Canvas (HTML5)

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1 Présentation

1.1 Qu’est ce que <canvas> ?

L’élément <canvas> a été introduit avec HTML5 ; c’est une API (Application Programming Interface) permettant générer et d’animer des graphismes avec du code JavaScript.
Un <canvas> correspond en fait a un espace de pixels initialement transparent qui, armé de Javascript, permet de réaliser des graphismes, du simple tracé de courbe à la réalisation d'animations ou encore de jeux vidéos.
Schématiquement, l’élément « canvas> est donc un « conteneur » permettant de dessiner avec le « crayon » Javascript.

1.2 Navigateurs supportant <canvas>

Voici les navigateurs qui supporte <canvas> (Novembre 2015)

Canva nov2015.png















Pour les plus navigateurs les plus souvent utilisés, <canvas> est donc supporté par :

  • Internet Explorer 11
  • Chrome 45 et 46
  • Safari 8 et 9
  • Firefox 40 et 41 (sauf “Extended Releases »)

Si votre navigateur ne supporte pas <canvas>, il faut faire une mise à jour (vérifier votre version et, si besoin, mettez à jour).

1.3 Comment fonctionne <canvas> ?

Pour tracer un élément, il faut d’abord comprendre comment fonctionne les coordonnées de <canvas>.

Voici une illustration de la différence entre les coordonnées cartésiennes et les coordonnées de <canvas>

Coordonnées cartésiennes Coordonnées <canvas>
Coordonnées cartésienne.png
Coordonnées canvas.png

Imaginons que nous ayons un <canvas> de 500 pixels sur 500 pixels:

  • le point [0,0] se situe en haut à gauche
  • le point [500,500] se situe en bas à droite
  • le point [0,500] se situe en bas à gauche


2 Création d’un élément <canvas> et formes de base

2.1 Mise en place du code minimal

Pour dessiner un <canvas> pour HTML5, voici le code minimal :

<!doctype html>
<html>
    <head>
        <title> Tutoriel canvas </title>
    </head>
	 <body>
        <canvas id="moncanvas" width="800" height="400">
            Message pour les navigateurs ne supportant pas encore canvas.
        </canvas>
    </body>
</html>



2.2 Opérations de base

2.2.1 Rectangle

Méthode à utiliser : fillRect (x, y, largeur, hauteur);

Paramètre Signification
x Coordonnées du coin supérieur gauche sur l'abscisse
y Coordonnées du coin supérieur gauche sur l'ordonnée
largeur largeur exprimée en pixels
longueur longueur exprimé en pixels


2.2.2 Lignes et tracés

Pour dessiner une ligne, voici les codes à utiliser

  • On commence avec beginPath() = on démarre un nouveau tracé
  • Puis, moveTo(x, y) = point de départ du tracé
  • Ensuite, lineTo(x, y) = point d'arrivée du tracé (ie, on trace la ligne)
  • Enfin, on peut fermer le tracé closePath()

Par exemple (attention, ne pas oublier de récupérer le "context"):

var ctx = canvas.getContext('2d'); 
ctx.beginPath();      // Début du chemin 
ctx.moveTo(100,100);    // Le tracé part du point 100,100
ctx.lineTo(250,250);  // Un segment est ajouté vers 250,250
ctx.moveTo(200,50);   // Puis on saute jusqu'à 200,50
ctx.lineTo(50,200);   // Puis on trace jusqu'à 50,200
ctx.closePath();      // Fermeture du chemin (facultative)



2.2.3 Cercle

Méthode à utiliser : arc();
Il faut s'imaginer ici que l'on est dans une configuration trigonométrique. Les angles sont définis en radians avec Math.PI; (un tour complet du cercle = 2*Math.PI) et le sens de rotation est contraire aux aiguilles d'une montre lorsqu'il vaut true. Pour définir un angle, il faut multiplier une valeur en 0 et 2 à Math.PI; pour définir la position de l'angle.

Voici un schéma illustratif :

Mathpi.png


Voici les codes à utiliser pour tracer un cercle:

  • On commence avec beginPath() = on démarre un nouveau tracé (comme pour la ligne)
  • Puis, arc(x, y; rayon, angle de départ, angle de fin) = trace le cercle (en fait, une courbe fermée) en délimitant la forme
  • Ensuite, fill() = permet de colorer le cercle (si vous souhaitez)
  • Enfin, on peut fermer le tracé closePath()

Pour élaborer le code entier, la structure est la même que pour les tracés et donc, il ne faut pas oublier de récupérer le context.
N.B: à la fin de arc(x, y; rayon, angle de départ, angle de fin, anticlock-wise). C'est un boléen, quand il vaut "true", le sens est contraire à celui des aiguilles d'une montre

2.2.4 Images

Méthode à utiliser : drawImage(); en initialisant une nouvelle image avec new Image();
Il est possible d'utiliser la fonctionnalité image dans sa forme la plus basique qui comprend l'objet "image" et ses coordonnées "x" et "y" et dans sa forme la plus complète, elle comporte 9 paramètres.

Voyons un exemple d'utilisation de la fonctionnalité image:

var image = new Image(); 
mon_image.src = 'mon_image.jpg';
mon_image.onload = function() {
  // fonction appelée quand l'image a été chargée
  ctx.drawImage(this,100,100); // this fait référence à l'objet cité plus haut (=image)
};

Pour élaborer le code entier, ne pas oublier de récupérer le context.

2.2.5 Texte

Deux méthodes simples existent pour dessiner des caractères :

  • la première : fillText('Hello World!', coordx, coordy); = lettres pleines dont la couleur sera celle de fillStyle.
  • la deuxième : strokeText('Hello World!', coordx, coordy); = Contour des lettres (dont la couleur sera celle définie au préalable par strokeStyle).

A noter : measureText('Hello World! '); permet de mesurer à l'avance l'espace occupé par un texte en pixels (pour éviter que le texte n'apparaisse pas entièrement quand la fenêtre ou quand l'écran n'a pas forcément la résolution attendue).


2.2.6 Couleurs et dégradés

Il est possible de mettre de la couleur et des dégradés à notre canvas. Pour ce faire, il faut passer par le javascript.

2.2.6.1 Dégradé linéaire

<script type="text/javascript">
  var c = document.getElementById("mon_canvas"); // On récupère le canvas par son id.
  var ctx = c.getContext("2d"); // On indique si le script va agir en 2d ou de la 3d.

  var gradient = ctx.createLinearGradient(50,50,250,250);  // 
      gradient.addColorStop(0,"blue");     // Départ
      gradient.addColorStop(0.8,"yellow"); // Intermédiaire
      gradient.addColorStop(1,"green");    // Arrivée
      ctx.fillStyle = gradient;            // Affectation au remplissage
      ctx.fillRect(0,0,c.width,c.height); 
</script>

ctx.createLinearGradient(x0, y0, x1, y1) où le couple (x0;y0) est le couple des coordonnées de départ de l'axe et (x1;y1) le point d'arrivée. C'est par rapport à cet axe que le dégradé va se faire.

Canvas-degrade-lineaire.png

2.2.6.2 Dégradé radial

Pour créer un dégradé radial, il faut utiliser createRadialGradient(x0, y0, r0, x1, y1, r1) où r0 est le rayon du cercle de départ et r1 est le rayon du cercle d'arrivée.

<script type="text/javascript">
  var c = document.getElementById("mon_canvas"); // On récupère le canvas par son id.
  var ctx = c.getContext("2d"); // On indique si le script va agir en 2d ou de la 3d.

  var gradient = ctx.createRadialGradient(0,0,50,0,150,250);
      gradient.addColorStop(0,"blue");     // Départ
      gradient.addColorStop(0.5,"yellow"); // Intermédiaire
      gradient.addColorStop(1,"green");    // Arrivée
      ctx.fillStyle = gradient;            // Affectation au remplissage
      ctx.fillRect(0,0,250,250);

</script>

Canvas-degrade-radial.png

3 Animations avec <canvas>

3.1 Animations de base

  • Effacer un <canvas>

Pour effacer le canvas, le rendre "vierge", utiliser la méthode clearRect().

Attention, cela ne dessine pas un rectangle blanc mais efface les éléments du <canvas>.

Pour un exemple, consulter HTML5 Clear Canvas Tutorial

  • Sauvegarder un état du <canvas>

Avant de changer des réglages (comme les styles par exemple) qui affectent l'état du <canvas> et si vous voulez conserver un état "spécial" du <canvas>, utiliser les méthodes save() pour sauvegarder le canvas restore(); pour restorer les éléments du canvas (sauver avec save()).

Pour un exemple, consulter <canvas> Save & restore

3.2 Animer dans une période de temps donnée

Pour contrôler une animation dans un laps de temps donné, on utilise les fonctions window.setInterval () et window.setTimeout () et window.requestAnimationFrame().

Fonctions Descriptions
window.setInterval () Exécute la fonction à intervalles de temps régulier (exprimé en millisecondes)
window.setTimeout () Exécute la fonction après un temps déterminé(exprimé en millisecondes)
window.requestAnimationFrame() Demande au navigateur d'appeler une fonction spécifiée pour mettre à jour une animation

4 Outils

Compléments
Voir aussi

Lydie BOUFFLERS le 22 novembre 2015 à 21:57 (CET), last modified le 21 décembre 2015