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Web動画表現第7回:HTML5 実践1Canvas + Javascriptで図形を描く
千葉商科大学政策情報学部2011年11月9日担当:田所 淳
今日の内容‣ 前回のjQueryから、さらに一歩進んで、HTML5の世界へ
‣ HTML5のcanvas要素をつかってみる‣ canvas要素:プラグインを使用せずに、ブラウザに直接、図形やアニメーションを描くことができる
‣ canvasの準備‣ 簡単な図形を描く‣ 色の設定‣ くりかえしを使って、たくさんの図形を描画する
サンプルファイルのダウンロード‣ 紹介したサンプルファイルは、全て以下からダウンロードすることが可能です
‣http://goo.gl/hUOrp
Canvasとは?
図形やアニメーションを描くには?‣ これまでの方法‣ 静止した図形を表示:GIFやJpeg、PNGなどの画像を外部ファイルを読み込んでimg要素で表示
外部ファイルGIF・JpegPNG など
Webブラウザ
img要素
図形やアニメーションを描くには?‣ アニメーションや変化する図形を描くには?‣ Flash Playerや、Java Appletなど外部プラグインを利用
プラグイン
外部プログラムFlashなど
Webブラウザ
‣ HTML5からは、プラグインを用いずに直接ブラウザに図形やアニメーションを表示できるようになった
‣ canvas要素にJavaScriptで描画する
canvas要素
図形やアニメーションを描くには?
JavaScriptで直接描画
Webブラウザ
Canvasとは‣ anvas要素はスクリプト(一般的に JavaScript)を使って図形を描くために使われる新しいHTML要素
‣ 元々はMac OS X v10.4の内部でWebKitコンポーネントとしてAppleが開発
‣ HTML5で、新しい標準規格として標準化
Canvasとは‣ ブラウザの対応状況‣ Internet Explorer 9、Mozilla Firefox、Google Chrome、Safari、Operaなど全ての主要ブラウザの最新版で実装済み
‣ IEの8以前のバージョンは未対応だが、サポートするための外部ライブラリが開発されている
‣ ExplorerCanvas
canvas要素の書式‣ canvas要素の書式自身は、img要素とよく似ている
‣ 例:幅400pix、高さ300pixのcanvas要素を追加する
‣ canvas要素のid属性:‣ Javascriptなどのスクリプトで、どのcanvas要素に対して処理を行うのかを特定する際に必要
‣ anvas要素を使用する際には常にid属性を付けてユニークな(一意な)名称を指定する
‣ このサンプルの場合は「example」
<canvas id="example" width="400" height="300"></canvas>
canvasの準備 ‒ 基本テンプレート
canvas要素の書式‣ まず、ベースとなるHTMLを用意する (index.html)‣<!DOCTYPE html><html>! <head>! ! <meta http-equiv="Content-Type" charset="utf-8" />! ! <title>Canvas Example</title>! !! ! <script src="canvasexample.js"></script>! !! ! <style type="text/css">! ! ! canvas { border: 1px solid #999; }! ! </style>
! </head>! <body>!! ! <canvas id="example" width="400" height="300"></canvas>!! </body></html>
canvas要素の書式‣ まず、ベースとなるHTMLを用意する (index.html)‣<!DOCTYPE html><html>! <head>! ! <meta http-equiv="Content-Type" charset="utf-8" />! ! <title>Canvas Example</title>! !! ! <script src="canvasexample.js"></script>! !! ! <style type="text/css">! ! ! canvas { border: 1px solid #999; }! ! </style>
! </head>! <body>!! ! <canvas id="example" width="400" height="300"></canvas>!! </body></html>
※描画の命令を記述したJavaScript
canvas要素の書式‣ まず、ベースとなるHTMLを用意する (index.html)‣<!DOCTYPE html><html>! <head>! ! <meta http-equiv="Content-Type" charset="utf-8" />! ! <title>Canvas Example</title>! !! ! <script src="canvasexample.js"></script>! !! ! <style type="text/css">! ! ! canvas { border: 1px solid #999; }! ! </style>
! </head>! <body>!! ! <canvas id="example" width="400" height="300"></canvas>!! </body></html>
※CSSで、Canvas要素の周囲に枠線を描画
canvas要素の書式‣ まず、ベースとなるHTMLを用意する (index.html)<!DOCTYPE html><html>! <head>! ! <meta http-equiv="Content-Type" charset="utf-8" />! ! <title>Canvas Example</title>! !! ! <script src="canvasexample.js"></script>! !! ! <style type="text/css">! ! ! canvas { border: 1px solid #999; }! ! </style>
! </head>! <body>!! ! <canvas id="example" width="400" height="300"></canvas>!! </body></html>
※表示のためのCanvas要素
canvas要素の書式‣ Canvasに図形を描画するためのJavascirptテンプレート‣ canvasexample.js‣onload = function() {! draw();};
function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');!! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }!! var ctx = canvas.getContext('2d');!};
canvas要素の書式‣ Canvasに図形を描画するためのJavascirptテンプレート‣ canvasexample.js‣onload = function() {! draw();};
function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');!! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }!! var ctx = canvas.getContext('2d');!};
※ページの読込が完了したら、draw()を実行
canvas要素の書式‣ Canvasに図形を描画するためのJavascirptテンプレート‣ canvasexample.js‣onload = function() {! draw();};
function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');!! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }!! var ctx = canvas.getContext('2d');!};
※id名(‘example’)からcanvas要素を抽出し、変数 canvas に格納
canvas要素の書式‣ Canvasに図形を描画するためのJavascirptテンプレート‣ canvasexample.js‣onload = function() {! draw();};
function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');!! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }!! var ctx = canvas.getContext('2d');!};
※canvasに対応していないブラウザのための処理
canvas要素の書式‣ Canvasに図形を描画するためのJavascirptテンプレート‣ canvasexample.js‣onload = function() {! draw();};
function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');!! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }!! var ctx = canvas.getContext('2d');!}; ※2D図形描画のためのコンテキストを抽出し、
変数 ctx に格納
canvas要素の書式‣ 実行結果:描画のためのcanvas領域が確保される
基本図形を描画する 1 - 矩形
基本図形を描画する 1 - 矩形‣ 生成したcanvas要素の内部に、Javascriptを記述して簡単な図形を描画してみる
‣ まずは、矩形(長方形)から
‣ canvasでは矩形を描くための3つの関数が用意されている
‣ fillRect(x,y,width,height) : 塗られた矩形を描く‣ strokeRect(x,y,width,height) : 矩形の輪郭を描く‣ clearRect(x,y,width,height) : 指定された領域を消去
‣ 実際にやってみよう!!
基本図形を描画する 1 - 矩形‣ canvasexample.js に命令を追加onload = function() {! draw();};
function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');! ctx.fillRect(50,50,540,400);! ctx.clearRect(80,80,400,300);! ctx.strokeRect(240,20,200,300);};
基本図形を描画する 1 - 矩形‣ canvasexample.js に命令を追加onload = function() {! draw();};
function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');! ctx.fillRect(50,50,540,400);! ctx.clearRect(80,80,400,300);! ctx.strokeRect(240,20,200,300);};
※追加した部分
基本図形を描画する 1 - 矩形‣ 実行結果:3種類の矩形を表示
基本図形を描画する 2 - パス(直線)を描く
基本図形を描画する 2 - パス(直線)を描く‣ canvasでは、一つのまとまった図形を描けるのは矩形だけ‣ 他の図形を描くには、複数のパス(線)を組み合わせて作る
‣ パスを使用して図形を描くための命令‣ beginPath() ‒ パスの開始‣ closePath() ‒ パスを閉じる‣ stroke() ‒ 線でパスを描く‣ fill() ‒ 塗り潰しでパスを描く‣ moveTo(x, y) ‒ パスの始点を移動する
‣ やってみよう!!
基本図形を描画する 2 - パス(直線)を描く‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.beginPath();! ctx.moveTo(50,50);! ctx.lineTo(500,400);! ctx.lineTo(200,380);! ctx.closePath();! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.moveTo(50,400);! ctx.lineTo(300,20);! ctx.lineTo(520,50);! ctx.closePath();! ctx.fill();};
基本図形を描画する 2 - パス(直線)を描く‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.beginPath();! ctx.moveTo(50,50);! ctx.lineTo(500,400);! ctx.lineTo(200,380);! ctx.closePath();! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.moveTo(50,400);! ctx.lineTo(300,20);! ctx.lineTo(520,50);! ctx.closePath();! ctx.fill();};
※輪郭線による描画
基本図形を描画する 2 - パス(直線)を描く‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.beginPath();! ctx.moveTo(50,50);! ctx.lineTo(500,400);! ctx.lineTo(200,380);! ctx.closePath();! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.moveTo(50,400);! ctx.lineTo(300,20);! ctx.lineTo(520,50);! ctx.closePath();! ctx.fill();};
※塗りつぶしによる描画
基本図形を描画する 2 - パス(直線)を描く‣ 実行結果:直線の組み合わせによる図形
基本図形を描画する 3 - 円弧や円を描く
基本図形を描画する 3 - 円弧や円を描く‣ 円弧や円を描くために arc メソッドを使う
‣ 基本的な書式は以下の通り
‣ x, y:円の中心座標‣ radius:半径‣ startAngle, endAngle:円弧の始まりと終点をラジアン角で定義 (ラジアン:0~2πで一周する角度の単位)
‣ anticlockwise:円弧を描く回転方向を指定
arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise);
基本図形を描画する 3 - 円弧や円を描く‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,200,0,Math.PI*2,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,160,0,Math.PI*1.5,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,120,Math.PI*0.25,Math.PI*1.0,true);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,40,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
基本図形を描画する 3 - 円弧や円を描く‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,200,0,Math.PI*2,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,160,0,Math.PI*1.5,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,120,Math.PI*0.25,Math.PI*1.0,true);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,40,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
※円弧1
基本図形を描画する 3 - 円弧や円を描く‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,200,0,Math.PI*2,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,160,0,Math.PI*1.5,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,120,Math.PI*0.25,Math.PI*1.0,true);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,40,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
※円弧2
基本図形を描画する 3 - 円弧や円を描く‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,200,0,Math.PI*2,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,160,0,Math.PI*1.5,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,120,Math.PI*0.25,Math.PI*1.0,true);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,40,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
※円弧3
基本図形を描画する 3 - 円弧や円を描く‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,200,0,Math.PI*2,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,160,0,Math.PI*1.5,false);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,120,Math.PI*0.25,Math.PI*1.0,true);! ctx.stroke();
! ctx.beginPath();! ctx.arc(320,240,40,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
※円弧4
基本図形を描画する 3 - 円弧や円を描く‣ 実行結果:円弧と円の組み合わせによる描画
基本図形を描画する 4 - 色の設定
基本図形を描画する 4 - 色の設定‣ 色を図形に適用するためのプロパティは以下の3つ‣ fillStyle ‒ 塗りの色‣ strokeStyle ‒ 線の色‣ globalAlpha ‒ 透明度
‣ 色は、CSSなどで使用する16進数によるRGB値で指定する
基本図形を描画する 4 - 色の設定‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.globalAlpha = 0.5;
! ctx.beginPath();! ctx.fillStyle = '#3399FF';! ctx.arc(260,240,160,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();
! ctx.beginPath();! ctx.fillStyle = '#FF9933';! ctx.arc(400,240,160,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
基本図形を描画する 4 - 色の設定‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.globalAlpha = 0.5;
! ctx.beginPath();! ctx.fillStyle = '#3399FF';! ctx.arc(260,240,160,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();
! ctx.beginPath();! ctx.fillStyle = '#FF9933';! ctx.arc(400,240,160,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
※全体の透明度の設定
基本図形を描画する 4 - 色の設定‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.globalAlpha = 0.5;
! ctx.beginPath();! ctx.fillStyle = '#3399FF';! ctx.arc(260,240,160,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();
! ctx.beginPath();! ctx.fillStyle = '#FF9933';! ctx.arc(400,240,160,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
※円1
基本図形を描画する 4 - 色の設定‣ canvasexample.js の draw()関数に追加function draw(){! var canvas = document.getElementById('example');! if ( !canvas || !canvas.getContext ) {! ! return false;! }! var ctx = canvas.getContext('2d');
! ctx.globalAlpha = 0.5;
! ctx.beginPath();! ctx.fillStyle = '#3399FF';! ctx.arc(260,240,160,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();
! ctx.beginPath();! ctx.fillStyle = '#FF9933';! ctx.arc(400,240,160,0,Math.PI*2.0,true);! ctx.fill();};
※円2
基本図形を描画する 4 - 色の設定‣ 実行結果:2色の半透明の円
まとめ‣ 今日はここまで
‣ Canvasについて‣ canvas要素の書式‣ 描画のためのJavascriptのテンプレート‣ 基本図形の描画‣ 矩形‣ 直線‣ 円弧‣ 色
‣ 来週はCanvasを使用したアニメーションを行います!