Question

在HTML5的CANVAS上绘制椭圆的几种方法

Answer 1

HTML5中的Canvas并没有直接提供绘制椭圆的方法，下面是对几种绘制方法的总结。各种方法各有优缺，视情况选用。各方法的参数相同：





context为Canvas的2D绘图环境对象，x为椭圆中心横坐标，y为椭圆中心纵坐标，a为椭圆横半轴长，b为椭圆纵半轴长。







参数方程法





该方法利用椭圆的参数方程来绘制椭圆

//-----------用参数方程绘制椭圆---------------------

//函数的参数x,y为椭圆中心；a,b分别为椭圆横半轴、

//纵半轴长度，不可同时为0

//该方法的缺点是，当linWidth较宽，椭圆较扁时

//椭圆内部长轴端较为尖锐，不平滑，效率较低

function ParamEllipse(context, x, y, a, b)

{

//max是等于1除以长轴值a和b中的较大者

//i每次循环增加1/max，表示度数的增加

//这样可以使得每次循环所绘制的路径（弧线）接近1像素

var step = (a > b) ? 1 / a : 1 / b;

context.beginPath();

context.moveTo(x + a, y); //从椭圆的左端点开始绘制

for (var i = 0; i < 2 * Math.PI; i += step)

{

//参数方程为x = a * cos(i), y = b * sin(i)，

//参数为i，表示度数（弧度）

context.lineTo(x + a * Math.cos(i), y + b * Math.sin(i));

}

context.closePath();

context.stroke();

};

均匀压缩法





这种方法利用了数学中的均匀压缩原理将圆进行均匀压缩为椭圆，理论上为能够得到标准的椭圆.

//------------均匀压缩法绘制椭圆--------------------

//其方法是用arc方法绘制圆，结合scale进行

//横轴或纵轴方向缩放（均匀压缩）

//这种方法绘制的椭圆的边离长轴端越近越粗，长轴端点的线宽是正常值

//边离短轴越近、椭圆越扁越细，甚至产生间断，这是scale导致的结果

//这种缺点某些时候是优点，比如在表现环的立体效果（行星光环）时

//对于参数a或b为0的情况，这种方法不适用

function EvenCompEllipse(context, x, y, a, b)

{

context.save();

//选择a、b中的较大者作为arc方法的半径参数

var r = (a > b) ? a : b;

var ratioX = a / r; //横轴缩放比率

var ratioY = b / r; //纵轴缩放比率

context.scale(ratioX, ratioY); //进行缩放（均匀压缩）

context.beginPath();

//从椭圆的左端点开始逆时针绘制

context.moveTo((x + a) / ratioX, y / ratioY);

context.arc(x / ratioX, y / ratioY, r, 0, 2 * Math.PI);

context.closePath();

context.stroke();

context.restore();

};



下面的代码会出现线宽不一致的问题，解决办法：





均匀压缩法中把

context.stroke();context.restore();

改_

context.restore();context.stroke();

就可以



三次贝塞尔曲线法一





三次贝塞尔曲线绘制椭圆在实际绘制时是一种近似，在理论上也是一种近似。 但因为其效率较高，在计算机矢量图形学中，常用于绘制椭圆，但是具体的理论我不是很清楚。 近似程度在于两个控制点位置的选取。这种方法的控制点位置是我自己试验得出，精度还可以.

//---------使用三次贝塞尔曲线模拟椭圆1---------------------

//此方法也会产生当lineWidth较宽，椭圆较扁时，

//长轴端较尖锐，不平滑的现象

function BezierEllipse1(context, x, y, a, b)

{

//关键是bezierCurveTo中两个控制点的设置

//0.5和0.6是两个关键系数（在本函数中为试验而得）

var ox = 0.5 * a,

oy = 0.6 * b;



context.save();

context.translate(x, y);

context.beginPath();

//从椭圆纵轴下端开始逆时针方向绘制

context.moveTo(0, b);

context.bezierCurveTo(ox, b, a, oy, a, 0);

context.bezierCurveTo(a, -oy, ox, -b, 0, -b);

context.bezierCurveTo(-ox, -b, -a, -oy, -a, 0);

context.bezierCurveTo(-a, oy, -ox, b, 0, b);

context.closePath();

context.stroke();

context.restore();



};

三次贝塞尔曲线法二





这种方法是从StackOverFlow中一个帖子的回复中改变而来，精度较高，也是通常用来绘制椭圆的方法.

//---------使用三次贝塞尔曲线模拟椭圆2---------------------

//此方法也会产生当lineWidth较宽，椭圆较扁时

//，长轴端较尖锐，不平滑的现象

//这种方法比前一个贝塞尔方法精确度高，但效率稍差

function BezierEllipse2(ctx, x, y, a, b)

{

var k = .5522848,

ox = a * k, // 水平控制点偏移量

oy = b * k; // 垂直控制点偏移量



ctx.beginPath();

//从椭圆的左端点开始顺时针绘制四条三次贝塞尔曲线

ctx.moveTo(x - a, y);

ctx.bezierCurveTo(x - a, y - oy, x - ox, y - b, x, y - b);

ctx.bezierCurveTo(x + ox, y - b, x + a, y - oy, x + a, y);

ctx.bezierCurveTo(x + a, y + oy, x + ox, y + b, x, y + b);

ctx.bezierCurveTo(x - ox, y + b, x - a, y + oy, x - a, y);

ctx.closePath();

ctx.stroke();

};



光栅法





这种方法可以根据Canvas能够操作像素的特点，利用图形学中的基本算法来绘制椭圆。 例如中点画椭圆算法等。





其中一个例子是园友“豆豆狗”的一篇博文“HTML5 Canvas 提高班(一) —— 光栅图形学(1)中点画圆算法”。这种方法由于比较“原始”，灵活性大，效率高，精度高，但要想实现一个有使用价值的绘制椭圆的函数，比较复杂。比如，要当线宽改变时，算法就复杂一些。



原文出自：Cloudy Waterman