canvas是ArkUI開發框架裡的畫布元件，常用於自定義繪製圖形。因為其輕量、靈活、高效等優點，被廣泛應用於UI介面開發中。
本期，我們將為大家介紹canvas元件的使用。
一、canvas介紹
1. 什麼是canvas？
在Web瀏覽器中，canvas是一個可自定義width、height的矩形畫布，畫布左上角為座標原點，以畫素為單位，水平向右為x軸，垂直向下為y軸，畫布內所有元素的位置基於原點進行定位。
如圖1所示，我們通過<canvas>標籤，建立了一個width=1500px，height=900px的空白畫布，我們還需要“畫筆”才能繪製圖形。canvas採用輕量的逐畫素渲染機制，以JS為“畫筆”直接控制畫布畫素，從而實現圖形繪製。
圖1 canvas畫布
2. canvas的“畫筆”
canvas本身雖不具備繪製能力，但是提供了獲取“畫筆”的方法。開發者可通過getContext('2d')方法獲取CanvasRenderingContext2D物件完成2D影像繪製，或通過getContext('webgl')方法獲取WebGLRenderingContext物件完成3D影像繪製。
目前，ArkUI開發框架中的WebGL1.0及WebGL2.0標準3D圖形繪製能力正在完善中，所以本文將著重介紹2D影像的繪製。如圖2所示，是CanvasRenderingContext2D物件提供的部分2D影像繪製方法，豐富的繪製方法讓開發者能高效的繪製出矩形、文字、圖片等。
圖2 影像繪製方法
另外，開發者還可以獲取OffscreenCanvasRenderingContext2D物件進行離屏繪製，繪製方法同上。
當繪製的圖形比較複雜時，頻繁的刪除與重繪會消耗很多效能。開發者可根據自身的需求靈活選取canvas的渲染方式。這時，開發者可以根據自身的需求靈活選取離屏渲染的方式，通過建立OffscreenCanvas物件作為一個緩衝區，然後將需要繪製的內容先繪製在OffscreenCanvas上，最後再將OffscreenCanvas繪製到主畫布上，以提高畫布效能，確保繪圖的質量。
二、canvas基礎繪製方法
通過上節對canvas元件的基本介紹，相信大家對canvas元件已經有了一定的認識，下面我們將為大家實際演示canvas元件在ArkUI開發框架中的使用方法。ArkUI開發框架參考Web瀏覽器中canvas的設計，並在“類Web開發正規化”及“宣告式開發正規化”兩種開發正規化中進行提供，接下來我們將分別介紹這兩種開發正規化中canvas的使用。
1. 類Web開發正規化中canvas的繪製方法
類Web開發正規化，使用HML標籤檔案進行佈局搭建、CSS檔案進行樣式描述，並通過JS語言進行邏輯處理。目前，JS語言的canvas繪圖功能已經基本上完善，下面我們將通過兩個示例，展示基於JS語言的canvas元件基礎使用方法。
（1）矩形填充
CanvasRenderingContext2D物件提供了fillRect(x, y, width,height)方法，用於繪製一個填充的矩形。如圖3所示，在畫布內繪製了一個黑色的填充矩形，x與y指定了在canvas畫布上所繪製的矩形的左上角（相對於原點）的座標，width和height則設定了矩形的尺寸。
圖3 填充的矩形
示例程式碼如下：
//建立一個width=1500px，height=900px的畫布 <!-- xxx.hml --> <div> <canvas ref="canvas" style="width: 1500px; height: 900px; "></canvas> </div> //xxx.js export default { onShow() { const el =this.$refs.canvas; //獲取2D繪製物件 const ctx = el.getContext('2d'); //設定填充為黑色 ctx.fillStyle = '#000000'; //設定填充矩形的座標及尺寸 ctx.fillRect(200, 200, 300, 300); } }
（2）縮放與陰影
CanvasRenderingContext2D物件提供了scale(x,y)方法，引數x表示橫軸方向上縮放倍數，y表示縱軸方向上縮放的倍數，值得注意的是縮放過程中定位也會被縮放。如圖4所示，是將上個示例中的填充矩形通過 scale(2,1.5)進行縮放，並通過shadowBlur方法加上陰影后的效果。
圖4 縮放與新增陰影后的效果
示例程式碼如下：
//xxx.js
export default {
onShow() {
const el =this.$refs.canvas;
const ctx = el.getContext('2d');
//設定繪製陰影的模糊級別
ctx.shadowBlur = 80;
ctx.shadowColor = 'rgb(0,0,0)';
ctx.fillStyle = 'rgb(0,0,0)';
// x Scale to 200%,y Scale to 150%
ctx.scale(2, 1.5);
ctx.fillRect(200, 200, 300, 300);
}
}
2. 宣告式開發正規化中canvas的繪製方法
宣告式開發正規化，採用TS語言並進行宣告式UI語法擴充套件，從元件、動效和狀態管理三個維度提供了UI繪製能力。目前，eTS語言已經提供了canvas元件繪製能力，但功能仍在完善中。下面我們將通過兩個示例，展示宣告式開發正規化中canvas元件的基礎使用方法。
（1）圖片疊加
如圖5所示，是三張圖片疊加的效果，頂層的圖片覆蓋了底層的圖片。通過依次使用drawImage(x,y, width, height)方法設定圖片座標及尺寸，後面繪製的圖片自動覆蓋原來的影像，從而達到預期效果。
圖5 圖片疊加
擴充套件的TS語言採用更接近自然語義的程式設計方式，讓開發者可以直觀地描述UI介面，示例程式碼如下：
@Entry
@Component
struct IndexCanvas1 {
private settings:RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
//獲取繪圖物件
private ctx: RenderingContext = new RenderingContext(this.settings);
//列出所要用到的圖片
private img:ImageBitmap = new ImageBitmap("common/bg.jpg");
build() {
Column() {
//建立canvas
Canvas(this.ctx)
.width(1500)
.height(900)
.border({color:"blue",width:1,})
.backgroundColor('#ffff00')
//開始繪製
.onReady(() => {
this.ctx.drawImage( this.img,400,200,540,300);
this.ctx.drawImage( this.img,500,300,540,300);
this.ctx.drawImage( this.img,600,400,540,300);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
（2）點選建立線性漸變
如圖6所示，在畫布中是一個線性漸變效果。本示例基於canvas擴充套件了一個Button元件，通過點選“Click”按鈕，觸發onClick()方法，並通過呼叫createLinearGradient()方法，繪製出了一個線性漸變色。
圖6 圖片上新增文字
示例程式碼如下：
@Entry
@Component
struct GradientExample {
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
private context: RenderingContext = new RenderingContext(this.settings);
private gra: CanvasGradient = new CanvasGradient();
build() {
Column({ space: 5 }) {
//建立一個畫布
Canvas(this.context)
.width(1500)
.height(900)
.backgroundColor('#ffff00 ')
Column() {
//設定按鈕的樣式
Button('Click').width(250).height(100).backgroundColor('#000000')
.onClick(() => {
//建立一個線性漸變色
var grad = this.context.createLinearGradient(600, 200, 400, 750)
grad.addColorStop(0.0, 'red');
grad.addColorStop(0.5, 'white');
grad.addColorStop(1.0, 'green');
this.context.fillStyle = grad;
this.context.fillRect(400, 200, 550, 550);
})
}.alignItems(HorizontalAlign.center)
}
}
}
三、飛機大戰小遊戲繪製實踐
如圖7所示，是一款“飛機大戰”小遊戲，通過控制戰機的移動摧毀敵機。如何使用ArkUI開發框架提供的canvas元件輕鬆實現這個經典懷舊的小遊戲？實現思路及關鍵程式碼如下：
圖7 飛機大戰小遊戲
1. 首先列出遊戲所用到的圖片。
private imgList:Array<string> = ["xx.png","xx.png"…];
2. 將圖片渲染到canvas畫布上。
let img:ImageBitmap = new ImageBitmap("圖片路徑（如common/images）/"+this.imgList[陣列下標]);
this.ctx.drawImage( img,150/* x座標*/, 150/* y座標*/, 600/*寬*/, 600/*高*/)
3. 繪製背景圖片和戰機向下移動的效果。
this.ctx.drawImage(this.bg, 0, this.bgY);
this.ctx.drawImage(this.bg, 0, this.bgY - 480);
this.bgY++ == 480 && (this.bgY = 0);
4. 使用Math.round函式隨機獲取敵機圖片並渲染到畫布上。並且改變敵機y軸座標，使它向下運動。
Efight = Math.round(Math.random()*7);
//前七張為敵機圖片。
let img:ImageBitmap = new ImageBitmap("common/img"+this.imgList[Efight]);
this.ctx.drawImage(img, 0, this.Eheight + 50);//渲染敵機
5. 在頁面每隔120s出現一排子彈，之後減小或增大（x,y）軸的座標達到子彈射出效果。
let i= 0;
setInterval(()=>{
this.ctx.drawImage(this.bulImg1,image.x – 10 – (i *10) , image.x + (i *10))
this.ctx.drawImage(this.bulimg2, this. bulImg1,image.x – (i *10) , i image.x + (i *10))
this.ctx.drawImage(this.bulimg3, image.x + 10 + (i *10), image.x + (i *10))
i ++;
},120)
6.使用onTouch方法獲取戰機移動位置，獲取拖動的座標後重新設定戰機的圖片座標，使戰機實現拖動效果。
.onTouch((event)=>{ var offsetX = event.localX ||event.touches[0].localX; var offsetY = event.localY ||event.touches[0].localY; var w = this.heroImg[0].width, h = this.heroImg[0].height; var nx = offsetX - w / 2, ny = offsetY - h / 2; nx < 20 - w / 2 ? nx = 20 - w / 2 : nx > (this.windowWidth - w / 2 - 20) ? nx = (this.windowWidth - w / 2 - 20) : 0; ny < 0 ? ny = 0 : ny > (this.windowHeight - h / 2) ? ny = (this.windowHeight – h/2) : 0; this.hero.x = nx; this.hero.y = ny; this.hero.count = 2;
注：本示例引用了部分開源資源：https://github.com/xs528/game，感興趣的開發者可參考此開源資源，結合文中的實現思路補全程式碼。
以上就是本期全部內容，期待廣大開發者能通過canvas元件繪製出精美的圖形。更多canvas元件的詳細使用方法，可跳轉到官網文件（https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-references/js-components-canvas-canvas-0000000000621808）進行學習。
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