手把手教你实现一个canvas智绘画板的方法

Kelli ·

更新时间:2024-11-13

· 942 次阅读

本文主要介绍：

项目介绍项目效果展示一步步实现项目效果踩坑

一、项目介绍

名称：智绘画板

技术栈：HTML5，CSS3，JavaScript，移动端

功能描述：

支持PC端和移动端在线绘画功能实现任意选择画笔颜色、调整画笔粗细以及橡皮檫擦除等绘画功能实现在线画板的本地保存功能支持撤销和返回操作自定义背景颜色

二、项目效果展示

项目地址预览地址

预览图

PC端的预览图：

移动端的预览图：

看完上面的预览图和体验过 智绘画板 觉得还可以的，记得点个赞哦，不管你是否十分激动，反正我是挺激动的，毕竟自己实现出现的项目效果，挺自豪的，说了一堆废话，下面就可以动起手来敲代码，实现自己想要的效果！！！

注：下面实现项目效果主要是关于JavaScript方面的，下面仅仅是提供 实现思路的代码 ， 并非全部代码 。

三、一步步实现项目效果

（一）分析页面

通过 用例图 ，我们知道用户进入我们这个网站有哪些功能？

用户可以进行的操作：

画画改变画笔的粗细切换画笔的颜色使用橡皮檫擦除不想要的部分清空画板将自己画的东西保存成图片进行撤销和重做操作切换画板背景颜色兼容移动端（支持触摸）

（二）进行HTML布局

我书写html的同时，引入了css文件和js文件


<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>智绘画板</title>
    <link rel="shortcut icon" href="./image/favicon.png" type="image/x-icon">
    <link rel="stylesheet" href="./css/style.css">
</head>
<body>
    <canvas id="canvas"></canvas>
    <div class="bg-btn"></div>
    <div class="color-group" id="bgGroup">
        <h3>选择背景颜色:</h3>
        <ul class="clearfix">
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: blue;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: black;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #FF3333;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #0066FF;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #FFFF33;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #33CC66;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: gray;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #F34334;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #fff;box-shadow: 0 1px 2px 0 rgba(32,33,36,0.28);"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #9B27AC;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #4CB050;"></li>
            <li class="bgcolor-item" style="background-color: #029688;"></li>
        </ul>
        <i class="closeBtn"></i>
    </div>
    <div class="tools">
        <div class="container">
            <button class="save"  id="save" title="保存"></button>
            <button class="brush active" id="brush" title="画笔"></button>
            <button class="eraser" id="eraser" title="橡皮擦"></button>
            <button class="clear" id="clear" title="清屏"></button>
            <button class="undo"  id="undo" title="撤销"></button>
            <button class="redo"  id="redo" title="再做"></button>
        </div>
    </div>
    <div class="pen-detail" id="penDetail">
        <i class="closeBtn"></i>
        <p>笔大小</p>
        <span class="circle-box"><i id="thickness"></i></span> <input type="range" id="range1" min="1" max="10" value="1">
        <p>笔颜色</p>
        <ul class="pen-color clearfix">
            <li class="color-item active" style="background-color: black;"></li>
            <li class="color-item" style="background-color: #FF3333;"></li>
            <li class="color-item" style="background-color: #99CC00;"></li>
            <li class="color-item" style="background-color: #0066FF;"></li>
            <li class="color-item" style="background-color: #FFFF33;"></li>
            <li class="color-item" style="background-color: #33CC66;"></li>
        </ul>
        <p>不透明度</p>
        <i class="showOpacity"></i> <input type="range" id="range2" min="1" max="10" value="1">
    </div>
    <script src="./js/main.js"></script>
</body>
</html>

（三）用CSS美化界面

css代码可以根据个人习惯进行美化界面，所以这里就不写css的代码了，大家可以直接看 项目代码 或者从开发者工具中审查元素观看。如果有问题可以私聊我，我觉得问题不大。

（四）使用JS实现项目的具体功能

1.准备工作

首先，准备个容器,也就是画板了，前面的html已经书写好这个容器，这里纯属是废话。


<canvas id="canvas"></canvas>

然后初始化js


let canvas = document.getElementById('canvas');
let context = canvas.getContext('2d');

我打算把画板做成全屏的，所以接下来设置一下 canvas 的宽高


let pageWidth = document.documentElement.clientWidth;
let pageHeight = document.documentElement.clientHeight;
canvas.width = pageWidth;
canvas.height = pageHeight;

由于部分IE不支持 canvas ，如果要兼容IE，我们可以创建一个 canvas ，然后使用 excanvas 初始化，针对IE加上exCanvas.js，这里我们明确不考虑IE。

但是我在电脑上对浏览器的窗口进行改变，画板不会自适应的放缩。解决办法：


// 记得要执行autoSetSize这个函数哦
function autoSetSize(){
    canvasSetSize();
    // 当执行这个函数的时候，会先设置canvas的宽高
    function canvasSetSize(){
        let pageWidth = document.documentElement.clientWidth;
        let pageHeight = document.documentElement.clientHeight;
        canvas.width = pageWidth;
        canvas.height = pageHeight;
    }
    // 在窗口大小改变之后,就会触发resize事件，重新设置canvas的宽高
    window.onresize = function(){
        canvasSetSize();
    }
}

2.实现画画的功能

实现思路：监听鼠标事件，用 drawLine() 方法把记录的数据画出来。

初始化当前画板的画笔状态， painting = false 。当鼠标按下时（ mousedown ），把 painting 设为 true ，表示正在画，鼠标没松开。把鼠标点记录下来。当按下鼠标的时候，鼠标移动（ mousemove ）就 把点记录 下来并画出来。如果鼠标移动过快，浏览器跟不上绘画速度，点与点之间会出现间隙，所以我们需要将画出的点用线连起来（ lineTo() ）。鼠标松开的时候（ mouseup ），把 painting 设为 false 。

注： drawCircle 这个方法其实可以不用书写，这个只是为了让大家能够理解开始点击的位置在哪里？


function listenToUser() {
    // 定义一个变量初始化画笔状态
    let painting = false;
    // 记录画笔最后一次的位置
    let lastPoint = {x: undefined, y: undefined};
    // 鼠标按下事件
    canvas.onmousedown = function(e){
        painting = true;
        let x = e.clientX;
        let y = e.clientY;
        lastPoint = {'x':x,'y':y};
        drawCircle(x,y,5);
    }
    // 鼠标移动事件
    canvas.onmousemove = function(e){
        if(painting){
            let x = e.clientX;
            let y = e.clientY;
            let newPoint = {'x':x,'y':y};
            drawLine(lastPoint.x, lastPoint.y, newPoint.x, newPoint.y);
            lastPoint = newPoint;
        }
    }
    // 鼠标松开事件
    canvas.onmouseup = function(){
        painting = false;
    }
}
// 画点函数
function drawCircle(x,y,radius){
    // 新建一条路径，生成之后，图形绘制命令被指向到路径上生成路径。
    context.beginPath();
    // 画一个以（x,y）为圆心的以radius为半径的圆弧（圆），
    // 从startAngle开始到endAngle结束，按照anticlockwise给定的方向（默认为顺时针）来生成。
    context.arc(x,y,radius,0,Math.PI*2);
    // 通过填充路径的内容区域生成实心的图形
    context.fill();
    // 闭合路径之后图形绘制命令又重新指向到上下文中。
    context.closePath();
}
function drawLine(x1,y1,x2,y2){
    // 设置线条宽度
    context.lineWidth = 10;
    // 设置线条末端样式。
    context.lineCap = "round";
    // 设定线条与线条间接合处的样式
    context.lineJoin = "round";
    // moveTo(x,y)将笔触移动到指定的坐标x以及y上
    context.moveTo(x1,y1);
    // lineTo(x, y) 绘制一条从当前位置到指定x以及y位置的直线
    context.lineTo(x2,y2);
    // 通过线条来绘制图形轮廓
    context.stroke();
    context.closePath();
}

3.实现橡皮擦功能

实现思路：

获取橡皮擦元素设置橡皮擦初始状态， eraserEnabled = false 。监听橡皮擦 click 事件，点击橡皮擦，改变橡皮擦状态， eraserEnabled = true ，并且切换class，实现 被激活 的效果。 eraserEnabled 为 true 时，移动鼠标用 context.clearRect() 实现了橡皮檫。

但是我发现canvas的API中，可以清除像素的就是clearRect方法，但是clearRect方法的清除区域矩形，毕竟大部分人的习惯中的橡皮擦都是圆形的，所以就引入了剪辑区域这个强大的功能，也就是clip方法。下面的代码是使用 context.clearRect() 实现了橡皮檫。请看踩坑部分，了解如何更好的实现橡皮檫。


let eraser = document.getElementById("eraser");
let eraserEnabled = false;
// 记得要执行listenToUser这个函数哦
function listenToUser() {
   	// ... 代表省略了之前写的代码
    // ...
    // 鼠标按下事件
    canvas.onmousedown = function(e){
        // ...
        if(eraserEnabled){//要使用eraser
            context.clearRect(x-5,y-5,10,10)
        }else{
            lastPoint = {'x':x,'y':y}
        }
    }
    // 鼠标移动事件
    canvas.onmousemove = function(e){
        let x = e.clientX;
        let y = e.clientY;
        if(!painting){return}
        if(eraserEnabled){
            context.clearRect(x-5,y-5,10,10);
        }else{
            var newPoint = {'x':x,'y':y};
            drawLine(lastPoint.x, lastPoint.y,newPoint.x, newPoint.y);
            lastPoint = newPoint;
        }  
    }
    // ...
}
// 点击橡皮檫
eraser.onclick = function(){
    eraserEnabled = true;
    eraser.classList.add('active');
    brush.classList.remove('active');
}

4.实现清屏功能

实现思路：

获取元素节点。

点击清空按钮清空canvas画布。


let reSetCanvas = document.getElementById("clear");
// 实现清屏
reSetCanvas.onclick = function(){
    ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
    setCanvasBg('white');
}
// 重新设置canvas背景颜色
function setCanvasBg(color) {
    ctx.fillStyle = color;
    ctx.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
}

5.实现保存成图片功能

实现思路：

获取canvas.toDateURL 在页面里创建并插入一个a标签 a标签href等于canvas.toDateURL，并添加download属性点击保存按钮，a标签触发click事件


let save = document.getElementById("save");
// 下载图片
save.onclick = function(){
    let imgUrl = canvas.toDataURL('image/png');
    let saveA = document.createElement('a');
    document.body.appendChild(saveA);
    saveA.href = imgUrl;
    saveA.download = 'mypic'+(new Date).getTime();
    saveA.target = '_blank';
    saveA.click();
}

6.实现改变背景颜色的功能

实现思路：

获取相应的元素节点。给每一个class为bgcolor-item的标签添加点击事件，当点击事件触发时，改变背景颜色。点击设置背景颜色的div之外的地方，实现隐藏那个div。


let selectBg = document.querySelector('.bg-btn');
let bgGroup = document.querySelector('.color-group');
let bgcolorBtn = document.querySelectorAll('.bgcolor-item');
let penDetail = document.getElementById("penDetail");
let activeBgColor = '#fff';
// 实现了切换背景颜色
for (let i = 0; i < bgcolorBtn.length; i++) {
    bgcolorBtn[i].onclick = function (e) {
        // 阻止冒泡
        e.stopPropagation();
        for (let i = 0; i < bgcolorBtn.length; i++) {
            bgcolorBtn[i].classList.remove("active");
            this.classList.add("active");
            activeBgColor = this.style.backgroundColor;
            setCanvasBg(activeBgColor);
        }
    }
}
document.onclick = function(){
    bgGroup.classList.remove('active');
}
selectBg.onclick = function(e){
    bgGroup.classList.add('active');
    e.stopPropagation();
}

7.实现改变画笔粗细的功能

实现思路：

实现让设置画笔的属性的对话框出现。获取相应的元素节点。当input=range的元素发生改变的时候，获取到的值赋值给lWidth。然后设置context.lineWidth = lWidth。


let range1 = document.getElementById('range1');
let lWidth = 2;
let ifPop = false;
range1.onchange = function(){
    console.log(range1.value);
    console.log(typeof range1.value)
    thickness.style.transform = 'scale('+ (parseInt(range1.value)) +')';
    console.log(thickness.style.transform )
    lWidth = parseInt(range1.value*2);
}
// 画线函数
function drawLine(x1,y1,x2,y2){
    // ...
    context.lineWidth = lWidth;
    // ...
}
// 点击画笔
brush.onclick = function(){
    eraserEnabled = false;
    brush.classList.add('active');
    eraser.classList.remove('active');
    if(!ifPop){
        // 弹出框
        console.log('弹一弹')
        penDetail.classList.add('active');
    }else{
        penDetail.classList.remove('active');
    }
    ifPop = !ifPop;
}

8.实现改变画笔颜色的功能

实现思路跟 改变画板背景颜色 的思路类似。


let aColorBtn = document.getElementsByClassName("color-item");
getColor();
function getColor(){
    for (let i = 0; i < aColorBtn.length; i++) {
        aColorBtn[i].onclick = function () {
            for (let i = 0; i < aColorBtn.length; i++) {
                aColorBtn[i].classList.remove("active");
                this.classList.add("active");
                activeColor = this.style.backgroundColor;
                ctx.fillStyle = activeColor;
                ctx.strokeStyle = activeColor;
            }
        }
    }
}

9.实现改变撤销和重做的功能

实现思路：

保存快照：每完成一次绘制操作则保存一份 canvas 快照到 canvasHistory 数组（生成快照使用 canvas 的 toDataURL() 方法，生成的是 base64 的图片）；撤销和反撤销：把 canvasHistory 数组中对应索引的快照使用 canvas 的 drawImage() 方法重绘一遍；绘制新图像：执行新的绘制操作时，删除当前位置之后的数组记录，然后添加新的快照。


let undo = document.getElementById("undo");
let redo = document.getElementById("redo");
// ...
canvas.onmouseup = function(){
        painting = false;
        canvasDraw();
}
let canvasHistory = [];
let step = -1;
// 绘制方法
function canvasDraw(){
    step++;
    if(step < canvasHistory.length){
        canvasHistory.length = step;  // 截断数组
    }
    // 添加新的绘制到历史记录
    canvasHistory.push(canvas.toDataURL());
}
// 撤销方法
function canvasUndo(){
    if(step > 0){
        step--;
        // ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
        let canvasPic = new Image();
        canvasPic.src = canvasHistory[step];
        canvasPic.onload = function () { ctx.drawImage(canvasPic, 0, 0); }
        undo.classList.add('active');
    }else{
        undo.classList.remove('active');
        alert('不能再继续撤销了');
    }
}
// 重做方法
function canvasRedo(){
    if(step < canvasHistory.length - 1){
        step++;
        let canvasPic = new Image();
        canvasPic.src = canvasHistory[step];
        canvasPic.onload = function () { 
            // ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
            ctx.drawImage(canvasPic, 0, 0);
        }
        redo.classList.add('active');
    }else {
        redo.classList.remove('active')
        alert('已经是最新的记录了');
    }
}
undo.onclick = function(){
    canvasUndo();
}
redo.onclick = function(){
    canvasRedo();
}

10.兼容移动端

实现思路：

判断设备是否支持触摸 true ，则使用 touch 事件； false ，则使用 mouse 事件


// ...
if (document.body.ontouchstart !== undefined) {
    // 使用touch事件
    anvas.ontouchstart = function (e) {
        // 开始触摸
    }
    canvas.ontouchmove = function (e) {
        // 开始滑动
    }
    canvas.ontouchend = function () {
        // 滑动结束
    }
}else{
    // 使用mouse事件
    // ...
}
// ...

四、踩坑

问题1：在电脑上对浏览器的窗口进行改变，画板不会自适应

解决办法：

onresize响应事件处理中，获取到的页面尺寸参数是变更后的参数。

当窗口大小发生改变之后，重新设置canvas的宽高，简单来说，就是窗口改变之后，给canvas.width和canvas.height重新赋值。


// 记得要执行autoSetSize这个函数哦
function autoSetSize(){
    canvasSetSize();
    // 当执行这个函数的时候，会先设置canvas的宽高
    function canvasSetSize(){
        let pageWidth = document.documentElement.clientWidth;
        let pageHeight = document.documentElement.clientHeight;
        canvas.width = pageWidth;
        canvas.height = pageHeight;
    }
    // 在窗口大小改变之后,就会触发resize事件，重新设置canvas的宽高
    window.onresize = function(){
        canvasSetSize();
    }
}

问题2：当绘制线条宽度比较小的时候还好,一旦比较粗就会出现问题

解决办法：看一下文档，得出方法，只需要简单修改一下 绘制线条的代码 就行


// 画线函数
function drawLine(x1,y1,x2,y2){
    context.beginPath();
    context.lineWidth = lWidth;
    //-----加入-----
    // 设置线条末端样式。
    context.lineCap = "round";
    // 设定线条与线条间接合处的样式
    context.lineJoin = "round";
    //-----加入-----
    context.moveTo(x1,y1);
    context.lineTo(x2,y2);
    context.stroke();
    context.closePath();
}

问题3：如何实现圆形的橡皮檫？

解决办法：

canvas的API中，可以清除像素的就是clearRect方法，但是clearRect方法的清除区域矩形，毕竟大部分人的习惯中的橡皮擦都是圆形的，所以就引入了剪辑区域这个强大的功能，也就是clip方法。用法很简单：


ctx.save()
ctx.beginPath()
ctx.arc(x2,y2,a,0,2*Math.PI);
ctx.clip()
ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
ctx.restore();

上面那段代码就实现了圆形区域的擦除，也就是先实现一个圆形路径，然后把这个路径作为剪辑区域，再清除像素就行了。有个注意点就是需要先保存绘图环境，清除完像素后要重置绘图环境，如果不重置的话以后的绘图都是会被限制在那个剪辑区域中。

问题4：如何兼容移动端？

1.添加meta标签

因为浏览器初始会将页面现在手机端显示时进行缩放，因此我们可以在meta标签中设置meta viewport属性，告诉浏览器不将页面进行缩放，页面宽度=用户设备屏幕宽度


<meta name="viewport" content="width=device-width,
initial-scale=1,user-scalable=no,
maximum-scale=1.0,minimum-scale=1.0"/>
/*
页面宽度=移动宽度 ：width=device-width
用户不可以缩放：user-scalable=no
缩放比例：initial-scale=1
最大缩放比例：maximum-scale=1.0
最小缩放比例：minimum-scale=1.0
*/

2.在移动端几乎使用的都是touch事件，与PC端不同

由于移动端是触摸事件，所以要用到H5的属性touchstart/touchmove/touchend,但是PC端只支持鼠标事件，所以要进行特性检测。

在 touch 事件里，是通过 .touches[0].clientX 和 .touches[0].clientY 来获取坐标的，这点要和 mouse 事件区别开。

问题5：出现一个问题就是清空之后，重新画，然后出现原来的画的东西

这个嘛，问题不大，只不过是我漏写context.beginPath(); ，也花了一点时间在上面解决bug，让我想起“代码千万行,注释第一行;编程不规范,同事两行泪 ”，还是按照文档操作规范操作好，真香！！！

画板 canvas

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