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在HTML5的CANVAS上繪制橢圓的幾種方法

HTML5中的Canvas并沒有直接提供繪制橢圓的方法,下面是對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)境對象, x為橢圓中心橫坐
  HTML5中的Canvas并沒有直接提供繪制橢圓的方法,下面是對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,
  •   b為橢圓縱半軸長。



  參數(shù)方程法


  該方法利用橢圓的參數(shù)方程來繪制橢圓
  1. //-----------用參數(shù)方程繪制橢圓---------------------
  2. //函數(shù)的參數(shù)x,y為橢圓中心;a,b分別為橢圓橫半軸、
  3. //縱半軸長度,不可同時為0
  4. //該方法的缺點是,當(dāng)linWidth較寬,橢圓較扁時
  5. //橢圓內(nèi)部長軸端較為尖銳,不平滑,效率較低
  6. function ParamEllipse(context, x, y, a, b)
  7. {
  8.    //max是等于1除以長軸值a和b中的較大者
  9.    //i每次循環(huán)增加1/max,表示度數(shù)的增加
  10.    //這樣可以使得每次循環(huán)所繪制的路徑(弧線)接近1像素
  11.    var step = (a > b) ? 1 / a : 1 / b;
  12.    context.beginPath();
  13.    context.moveTo(x + a, y); //從橢圓的左端點開始繪制
  14.    for (var i = 0; i < 2 * Math.PI; i += step)
  15.    {
  16.       //參數(shù)方程為x = a * cos(i), y = b * sin(i),
  17.       //參數(shù)為i,表示度數(shù)(弧度)
  18.       context.lineTo(x + a * Math.cos(i), y + b * Math.sin(i));
  19.    }
  20.    context.closePath();
  21.    context.stroke();
  22. };
復(fù)制代碼

  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.
  1. //------------均勻壓縮法繪制橢圓--------------------
  2. //其方法是用arc方法繪制圓,結(jié)合scale進(jìn)行
  3. //橫軸或縱軸方向縮放(均勻壓縮)
  4. //這種方法繪制的橢圓的邊離長軸端越近越粗,長軸端點的線寬是正常值
  5. //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
  6. //這種缺點某些時候是優(yōu)點,比如在表現(xiàn)環(huán)的立體效果(行星光環(huán))時
  7. //對于參數(shù)a或b為0的情況,這種方法不適用
  8. function EvenCompEllipse(context, x, y, a, b)
  9. {
  10.    context.save();
  11.    //選擇a、b中的較大者作為arc方法的半徑參數(shù)
  12.    var r = (a > b) ? a : b;
  13.    var ratioX = a / r; //橫軸縮放比率
  14.    var ratioY = b / r; //縱軸縮放比率
  15.    context.scale(ratioX, ratioY); //進(jìn)行縮放(均勻壓縮)
  16.    context.beginPath();
  17.    //從橢圓的左端點開始逆時針繪制
  18.    context.moveTo((x + a) / ratioX, y / ratioY);
  19.    context.arc(x / ratioX, y / ratioY, r, 0, 2 * Math.PI);
  20.    context.closePath();
  21.    context.stroke();
  22.    context.restore();
  23. };
復(fù)制代碼


      下面的代碼會出現(xiàn)線寬不一致的問題,解決辦法:


     均勻壓縮法中把
  context.stroke();  context.restore();
  改為
  context.restore();  context.stroke();
  就可以

        三次貝塞爾曲線法一


  三次貝塞爾曲線繪制橢圓在實際繪制時是一種近似,在理論上也是一種近似。 但因為其效率較高,在計算機(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。 近似程度在于兩個控制點位置的選取。這種方法的控制點位置是我自己試驗得出,精度還可以.
  1. //---------使用三次貝塞爾曲線模擬橢圓1---------------------
  2. //此方法也會產(chǎn)生當(dāng)lineWidth較寬,橢圓較扁時,
  3. //長軸端較尖銳,不平滑的現(xiàn)象
  4. function BezierEllipse1(context, x, y, a, b)
  5. {
  6.    //關(guān)鍵是bezierCurveTo中兩個控制點的設(shè)置
  7.    //0.5和0.6是兩個關(guān)鍵系數(shù)(在本函數(shù)中為試驗而得)
  8.    var ox = 0.5 * a,
  9.        oy = 0.6 * b;

  10.    context.save();
  11.    context.translate(x, y);
  12.    context.beginPath();
  13.    //從橢圓縱軸下端開始逆時針方向繪制
  14.    context.moveTo(0, b);
  15.    context.bezierCurveTo(ox, b, a, oy, a, 0);
  16.    context.bezierCurveTo(a, -oy, ox, -b, 0, -b);
  17.    context.bezierCurveTo(-ox, -b, -a, -oy, -a, 0);
  18.    context.bezierCurveTo(-a, oy, -ox, b, 0, b);
  19.    context.closePath();
  20.    context.stroke();
  21.    context.restore();

  22. };
復(fù)制代碼

  三次貝塞爾曲線法二


  這種方法是從StackOverFlow中一個帖子的回復(fù)中改變而來,精度較高,也是通常用來繪制橢圓的方法.
  1. //---------使用三次貝塞爾曲線模擬橢圓2---------------------
  2. //此方法也會產(chǎn)生當(dāng)lineWidth較寬,橢圓較扁時
  3. //,長軸端較尖銳,不平滑的現(xiàn)象
  4. //這種方法比前一個貝塞爾方法精確度高,但效率稍差
  5. function BezierEllipse2(ctx, x, y, a, b)
  6. {
  7.    var k = .5522848,
  8.    ox = a * k, // 水平控制點偏移量
  9.    oy = b * k; // 垂直控制點偏移量

  10.    ctx.beginPath();
  11.    //從橢圓的左端點開始順時針繪制四條三次貝塞爾曲線
  12.    ctx.moveTo(x - a, y);
  13.    ctx.bezierCurveTo(x - a, y - oy, x - ox, y - b, x, y - b);
  14.    ctx.bezierCurveTo(x + ox, y - b, x + a, y - oy, x + a, y);
  15.    ctx.bezierCurveTo(x + a, y + oy, x + ox, y + b, x, y + b);
  16.    ctx.bezierCurveTo(x - ox, y + b, x - a, y + oy, x - a, y);
  17.    ctx.closePath();
  18.    ctx.stroke();
  19. };
復(fù)制代碼


  光柵法


  這種方法可以根據(jù)Canvas能夠操作像素的特點,利用圖形學(xué)中的基本算法來繪制橢圓。 例如中點畫橢圓算法等。


  其中一個例子是園友“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,但要想實現(xiàn)一個有使用價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,算法就復(fù)雜一些。

      原文出自:Cloudy Waterman

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