html5中的canvas繪製橢圓的方法

鎮水古月發表於2012-08-27

引用:http://www.cnblogs.com/shn11160/archive/2012/08/27/2658057.html

概述

    HTML5中的Canvas並沒有直接提供繪製橢圓的方法,下面是對幾種繪製方法的總結。各種方法各有優缺,視情況選用。各方法的引數相同:

  • context為Canvas的2D繪圖環境物件,
  • x為橢圓中心橫座標,
  • y為橢圓中心縱座標,
  • a為橢圓哼半軸長,
  • b為橢圓縱半軸長。

引數方程法

    該方法利用橢圓的引數方程來繪製橢圓

//———–用引數方程繪製橢圓———————
//函式的引數x,y為橢圓中心;a,b分別為橢圓橫半軸、
//縱半軸長度,不可同時為0
//該方法的缺點是,當linWidth較寬,橢圓較扁時
//橢圓內部長軸端較為尖銳,不平滑,效率較低
function ParamEllipse(context, x, y, a, b)
{
//max是等於1除以長軸值a和b中的較大者
//i每次迴圈增加1/max,表示度數的增加
//這樣可以使得每次迴圈所繪製的路徑(弧線)接近1畫素
var step = (a > b) ? 1 / a : 1 / b;
context.beginPath();
context.moveTo(x + a, y); //從橢圓的左端點開始繪製
for (var i = 0; i < 2 * Math.PI; i += step)
{
//引數方程為x = a * cos(i), y = b * sin(i),
//引數為i,表示度數(弧度)
context.lineTo(x + a * Math.cos(i), y + b * Math.sin(i));
}
context.closePath();
context.stroke();
};

均勻壓縮法

    這種方法利用了數學中的均勻壓縮原理將圓進行均勻壓縮為橢圓,理論上為能夠得到標準的橢圓.

 

//————均勻壓縮法繪製橢圓——————–
//其方法是用arc方法繪製圓,結合scale進行橫軸或縱軸方向縮放(均勻壓縮)
//這種方法繪製的橢圓的邊離長軸端越近越粗,長軸端點的線寬是正常值
//邊離短軸越近、橢圓越扁越細,甚至產生間斷,這是scale導致的結果
//這種缺點某些時候是優點,比如在表現環的立體效果(行星光環)時
//對於引數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方法的半徑引數
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); //進行縮放(均勻壓縮)
context.beginPath();
//從橢圓的左端點開始逆時針繪製
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

    三次貝塞爾曲線繪製橢圓在實際繪製時是一種近似,在理論上也是一種近似。 但因為其效率較高,在計算機向量圖形學中,常用於繪製橢圓,但是具體的理論我不是很清楚。 近似程度在於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.

 

//———使用三次貝塞爾曲線模擬橢圓1—————–
//此方法也會產生當lineWidth較寬,橢圓較扁時,
//長軸端較尖銳,不平滑的現象
function BezierEllipse1(context, x, y, a, b)
{
//關鍵是bezierCurveTo中兩個控制點的設定
//0.5和0.6是兩個關鍵係數(在本函式中為試驗而得)
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針方向繪製
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中一個帖子的回覆中改變而來,精度較高,也是通常用來繪製橢圓的方法.

 

//———使用三次貝塞爾曲線模擬橢圓2———————
//此方法也會產生當lineWidth較寬,橢圓較扁時
//,長軸端較尖銳,不平滑的現象
//這種方法比前一個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, // 水平控制點偏移量
oy = b * k; // 垂直控制點偏移量

ctx.beginPath();<br/>
//從橢圓的左端點開始順時針繪製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Canvas能夠操作畫素的特點,利用圖形學中的基本演算法來繪製橢圓。 例如中點畫橢圓演算法等。

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(1)中點畫圓演算法”。這種方法由於比較“原始”,靈活性大,效率高,精度高,但要想實現一個有使用價值的繪製橢圓的函式,比較複雜。比如,要當線寬改變時,演算法就複雜一些。


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