图形变换

从今天开始，我们就开始谈一谈图形变换。图形变换是指用数学方法调整所绘形状的物理属性，其实质是坐标变形。所有的变换都依赖于后台的数学矩阵运算，所以我们只要使用变换的功能即可，无需去理解这些运算。谈到图形变换，不得不得说的三个基本变换方法就是：

  1. 平移变换：translate(x,y)
  2. 旋转变换：rotate(deg)
  3. 缩放变换：scale(sx,sy)

其实坐标变形的本质是变换矩阵，所以在最后我们会谈一谈一个万能的变换方法——矩阵变换transform()。那么，我们按部就班，这一节我们来谈一谈平移变换。

平移变换translate()

平移变换，故名思议，就是一般的图形位移。比如这里我想将位于（100，100）的矩形平移至（200，200）点。那么我只要在绘制矩形之前加上context.translate(100,100)即可。

这里的translate()只传入两个参数，其实就是新画布坐标系原点的坐标。下面结合代码来看看效果。

  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html lang="zh">
  3. <head>
  4.     <meta charset="UTF-8">
  5.     <title>平移变换</title>
  6.     <style>
  7.         body { background: url("./images/bg3.jpg") repeat; }
  8.         #canvas { border: 1px solid #aaaaaa; display: block; margin: 50px auto; }
  9.     </style>
  10. </head>
  11. <body>
  12. <div id="canvas-warp">
  13.     <canvas id="canvas">
  14.         你的浏览器居然不支持Canvas？！赶快换一个吧！！
  15.     </canvas>
  16. </div>
  18. <script>
  19.     window.onload = function(){
  20.         var canvas = document.getElementById("canvas");
  21.         canvas.width = 800;
  22.         canvas.height = 600;
  23.         var context = canvas.getContext("2d");
  24.         context.fillStyle = "#FFF";
  25.         context.fillRect(0,0,800,600);
  27.         context.fillStyle = "#00AAAA";
  28.         context.fillRect(100,100,200,100);
  30.         context.fillStyle = "red";
  31.         context.translate(100,100);
  32.         context.fillRect(100,100,200,100);
  34.     };
  35. </script>
  36. </body>
  37. </html>

演示 13-1

运行结果：

12.平移变换 - 图1

这里的蓝色矩形，是矩形原来的位置，然后调用translate()方法，将矩形位移至（200，200），即红色矩形的位置。我们来用一张图看看，它是怎么做到平移变换的。

12.平移变换 - 图2

没错，其实这里的平移变换实质就是在平移坐标系，而对translate()传入的参数，实质就是新坐标系相对于旧坐标系的原点。这使得我们依旧是在（100，100）绘制的红色矩形，在平移坐标系之后，变到了（200，200）处。

注意使用状态保存

其实这里有一个坑，我们如果想把矩形平移至（300，300）怎么办呢？或许我们会想，直接调用context.translate(200,200)就可以了。好，我们看看效果。

  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html lang="zh">
  3. <head>
  4.     <meta charset="UTF-8">
  5.     <title>平移变换</title>
  6.     <style>
  7.         body { background: url("./images/bg3.jpg") repeat; }
  8.         #canvas { border: 1px solid #aaaaaa; display: block; margin: 50px auto; }
  9.     </style>
  10. </head>
  11. <body>
  12. <div id="canvas-warp">
  13.     <canvas id="canvas">
  14.         你的浏览器居然不支持Canvas？！赶快换一个吧！！
  15.     </canvas>
  16. </div>
  18. <script>
  19.     window.onload = function(){
  20.         var canvas = document.getElementById("canvas");
  21.         canvas.width = 800;
  22.         canvas.height = 600;
  23.         var context = canvas.getContext("2d");
  24.         context.fillStyle = "#FFF";
  25.         context.fillRect(0,0,800,600);
  27.         context.fillStyle = "#00AAAA";
  28.         context.fillRect(100,100,200,100);
  30.         context.fillStyle = "red";
  31.         context.translate(100,100);
  32.         context.fillRect(100,100,200,100);
  34.         context.fillStyle = "green";
  35.         context.translate(200,200);
  36.         context.fillRect(100,100,200,100);
  38.     };
  39. </script>
  40. </body>
  41. </html>

演示 13-2

运行结果：

12.平移变换 - 图3

这里的绿色矩形并没有如我们所愿在（300，300）位置处，而是跑到了（400，400）这里。为什么呢？想必大家已经知道了答案——Canvas是基于状态的绘制。在我们第一次平移之后，坐标系已经在（100，100）处了，所以如果继续平移，这个再基于新坐标系继续平移坐标系。那么要怎么去解决呢？很简单，有两个方法。

第一，在每次使用完变换之后，记得将坐标系平移回原点，即调用translate(-x,-y)。

第二，在每次平移之前使用context.save()，在每次绘制之后，使用context.restore()。

切记，千万不要再想着我继续紧接着第一次平移之后再平移translate(100,100)不就行了，这样你自己的坐标系就会乱套，根本找不到自己的坐标系原点在哪，在多次变换或者封装函数之后，会坑死你。所以一定要以最初状态为最根本的参照物，这是原则性问题。这里我建议使用第二种方法，而且在涉及所有图形变换的时候，都要这么处理，不仅仅是平移变换。

具体使用如下。

  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html lang="zh">
  3. <head>
  4.     <meta charset="UTF-8">
  5.     <title>平移变换</title>
  6.     <style>
  7.         body { background: url("./images/bg3.jpg") repeat; }
  8.         #canvas { border: 1px solid #aaaaaa; display: block; margin: 50px auto; }
  9.     </style>
  10. </head>
  11. <body>
  12. <div id="canvas-warp">
  13.     <canvas id="canvas">
  14.         你的浏览器居然不支持Canvas？！赶快换一个吧！！
  15.     </canvas>
  16. </div>
  18. <script>
  19.     window.onload = function(){
  20.         var canvas = document.getElementById("canvas");
  21.         canvas.width = 800;
  22.         canvas.height = 600;
  23.         var context = canvas.getContext("2d");
  24.         context.fillStyle = "#FFF";
  25.         context.fillRect(0,0,800,600);
  27.         context.fillStyle = "#00AAAA";
  28.         context.fillRect(100,100,200,100);
  30.         context.save();
  31.         context.fillStyle = "red";
  32.         context.translate(100,100);
  33.         context.fillRect(100,100,200,100);
  34.         context.restore();
  36.         context.save();
  37.         context.fillStyle = "green";
  38.         context.translate(200,200);
  39.         context.fillRect(100,100,200,100);
  40.         context.restore();
  42.     };
  43. </script>
  44. </body>
  45. </html>

演示 13-3

运行结果：

12.平移变换 - 图4

因此，在使用图形变换的时候，要记得结合使用状态保存。

好了，这一节的内容很少，我们继续前进。😋