一.Canvas的常用操作速查表
| 操作類型 | 相關(guān)API | 備注 |
|---|---|---|
| 繪制顏色 | drawColor, drawRGB, drawARGB | 使用單一顏色填充整個畫布 |
| 繪制基本形狀 | drawPoint, drawPoints, drawLine, drawLines, drawRect, drawRoundRect, drawOval, drawCircle, drawArc | 依次為 點、線、矩形、圓角矩形、橢圓、圓、圓弧 |
| 繪制圖片 | drawBitmap, drawPicture | 繪制位圖和圖片 |
| 繪制文本 | drawText, drawPosText, drawTextOnPath | 依次為 繪制文字、繪制文字時指定每個文字位置、根據(jù)路徑繪制文字 |
| 繪制路徑 | drawPath | 繪制路徑，繪制貝塞爾曲線時也需要用到該函數(shù) |
| 頂點操作 | drawVertices, drawBitmapMesh | 通過對頂點操作可以使圖像形變，drawVertices直接對畫布作用、 drawBitmapMesh只對繪制的Bitmap作用 |
| 畫布剪裁 | clipPath, clipRect | 設(shè)置畫布的顯示區(qū)域 |
| 畫布快照 | save, restore, saveLayerXxx, restoreToCount, getSaveCount | 依次為 保存當前狀態(tài)、 回滾到上一次保存的狀態(tài)、 保存圖層狀態(tài)、 回滾到指定狀態(tài)、 獲取保存次數(shù) |
| 畫布變換 | translate, scale, rotate, skew | 依次為 位移、縮放、 旋轉(zhuǎn)、錯切 |
| Matrix(矩陣) | getMatrix, setMatrix, concat | 實際畫布的位移，縮放等操作的都是圖像矩陣Matrix，只不過Matrix比較難以理解和使用，故封裝了一些常用的方法。 |
二.Canvas基本操作
1.畫布操作
畫布操作可以幫助我們用更加容易理解的方式制作圖形。
例如： 以坐標原點為起點，繪制一個長度為20dp，與水平線夾角為30度的線段怎么做？
按照我們通常的想法(被常年訓練出來的數(shù)學思維)，就是先使用三角函數(shù)計算出線段結(jié)束點的坐標，然后調(diào)用drawLine即可。
然而這是否是被固有思維禁錮了？
假設(shè)我們先繪制一個長度為20dp的水平線，然后將這條水平線旋轉(zhuǎn)30度，則最終看起來效果是相同的，而且不用進行三角函數(shù)計算，這樣是否更加簡單了一點呢？
合理的使用畫布操作可以幫助你用更容易理解的方式創(chuàng)作你想要的效果，這也是畫布操作存在的原因。
PS: 所有的畫布操作都只影響后續(xù)的繪制，對之前已經(jīng)繪制過的內(nèi)容沒有影響。
⑴位移(translate)
translate是坐標系的移動，可以為圖形繪制選擇一個合適的坐標系。 請注意，位移是基于當前位置移動，而不是每次基于屏幕左上角的(0,0)點移動，如下：
// 在坐標原點繪制一個黑色圓形
mPaint.setColor(Color.BLACK);
canvas.translate(200,200);
canvas.drawCircle(0,0,100,mPaint);
// 在坐標原點繪制一個藍色圓形
mPaint.setColor(Color.BLUE);
canvas.translate(200,200);
canvas.drawCircle(0,0,100,mPaint);
我們首先將坐標系移動一段距離繪制一個圓形，之后再移動一段距離繪制一個圓形，兩次移動是可疊加的。
⑵縮放(scale)
縮放提供了兩個方法，如下：
public void scale (float sx, float sy)
public final void scale (float sx, float sy, float px, float py)
這兩個方法中前兩個參數(shù)是相同的分別為x軸和y軸的縮放比例。而第二種方法比前一種多了兩個參數(shù)，用來控制縮放中心位置的。
縮放比例(sx,sy)取值范圍詳解：
| 取值范圍(n) | 說明 |
|---|---|
| (-∞, -1) | 先根據(jù)縮放中心放大n倍，再根據(jù)中心軸進行翻轉(zhuǎn) |
| -1 | 根據(jù)縮放中心軸進行翻轉(zhuǎn) |
| (-1, 0) | 先根據(jù)縮放中心縮小到n，再根據(jù)中心軸進行翻轉(zhuǎn) |
| 0 | 不會顯示，若sx為0，則寬度為0，不會顯示，sy同理 |
| (0, 1) | 根據(jù)縮放中心縮小到n |
| 1 | 沒有變化 |
| (1, +∞) | 根據(jù)縮放中心放大n倍 |
如果在縮放時稍微注意一下就會發(fā)現(xiàn)縮放的中心默認為坐標原點,而縮放中心軸就是坐標軸，如下：
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
RectF rect = new RectF(0,-400,400,0); // 矩形區(qū)域
mPaint.setColor(Color.BLACK); // 繪制黑色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
canvas.scale(0.5f,0.5f); // 畫布縮放
mPaint.setColor(Color.BLUE); // 繪制藍色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
接下來我們使用第二種方法讓縮放中心位置稍微改變一下，如下：
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
RectF rect = new RectF(0,-400,400,0); // 矩形區(qū)域
mPaint.setColor(Color.BLACK); // 繪制黑色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
canvas.scale(0.5f,0.5f,200,0); // 畫布縮放 <-- 縮放中心向右偏移了200個單位
mPaint.setColor(Color.BLUE); // 繪制藍色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
(圖中用箭頭指示的就是縮放中心。)
前面兩個示例縮放的數(shù)值都是正數(shù)，按照表格中的說明，當縮放比例為負數(shù)的時候會根據(jù)縮放中心軸進行翻轉(zhuǎn)，下面我們就來實驗一下：
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
RectF rect = new RectF(0,-400,400,0); // 矩形區(qū)域
mPaint.setColor(Color.BLACK); // 繪制黑色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
canvas.scale(-0.5f,-0.5f); // 畫布縮放
mPaint.setColor(Color.BLUE); // 繪制藍色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
由于本次未對縮放中心進行偏移，所有默認的縮放中心就是坐標原點，中心軸就是x軸和y軸。
本次縮放可以看做是先根據(jù)縮放中心(坐標原點)縮放到原來的0.5倍，然后分別按照x軸和y軸進行翻轉(zhuǎn)。
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
RectF rect = new RectF(0,-400,400,0); // 矩形區(qū)域
mPaint.setColor(Color.BLACK); // 繪制黑色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
canvas.scale(-0.5f,-0.5f,200,0); // 畫布縮放 <-- 縮放中心向右偏移了200個單位
mPaint.setColor(Color.BLUE); // 繪制藍色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
本次對縮放中心點y軸坐標進行了偏移，故中心軸也向右偏移了。
和位移(translate)一樣，縮放也是可以疊加的。
canvas.scale(0.5f,0.5f);
canvas.scale(0.5f,0.1f);
調(diào)用兩次縮放則 x軸實際縮放為0.5x0.5=0.25 y軸實際縮放為0.5x0.1=0.05
⑶旋轉(zhuǎn)(rotate)
旋轉(zhuǎn)提供了兩種方法：
public void rotate (float degrees)
public final void rotate (float degrees, float px, float py)
和縮放一樣，第二種方法多出來的兩個參數(shù)依舊是控制旋轉(zhuǎn)中心點的。
默認的旋轉(zhuǎn)中心依舊是坐標原點：
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
RectF rect = new RectF(0,-400,400,0); // 矩形區(qū)域
mPaint.setColor(Color.BLACK); // 繪制黑色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
canvas.rotate(180); // 旋轉(zhuǎn)180度 <-- 默認旋轉(zhuǎn)中心為原點
mPaint.setColor(Color.BLUE); // 繪制藍色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
改變旋轉(zhuǎn)中心位置：
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
RectF rect = new RectF(0,-400,400,0); // 矩形區(qū)域
mPaint.setColor(Color.BLACK); // 繪制黑色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
canvas.rotate(180,200,0); // 旋轉(zhuǎn)180度 <-- 旋轉(zhuǎn)中心向右偏移200個單位
mPaint.setColor(Color.BLUE); // 繪制藍色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
旋轉(zhuǎn)也是可疊加的
canvas.rotate(180);
canvas.rotate(20);
調(diào)用兩次旋轉(zhuǎn)，則實際的旋轉(zhuǎn)角度為180+20=200度。
演示效果：
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
canvas.drawCircle(0,0,400,mPaint); // 繪制兩個圓形
canvas.drawCircle(0,0,380,mPaint);
for (int i=0; i<=360; i+=10){ // 繪制圓形之間的連接線
canvas.drawLine(0,380,0,400,mPaint);
canvas.rotate(10);
}
⑷錯切(skew)
skew這里翻譯為錯切，錯切是特殊類型的線性變換。
錯切只提供了一種方法：
public void skew (float sx, float sy)
參數(shù)含義：
float sx:將畫布在x方向上傾斜相應的角度，sx傾斜角度的tan值，
float sy:將畫布在y軸方向上傾斜相應的角度，sy為傾斜角度的tan值.
變換后:
X = x + sx * y
Y = sy * x + y
示例：
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
RectF rect = new RectF(0,0,200,200); // 矩形區(qū)域
mPaint.setColor(Color.BLACK); // 繪制黑色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
canvas.skew(1,0); // 水平錯切 <- 45度
mPaint.setColor(Color.BLUE); // 繪制藍色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
錯切也是可疊加的，不過請注意，調(diào)用次序不同繪制結(jié)果也會不同
// 將坐標系原點移動到畫布正中心
canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);
RectF rect = new RectF(0,0,200,200); // 矩形區(qū)域
mPaint.setColor(Color.BLACK); // 繪制黑色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
canvas.skew(1,0); // 水平錯切
canvas.skew(0,1); // 垂直錯切
mPaint.setColor(Color.BLUE); // 繪制藍色矩形
canvas.drawRect(rect,mPaint);
⑸快照(save)和回滾(restore)
Q: 為什么存在快照與回滾
A：畫布的操作是不可逆的，而且很多畫布操作會影響后續(xù)的步驟，例如第一個例子，兩個圓形都是在坐標原點繪制的，而因為坐標系的移動繪制出來的實際位置不同。所以會對畫布的一些狀態(tài)進行保存和回滾。
與之相關(guān)的API:
| 相關(guān)API | 簡介 |
|---|---|
| save | 把當前的畫布的狀態(tài)進行保存，然后放入特定的棧中 |
| saveLayerXxx | 新建一個圖層，并放入特定的棧中 |
| restore | 把棧中最頂層的畫布狀態(tài)取出來，并按照這個狀態(tài)恢復當前的畫布 |
| restoreToCount | 彈出指定位置及其以上所有的狀態(tài)，并按照指定位置的狀態(tài)進行恢復 |
| getSaveCount | 獲取棧中內(nèi)容的數(shù)量(即保存次數(shù)) |
下面對其中的一些概念和方法進行分析：
狀態(tài)棧：
其實這個棧我也不知道叫什么名字，暫時叫做狀態(tài)棧吧，它看起來像下面這樣：
這個棧可以存儲畫布狀態(tài)和圖層狀態(tài)。
Q：什么是畫布和圖層？
A：實際上我們看到的畫布是由多個圖層構(gòu)成的，如下圖(圖片來自網(wǎng)絡(luò))：
實際上我們之前講解的繪制操作和畫布操作都是在默認圖層上進行的。
在通常情況下，使用默認圖層就可滿足需求，但是如果需要繪制比較復雜的內(nèi)容，如地圖(地圖可以有多個地圖層疊加而成，比如：政區(qū)層，道路層，興趣點層)等，則分圖層繪制比較好一些。
你可以把這些圖層看做是一層一層的玻璃板，你在每層的玻璃板上繪制內(nèi)容，然后把這些玻璃板疊在一起看就是最終效果。
SaveFlags
| 數(shù)據(jù)類型 | 名稱 | 簡介 |
|---|---|---|
| int | ALL_SAVE_FLAG | 默認，保存全部狀態(tài) |
| int | CLIP_SAVE_FLAG | 保存剪輯區(qū) |
| int | CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG | 剪裁區(qū)作為圖層保存 |
| int | FULL_COLOR_LAYER_SAVE_FLAG | 保存圖層的全部色彩通道 |
| int | HAS_ALPHA_LAYER_SAVE_FLAG | 保存圖層的alpha(不透明度)通道 |
| int | MATRIX_SAVE_FLAG | 保存Matrix信息(translate, rotate, scale, skew) |
save
save 有兩種方法：
// 保存全部狀態(tài)
public int save ()
// 根據(jù)saveFlags參數(shù)保存一部分狀態(tài)
public int save (int saveFlags)
可以看到第二種方法比第一種多了一個saveFlags參數(shù)，使用這個參數(shù)可以只保存一部分狀態(tài)，更加靈活，這個saveFlags參數(shù)具體可參考上面表格中的內(nèi)容。
每調(diào)用一次save方法，都會在棧頂添加一條狀態(tài)信息，以上面狀態(tài)棧圖片為例，再調(diào)用一次save則會在第5次上面載添加一條狀態(tài)
saveLayerXxx
saveLayerXxx有比較多的方法：
// 無圖層alpha(不透明度)通道
public int saveLayer (RectF bounds, Paint paint)
public int saveLayer (RectF bounds, Paint paint, int saveFlags)
public int saveLayer (float left, float top, float right, float bottom, Paint paint)
public int saveLayer (float left, float top, float right, float bottom, Paint paint, int saveFlags)
// 有圖層alpha(不透明度)通道
public int saveLayerAlpha (RectF bounds, int alpha)
public int saveLayerAlpha (RectF bounds, int alpha, int saveFlags)
public int saveLayerAlpha (float left, float top, float right, float bottom, int alpha)
public int saveLayerAlpha (float left, float top, float right, float bottom, int alpha, int saveFlags)
注意：saveLayerXxx方法會讓你花費更多的時間去渲染圖像(圖層多了相互之間疊加會導致計算量成倍增長)，使用前請謹慎，如果可能，盡量避免使用。
使用saveLayerXxx方法，也會將圖層狀態(tài)也放入狀態(tài)棧中，同樣使用restore方法進行恢復。
restore
狀態(tài)回滾，就是從棧頂取出一個狀態(tài)然后根據(jù)內(nèi)容進行恢復。
同樣以上面狀態(tài)棧圖片為例，調(diào)用一次restore方法則將狀態(tài)棧中第5次取出，根據(jù)里面保存的狀態(tài)進行狀態(tài)恢復。
restoreToCount
彈出指定位置以及以上所有狀態(tài)，并根據(jù)指定位置狀態(tài)進行恢復。
以上面狀態(tài)棧圖片為例，如果調(diào)用restoreToCount(2) 則會彈出 2 3 4 5 的狀態(tài)，并根據(jù)第2次保存的狀態(tài)進行恢復。
** getSaveCount**
獲取保存的次數(shù)，即狀態(tài)棧中保存狀態(tài)的數(shù)量，以上面狀態(tài)棧圖片為例，使用該函數(shù)的返回值為5。
不過請注意，該函數(shù)的最小返回值為1，即使彈出了所有的狀態(tài)，返回值依舊為1，代表默認狀態(tài)。
常用格式
大多數(shù)情況下只需要記住下面的步驟就可以了：
save(); //保存狀態(tài)
... //具體操作
restore(); //回滾到之前的狀態(tài)
