓。 例如中點(diǎn)畫橢圓算法等。
    其中一個(gè)例子是園友“豆豆狗”的一篇博文“HTML5 Canvas 提高班(一) —— 光柵圖形學(xué)(1)中點(diǎn)畫圓算法”。這種方法由于比較“原始”,靈活性大,效率高,精度高,但要想實(shí)現(xiàn)一個(gè)有使用價(jià)值的繪制橢圓的函數(shù),比較復(fù)雜。比如,要當(dāng)線寬改變時(shí),算法就復(fù)雜一些。雖然是畫圓的算法,但畫橢圓的算法與之類似,可以參考下。
    Demo
    下面是除光柵法之外,幾個(gè)繪制橢圓函數(shù)的演示,演示代碼如下:
    代碼如下:
    <div id="CanvasWrap"></div>
    <script type="text/javascript">// <![CDATA[
    var canvas,
    context;
    var div = document.getElementById("CanvasWrap");
    div.innerHTML = "";
    canvas = document.createElement("canvas");
    canvas.style.width = "600px"
    canvas.style.height = "600px"
    canvas.width = 600;
    canvas.height = 600;
    context = canvas.getContext("2d");
    div.appendChild(canvas);
    function execDraw()
    {
    //解決Chrome下的線寬小于等于1的問題
    context.lineWidth = 1.1;
    context.strokeStyle="black"
    ParamEllipse(context, 130, 80, 50, 50); //圓
    ParamEllipse(context, 130, 80, 100, 20);//橢圓
    EvenCompEllipse(context, 130, 200, 50, 50); //圓
    EvenCompEllipse(context, 130, 200, 100, 20);//橢圓
    BezierEllipse1(context, 470, 80, 50, 50); //圓
    BezierEllipse1(context, 470, 80, 100, 20); //橢圓
    BezierEllipse2(context, 470, 200, 50, 50); //圓
    BezierEllipse2(context, 470, 200, 100, 20); //橢圓
    //檢測(cè)相似性(重合的程度)
    ParamEllipse(context, 300, 450, 250, 50);
    context.strokeStyle = "yellow";
    BezierEllipse1(context, 300, 450, 250, 50);
    context.strokeStyle = "blue";
    BezierEllipse2(context, 300, 450, 250, 50);
    };
    function clearCavnas()
    {
    context.clearRect(0, 0, 600, 600);
    };
    // ]]></script>
    <p>
    <button onclick="execDraw();" type="button">執(zhí)行</button>
    <button onclick="clearCanvas();" type="button">清理</button>
    </p>
    注意,要成功運(yùn)行代碼,需要支持HTML5的Canvas的瀏覽器。