鸿蒙HarmonyOS实战-ArkUI组件（Canvas）
🚀一、Canvas
Canvas组件是一种图形渲染组件，它提供了一个画布（canvas），开发者可以在上面绘制各种图形、文本等。Canvas组件通常用于创建游戏、数据可视化等需要动态绘制图形的应用程序。
Canvas组件提供了多个API，开发者可以使用这些API进行绘制操作。常用的API包括绘制矩形、圆形、线条、文字等。开发者可以设置画布的大小、背景色、绘制的颜色、线条的宽度等属性。
在Canvas组件中，开发者可以监听鼠标事件（如点击、移动等）和键盘事件，以便根据用户的交互来实现相应的操作。
Canvas组件的使用通常需要一定的编程知识和技巧，开发者需要了解如何使用API进行绘图操作，以及如何处理用户的交互事件。
🔎1.使用画布组件绘制自定义图形
🦋1.1 直接绘制
Canvas直接绘制图形的原理是通过Canvas API调用一系列绘制方法来在Canvas元素上绘制图形和图像。Canvas元素本身是一个空的矩形区域，通过获取Canvas的上下文（context），可以使用上下文提供的绘制方法来进行绘制。
@Entry
@Component
struct CanvasExample1 {
//用来配置CanvasRenderingContext2D对象的参数，包括是否开启抗锯齿，true表明开启抗锯齿。
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true)
//用来创建CanvasRenderingContext2D对象，通过在canvas中调用CanvasRenderingContext2D对象来绘制。
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings)
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
//在canvas中调用CanvasRenderingContext2D对象。
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() => {
//可以在这里绘制内容。
this.context.strokeRect(50, 50, 200, 150);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
🦋1.2 离屏绘制
离屏绘制（offscreen rendering）是指将渲染结果绘制到与屏幕不直接相关的缓冲区中进行处理。传统的渲染方式是直接将图像渲染到屏幕上，而离屏绘制则是在一个特定的缓冲区中进行渲染，然后再将渲染结果显示到屏幕上。
离屏绘制的主要作用是实现一些特殊效果，比如阴影、模糊、遮罩等。这些效果通常需要在渲染过程中进行多次操作，直接在屏幕上渲染会导致效率低下。使用离屏绘制可以在一个独立的缓冲区中进行这些操作，然后再将结果绘制到屏幕上。
离屏绘制可以通过一些图形库或引擎来实现，例如OpenGL、DirectX等。在移动设备上，离屏绘制通常使用Frame Buffer来实现。开发者可以通过指定一个离屏渲染的目标缓冲区，然后在这个缓冲区中进行渲染操作，最后再将结果绘制到屏幕上。
离屏绘制虽然可以实现一些特殊效果，但由于需要额外的资源和计算开销，使用不当会导致性能问题。因此，在使用离屏绘制时应该注意减少不必要的操作和资源消耗，以提高性能和用户体验。
@Entry
@Component
struct CanvasExample2 {
//用来配置CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象的参数，包括是否开启抗锯齿。true表明开启抗锯齿
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true)
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings)
//用来创建OffscreenCanvasRenderingContext2D对象，width为离屏画布的宽度，height为离屏画布的高度。通过在canvas中调用OffscreenCanvasRenderingContext2D对象来绘制。
private offContext: OffscreenCanvasRenderingContext2D = new OffscreenCanvasRenderingContext2D(600, 600, this.settings)
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
//可以在这里绘制内容
this.offContext.strokeRect(50, 50, 200, 150);
//将离屏绘值渲染的图像在普通画布上显示
let image = this.offContext.transferToImageBitmap();
this.context.transferFromImageBitmap(image);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
在Canvas上加载Lottie动画时，需要先按照如下方式下载Lottie，具体使用：https://ohpm.openharmony.cn/#/cn/detail/@ohos/lottie
🔎2.初始化画布组件
在HarmonyOS中，Canvas类是用于绘制图形的核心类。Canvas类提供了onReady方法，用于在Canvas准备好进行绘制之后的回调操作。
当Canvas准备好进行绘制时，会调用onReady方法。开发者可以重写onReady方法，实现一些绘制前的准备工作，例如设置画笔颜色、绘制区域等。
要使用Canvas的onReady方法，需要创建一个Canvas实例，然后通过实例调用onReady方法。
@Entry
@Component
struct CanvasExample2 {
//用来配置CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象的参数，包括是否开启抗锯齿。true表明开启抗锯齿
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true)
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings)
//用来创建OffscreenCanvasRenderingContext2D对象，width为离屏画布的宽度，height为离屏画布的高度。通过在canvas中调用OffscreenCanvasRenderingContext2D对象来绘制。
private offContext: OffscreenCanvasRenderingContext2D = new OffscreenCanvasRenderingContext2D(600, 600, this.settings)
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() => {
this.context.fillStyle = '#0097D4';
this.context.fillRect(50, 50, 100, 100);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
🔎3.画布组件绘制方式
Canvas类支持使用Path2D对象来绘制复杂的路径图形。
Path2D是一个可重用的路径对象，用于描述二维空间中的路径。开发者可以使用Path2D对象来定义路径的轮廓，并在Canvas上绘制出来。
@Entry
@Component
struct CanvasExample2 {
//用来配置CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象的参数，包括是否开启抗锯齿。true表明开启抗锯齿
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true)
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings)
//用来创建OffscreenCanvasRenderingContext2D对象，width为离屏画布的宽度，height为离屏画布的高度。通过在canvas中调用OffscreenCanvasRenderingContext2D对象来绘制。
private offContext: OffscreenCanvasRenderingContext2D = new OffscreenCanvasRenderingContext2D(600, 600, this.settings)
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
this.context.beginPath();
this.context.moveTo(50, 50);
this.context.lineTo(280, 160);
this.context.stroke();
})
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
let region = new Path2D();
region.arc(100, 75, 50, 0, 6.28);
this.context.stroke(region);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
🔎4.画布组件常用方法
🦋4.1 基础形状绘制
可以通过arc（绘制弧线路径）、 ellipse（绘制一个椭圆）、rect（创建矩形路径）等接口绘制基础形状
@Entry
@Component
struct CanvasExample2 {
//用来配置CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象的参数，包括是否开启抗锯齿。true表明开启抗锯齿
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true)
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings)
//用来创建OffscreenCanvasRenderingContext2D对象，width为离屏画布的宽度，height为离屏画布的高度。通过在canvas中调用OffscreenCanvasRenderingContext2D对象来绘制。
private offContext: OffscreenCanvasRenderingContext2D = new OffscreenCanvasRenderingContext2D(600, 600, this.settings)
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
//绘制矩形
this.context.beginPath();
this.context.rect(100, 50, 100, 100);
this.context.stroke();
//绘制圆形
this.context.beginPath();
this.context.arc(150, 250, 50, 0, 6.28);
this.context.stroke();
//绘制椭圆
this.context.beginPath();
this.context.ellipse(150, 450, 50, 100, Math.PI * 0.25, Math.PI * 0, Math.PI * 2);
this.context.stroke();
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
🦋4.2 文本绘制
可以通过fillText（绘制填充类文本）、strokeText（绘制描边类文本）等接口进行文本绘制。
@Entry
@Component
struct CanvasExample2 {
//用来配置CanvasRenderingContext2D对象和OffscreenCanvasRenderingContext2D对象的参数，包括是否开启抗锯齿。true表明开启抗锯齿
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true)
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings)
//用来创建OffscreenCanvasRenderingContext2D对象，width为离屏画布的宽度，height为离屏画布的高度。通过在canvas中调用OffscreenCanvasRenderingContext2D对象来绘制。
private offContext: OffscreenCanvasRenderingContext2D = new OffscreenCanvasRenderingContext2D(600, 600, this.settings)
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
//绘制填充类文本
this.context.font = '50px sans-serif';
this.context.fillText("Hello World!", 50, 100);
//绘制描边类文本
this.context.font = '55px sans-serif';
this.context.strokeText("Hello World!", 50, 150);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
🦋4.3 绘制图片和图像像素信息处理
@Entry
@Component
struct GetImageData {
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true)
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings)
private offContext: OffscreenCanvasRenderingContext2D = new OffscreenCanvasRenderingContext2D(600, 600, this.settings)
private img:ImageBitmap = new ImageBitmap("1702344909275.jpg")
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
// 使用drawImage接口将图片画在（0，0）为起点，宽高130的区域
this.offContext.drawImage(this.img,0,0,130,130);
// 使用getImageData接口，获得canvas组件区域中，（50，50）为起点，宽高130范围内的绘制内容
let imagedata = this.offContext.getImageData(50,50,130,130);
// 使用putImageData接口将得到的ImageData画在起点为（150， 150）的区域中
this.offContext.putImageData(imagedata,150,150);
// 将离屏绘制的内容画到canvas组件上
let image = this.offContext.transferToImageBitmap();
this.context.transferFromImageBitmap(image);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
🦋4.4 其他方法
Canvas中还提供其他类型的方法。渐变（CanvasGradient对象）相关的方法：createLinearGradient（创建一个线性渐变色）、createRadialGradient（创建一个径向渐变色）等。
Canvas的createRadialGradient方法用于创建一个径向渐变色。
语法：
createRadialGradient(x0, y0, r0, x1, y1, r1)
参数说明：
- x0：渐变的起始圆的x坐标
- y0：渐变的起始圆的y坐标
- r0：渐变的起始圆的半径
- x1：渐变的结束圆的x坐标
- y1：渐变的结束圆的y坐标
- r1：渐变的结束圆的半径
@Entry
@Component
struct GetImageData {
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true)
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings)
private offContext: OffscreenCanvasRenderingContext2D = new OffscreenCanvasRenderingContext2D(600, 600, this.settings)
private img:ImageBitmap = new ImageBitmap("1702344909275.jpg")
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
//创建一个径向渐变色的CanvasGradient对象
let grad = this.context.createRadialGradient(200,200,50, 200,200,200)
//为CanvasGradient对象设置渐变断点值，包括偏移和颜色
grad.addColorStop(0.0, '#E87361');
grad.addColorStop(0.5, '#FFFFF0');
grad.addColorStop(1.0, '#BDDB69');
//用CanvasGradient对象填充矩形
this.context.fillStyle = grad;
this.context.fillRect(0, 0, 400, 400);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
🔎5.场景示例
🦋5.1 规则基础形状绘制
@Entry
@Component
struct ClearRect {
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings);
build() {
Flex({ direction: FlexDirection.Column, alignItems: ItemAlign.Center, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
// 设定填充样式，填充颜色设为蓝色
this.context.fillStyle = '#0097D4';
// 以(50, 50)为左上顶点，画一个宽高200的矩形
this.context.fillRect(50,50,200,200);
// 以(70, 70)为左上顶点，清除宽150高100的区域
this.context.clearRect(70,70,150,100);
})
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
🦋5.2 不规则图形绘制
@Entry
@Component
struct Path2d {
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
private context: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings);
build() {
Row() {
Column() {
Canvas(this.context)
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor('#F5DC62')
.onReady(() =>{
// 使用Path2D的接口构造一个五边形
let path = new Path2D();
path.moveTo(150, 50);
path.lineTo(50, 150);
path.lineTo(100, 250);
path.lineTo(200, 250);
path.lineTo(250, 150);
path.closePath();
// 设定填充色为蓝色
this.context.fillStyle = '#0097D4';
// 使用填充的方式，将Path2D描述的五边形绘制在canvas组件内部
this.context.fill(path);
})
}
.width('100%')
}
.height('100%')
}
}
🚀写在最后
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