HTML5 Canvas像素处理常用接口

时间：2016-02-29

内容概要：本文通过简单的代码实例，以及略猥琐的图片demo，展示了canvas在图像像素数据操作方面的常用接口。

一、canvas图片填充； 2、设置/获取canvas图片数据； 3、创建canvas图片数据；4、关于imageData.data的一点补充； 5、写在后面

一、canvas图片填充

/**
 * @description
 * @param {Number} x 图像起始绘制点距离canvas最左侧的距离
 * @param {Number} y 图像起始绘制点距离canvas最顶部的距离
 * @param {Number} width 最终图像在canvas上绘制出来的宽度
 * @param {Number} height 最终图像在canvas上绘制出来的高度
*/
context.drawImage(image, x, y, width, height)

demo_01如下：

<canvas id="draw_image_canvas" style="background:#ccc;"></canvas>

function $(id) { return document.getElementById(id); }
function getImage(url, callback){
    var img = document.createElement('img');
    img.onload = function(){
        callback && callback(this);
    };
    img.src = url;
    document.body.appendChild(img);
}

function drawImage(){
    var url = 'xiangjishi.png';
    var canvas = $('draw_image_canvas');
    var context = canvas.getContext('2d');
    getImage(url, function(img){
        canvas.width = img.width;
        canvas.height = img.height;

        var offsetX = 20;
        var offsetY = 20;
        var drawWidth = img.width/4;
        var drawHeight = img.height/4;

        context.drawImage(img, offsetX, offsetY, drawWidth, drawHeight);
    });
}
drawImage();

demo说明：加载xiangjishi.png，加载完成后，从相对于画布左上角坐标(0, 0)处开始，将xiangjishi.png绘制在画布上，效果如下：

看到这里，可能对于 context.drawImage(image, x, y, width, height) 里四个参数的含义理解还不是特别清楚，可以简单把几个参数修改下看看效果：

var offsetX = 20;
var offsetY = 20;
var drawWidth = img.width/2;
var drawHeight = img.height/2;

context.drawImage(img, offsetX, offsetY, drawWidth, drawHeight);

修改后的demo效果如下，结合上面API的说明，应该不难理解四个参数所代表的含义

context.drawImage(image, x, y, width, height)

二、获取/设置canvas图片数据

/**
 * @description 获取canvas特定区域的像素点信息
 * @param {Number} x 获取信息的起始点距离canvas最左侧的距离
 * @param {Number} y 获取信息的起始距离canvas最顶部的距离
 * @param {Number} width 获取的宽度
 * @param {Number} height 最终的高度
*/
context.getImageData(x, y, width, height)

该方法返回一个ImageData对象，该对象主要有三个属性：

imageData.width：每行有多少个元素
imageData.height：每列有多少个元素
imageData.data：一维数组，存储了从canvas中获取的每个像素的RGBA值。该数组为每个像素点保存了四个值——红、绿、蓝和alpha透明度。每个值都在0～255之间。因此，canvas上的每个像素在这个数组中就变成了四个整数值。数组的填充顺序从左到右，从上到下。

/**
 * @description 用特定的imageData设置canvas特定区域的像素信息
 * @param {Number} x 从canvas的x点处开始设置
 * @param {Number} y 从canvas的y点处开始设置
 * @param {Number} width 获取的宽度
 * @param {Number} height 最终的高度
*/
context.putImageData(imageData, x, y)

下面结合demo_2来说明getImageData()的用法以及各自参数的对应的含义

DEMO_02

源代码如下，在demo_01的基础上稍事修改：

<canvas id="draw_image_canvas" style="background:#ccc;"></canvas>
<canvas id="get_image_canvas" style="background:#ccc;"></canvas>

function getAndSetImageData(){
    var url = 'xiangjishi.png';
    getImage(url, function(img){
        $('draw_image_canvas').width = img.width;
        $('draw_image_canvas').height = img.height;
        var context = $('draw_image_canvas').getContext('2d');        
        context.drawImage(img, 0, 0, img.width, img.height);

        //获取像素信息
        var offsetX = img.width/2;
        var offsetY = img.height/2;
        var getImgWidth = img.width/2;
        var getImgHeight = img.height/2;
        var imgageData = context.getImageData(offsetX, offsetY, getImgWidth, getImgHeight);        

        //设置像素信息，此处先忽略具体代码，知道是把上面获取的像素信息原封不动放到另一canvas里即可
        var startX = 0;
        var startY = 0;
        var ct = $('get_image_canvas').getContext('2d');
        $('get_image_canvas').width = img.width;
        $('get_image_canvas').height = img.height;
        ct.putImageData(imgageData, startX, startY);

    });
}

demo_2 展示效果如下：

到这里，基本能够清除getImageData方法四个参数对应的含义。putImageData参数的理解也不难，demo_2的代码略加修改后看下效果就知道了

function getAndSetImageData(){
    var url = 'xiangjishi.png';
    getImage(url, function(img){
        $('draw_image_canvas').width = img.width;
        $('draw_image_canvas').height = img.height;
        var context = $('draw_image_canvas').getContext('2d');        
        context.drawImage(img, 0, 0, img.width, img.height);

        //获取像素信息
        var offsetX = img.width/2;
        var offsetY = img.height/2;
        var getImgWidth = img.width/2;
        var getImgHeight = img.height/2;
        var imgageData = context.getImageData(offsetX, offsetY, getImgWidth, getImgHeight);        

        //设置像素信息
        var startX = img.width/2;  //这里原先为0
        var startY = img.width/2;  //这里原先为0
        var ct = $('get_image_canvas').getContext('2d');
        $('get_image_canvas').width = img.width;
        $('get_image_canvas').height = img.height;
        ct.putImageData(imgageData, startX, startY);

    });
}

demo_3展示效果如下，可是试着把几个参数自己改一下试下，可能会有更好的理解：

三、创建canvas图片数据

/**
 * @description 预先创建一组图像数据，并绑定在canvas对象上
 * @param {Number} width 创建的宽度
 * @param {Number} height 创建的高度
*/
context.createImageData(width, height)

接口比较简单，创建的数据可以像用getImageData获取到的数据那样进行同样的处理，这里仅需要注意的是：这组图像数据不一定会反映canvas的当前状态。

四、关于imageData的一点补充

再《HTML5高级程序设计》以及很多文章里面，都把imageData.data当作一个数组来讲，但其实：

imageData.data返回的并不是真正的数组，而是一个类数组的对象，可以将imageData.data的类型打印出来

console.log(Object.prototype.toString.call(imgageData.data));  //输出：[object Uint8ClampedArray]

然后再将imageData.data的具体内容打印出来，内容较长，仅截取最前面以及最后面的一段，可以看出：

imageData.data其实是一个对象，其索引从0开始，一直到width*height*4-1。

为什么不直接用数组存放？因为数组的长度有个上限，假设为limitLength，超过limitLength的元素，均以键值的方式存储，如 data[limitLength + 100] 其实是 data['limitLength + 100 + '']（limitLength具体值记不得了，有兴趣的童鞋可以查下）

至于最后面的byteLength、byteOffset、buffer属性，未深究，此处不展开以防误导读者。