用 canvas 的 getImageData 作点有趣的事

说明

canvas元素标签强大之处在于能够直接在HTML上进行图形操做，具备极大的应用价值。

canvas 能够实现对图像的像素操做，这就要说到 getImageData() 方法了。

解释

CanvasRenderingContext2D.getImageData() 返回一个 ImageData 对象，用来描述 canvas 区域隐含的像素数据，这个区域经过矩形表示，起始点为(sx, sy)、宽为sw、高为sh。

语法

ctx.getImageData(sx, sy, sw, sh);

参数

sx：将要被提取的图像数据矩形区域的左上角 x 坐标。

sy：将要被提取的图像数据矩形区域的左上角 y 坐标。

sw：将要被提取的图像数据矩形区域的宽度。

sh：将要被提取的图像数据矩形区域的高度。

返回值

一个 ImageData 对象，包含 canvas 给定的矩形图像数据。

ImageData 对象会有三个属性，height、width 和 data。

ImageData.height
使用像素描述 ImageData 的实际高度，这个值其实等于 getImageData() 方法中的参数 sh

ImageData.width
使用像素描述 ImageData 的实际宽度。这个值其实等于 getImageData() 方法中的参数 sw

ImageData.data
一个一维数组，包含以 RGBA 顺序的数据，数据使用 0 至 255（包含）的整数表示。

注意

若是高度（sh）或者宽度（sw）变量为0，则会抛出错误。

示例

以上是须要知道的基本知识，下来看几个例子吧！

颜色选择器

效果图

实现思路

一、先把图片画到 canvas 上，
二、获取鼠标移动时的坐标并经过 getImageData() 方法，获取这一个点的像素，
三、获得像素信息后，拼接出 rgba 的字符串，再设置下面的小正方形的背景是这个颜色。

代码请点这里

图片灰度

效果图

实现思路

一、先在 canvas 上画出图片，
二、经过 getImageData() 方法，获取整个 canvas 上的像素信息，
三、点击按钮时，遍历获取到的像素信息的每一个像素的 红色值、绿色值 和 蓝色值，相加求出平均值，再把平均值赋值给红色、绿色和蓝色，这么作是为了求出每一个像素的灰度，
四、而后把改变后的像素信息，经过 putImageData() 方法从新添加到 canvas中，就实现了图片灰度的效果。

代码请点这里

除了图片能够实现灰度的效果外，由于 canvas 中也能够放视频，对于视频也能够实现灰度的效果，原理都是同样的，操做其实也同样，其实视频作灰度效果，能够理解为给不少张图片作灰度效果。

效果图

代码请点这里

文字粒子

效果图

实现思路

咱们先不说，怎么实现最后的动画效果，咱们先来想怎么获取文字全部像素在 canvas 上的坐标，

一、先获取文字在canvas上的像素信息

• 1.1 先在 canvas 上填充一个白色矩形
• 1.2 用红色，在 canvas 上写文字
• 1.3 获取 canvas 的像素信息 ImageData
• 1.4 清除整个 canvas
• 1.5 在 ImageData 中找出是红色的像素，记录他们的 x 和 y 坐标，找出的每一个像素的坐标都保存在一个对象（Dot）中，全部的对象又都保存在一个数组（dotList）中，

计算机的速度是很快的，因此用户是看不到红色文字的，若是你以为这种方式很差，也能够在用一个 canvas 专门来获取文字像素，这个canvas 不要让用户看到就行了。

咱们知道文字的像素信息，知道每一个像素的坐标，就能实现各类效果，像示例中的效果，仅仅只是改变一个 x 坐标的值而已。

二、遍历保存文字像素的数组（dotList），每一个像素（Dot）对象还有一个 nowX 属性，初始值是0，每次画最后的圆点的时候，都是用这个属性做为圆的 x 坐标，nowX 属性不断的增长，直到最后等于像素（Dot）对象的 x 属性值就中止。

代码请点这里

这种效果我也是在 Canvas基础-粒子动画Part3 这篇文章中看到的，做者写的很好，推荐看看。
在github上也有一个不错的项目 shape-shifter，能够了解一下。

计算图片中的图形个数和面积

问题

平面上有若干个不特定的形状，以下图所示。请写程序求出物体的个数，以及每一个不一样物体的面积。

效果图

实现思路

一、建立存储图片像素点的二维数组（coordinates ），图中只有两种颜色，空白区域一种颜色，形状区域一种颜色，空白区域的像素标记为0，形状区域标记为1，相似下面这样

0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
 0,0,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0
 0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0
 0,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0
 0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0
 0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0
 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
复制代码

二、计算有多少个形状，就是看二维数组中有多少个连续为1的块，计算形状的面积，就是算一个连续为1的块，有多少个1。 这就要经过 递归回溯算法 来计算了。

回溯算法实际上一个相似枚举的搜索尝试过程，主要是在搜索尝试过程当中寻找问题的解，当发现已不知足求解条件时，就“回溯”返回，尝试别的路径。
回溯法是一种选优搜索法，按选优条件向前搜索，以达到目标。但当探索到某一步时，发现原先选择并不优或达不到目标，就退回一步从新选择，这种走不通就退回再走的技术为回溯法。

代码请点这里

这里有一个示例，展现下用回溯法怎么找到这些形状的。

这个例子出自 前端面试的一道算法题（使用canvas解答）这篇文章，文章讲的也很好，推荐看看

总结

用 getImageData() 方法 要考虑两个问题

一、跨域问题
getImageData() 方法不容许操做非此域名外的图片资源，因此若是想本地试试文章中的例子，直接写图片路径就会报错，

不过能够将图片转换成base64编码，直接把base64编码赋值给图片的src属性就能够简单的解决这个问题了。这种方式仅仅适用于图片，若是是视频的话，仍是须要服务器端的配合。 具体能够看看这篇文章 解决canvas图片getImageData,toDataURL跨域问题

二、性能问题
getImageData() 方法通常获取的像素信息是不少的，因此这就要考虑性能的问题，至于怎么优化也是要看具体场景了，好比在文中的文字粒子效果的示例中，能够先用 measureText() 方法计算文字宽度，结合 fontSize 就能知道 文字在哪块区域，只经过这个块区域获取文字的像素就行了。

getImageData() 方法，一句话总结就是获取 canvas 上的像素信息，文中实现的各类效果不论是简单的仍是复杂的，都是在操做像素。 经过getImageData() 方法，能作的事情还有不少，远不止文章中提到的这些，好比实现其余的滤镜效果，文中只是说了一个灰度，咱们还能够去实现反相，模糊，浮雕等，文中实现了文字粒子效果，其实图片也能够实现粒子效果，除此以外还有不少好玩的事情，可是本人才疏学浅，好多我也不知道。
最后，若是文中有不足或者错误的地方，还请小伙伴们指出，万分感谢。

参考

Canvas基础-粒子动画Part3
前端面试的一道算法题（使用canvas解答）
leetcode题解(递归和回溯法)