canvas文本绘制自动换行、字间距、竖排等实现

2018-02-05 10:32:46来源:http://www.zhangxinxu.com/wordpress/2018/02/canvas-text-brea作者:张鑫旭人点击

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这篇文章发布于 2018年02月5日,星期一,02:57,归类于canvas相关。 阅读 55 次, 今日 55 次


byzhangxinxu from http://www.zhangxinxu.com/wordpress/?p=7362


本文可全文转载,但需得到原作者书面许可,同时保留原作者和出处,摘要引流则随意。


一、canvas对文字排版的支持很弱

和CSS相比,SVG以及canvas对文字排版的支持很弱。


在CSS中天然支持的文本自动换行,其他 letter-sapcing 字间距, writing-mode 竖排等都是一个CSS属性就可以实现。但是在canvas中,全部都不支持。


canvas绘制文本API为:


CanvasRenderingContext2D.fillText(text, x, y [, maxWidth]);

text


text 是需要绘制的文本。


x


x 是文本绘制的水平参考点坐标。随着
CanvasRenderingContext2D.textAlign 的设置不同,
x 的坐标位置也不同。可以表示这段文字内容左侧坐标,或水平中心坐标,或右侧坐标。


y


y 是文本绘制的垂直参考点坐标。随着
CanvasRenderingContext2D.textBaseline 的设置不同,
y 的坐标位置也不同。支持多种基线类型(CSS中也有对应概念),
MDN

上有一张图可以很好地表示文本基线和文本垂直位置的关系。





maxWidth


maxWidth 表示文本内容占据的最大宽度。这里的
maxWidth 概念和CSS中的
max-width 差别很大,其最终的文本表现是:当文本占据宽度超过
maxWidth

的后,所有的文本自动变窄以适应这个最大宽度限制。表现类似这样:



您可以狠狠地点击这里: maxWidth参数让文字变窄demo


相关测试代码如下:


var canvas = document.querySelector('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
context.font = '32px sans-serif';
context.fillText('我是一段被maxWidth限制的文本', 0, 50, 200

如果没有 maxWidth 限制,则文本会一行走到底,直到超出画布尺寸,有点类似CSS中设置容器 white-space:nowrap + overflow:hidden 的表现。



二、如何让canvas支持自动换行?

如何让canvas支持自动换行?


首先有一点可以肯定,就是到目前为止,canvas中并没有任何可以让文本自动换行的现成的API。


因此注定这个看上去简单的事情实践起来并没有那么容易。


通常比较好的实现方法有下面两种:


1. canvas计算与逐行绘制

实现原理的核心是 CanvasRenderingContext2D.measureText(text) 这个API,可以返回一个TextMetrics对象,其中包含了当前上下文环境下 text double 精度的占据宽度,于是我们就可以通过每个字符宽度的不断累加,精确计算哪个位置应该可以换行。


下面就是我扩展的文本自动换行方法JS代码:


CanvasRenderingContext2D.prototype.wrapText = function (text, x, y, maxWidth, lineHeight) {
if (typeof text != 'string' || typeof x != 'number' || typeof y != 'number') {
return;
}
var context = this;
var canvas = context.canvas;
if (typeof maxWidth == 'undefined') {
maxWidth = (canvas && canvas.width) || 300;
}
if (typeof lineHeight == 'undefined') {
lineHeight = (canvas && parseInt(window.getComputedStyle(canvas).lineHeight)) || parseInt(window.getComputedStyle(document.body).lineHeight);
}
// 字符分隔为数组
var arrText = text.split('');
var line = '';
for (var n = 0; n < arrText.length; n++) {
var testLine = line + arrText[n];
var metrics = context.measureText(testLine);
var testWidth = metrics.width;
if (testWidth > maxWidth && n > 0) {
context.fillText(line, x, y);
line = arrText[n];
y += lineHeight;
} else {
line = testLine;
}
}
context.fillText(line, x, y);
};

API如下:


CanvasRenderingContext2D.wrapText(text, x, y, maxWidth, lineHeight)

其中 text , x , y 3个参数和 fillText() 方法中的这3个参数含义是一样的,不赘述。


而 maxWidth 表示的含义可就不一样了,表示最大需要换行的宽度,此参数可缺省,默认会使用canvas画布的 width 宽度作为 maxWidth ; lineHeight 表示行高,同样可缺省,默认会使用 <canvas> 元素在DOM中继承的 line-height 作为行高。


使用示例如下:


var canvas = document.querySelector('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
context.font = '16px sans-serif';
context.textBaseline = 'top';
context.wrapText('我是一段会换行的文字啦啦啦', 0, 0);

用法很简单,使用 wrapText 代替原生的 fillText 即可!


您可以狠狠的点击这里: 自动换行扩展API wrapText演示demo


下面截图就是demo页面绘制效果(截自IE9浏览器):



可以看到上方绘制的文字在核实位置自动换行了,您可以修改 <textarea> 中的文字内容,点击“绘制”按钮体验下其他文本内容的自动换行绘制效果。


2. 借助SVG <foreignObject>直接把CSS效果绘制上去

关于SVG <foreignObject> 让HTML转换成canvas图片的原理和细节可以参见我之前写的“ SVG <foreignObject<简介与截图等应用 ”这篇文章。


基本上,本文后面会介绍到的字符间距,文字竖排等实现都可以使用这个方法实现,因此,为了避免不必要的啰嗦,仅本效果会具体演示代码细节,后面效果大家自行拷贝改改就好了。


我们先看实例,您可以狠狠地点击这里: canvas借助SVG foreignObject实现文本自动换行demo


结果Chrome浏览器下:



JS实现如下:


var canvas = document.querySelector('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
context.font = '16px sans-serif';
var width = canvas.width;
var height = canvas.height;
var tempImg = new Image();
tempImg.width = width;
tempImg.height = height;
tempImg.onload = function () {
// 把img绘制在canvas画布上
context.drawImage(this, 0, 0, width, height);
};
tempImg.src = 'data:image/svg+xml;charset=utf-8,<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"><foreignObject width="'+ width +'" height="'+ height +'"><body xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" style="margin:0;font:'+ context.font +';">我是一段需要换行的文字啦啦啦</body></foreignObject></svg>';

此方法优点在于足够简单,只要一段带 style 样式的HTML代码即可!


唯一不足在于兼容性,IE浏览器不支持 <foreignObject> ,最新的Firefox浏览器虽然支持 <foreignObject> ,但是只能以 <img< 形式呈现,无法绘制到canvas画布上(若谁知道原因欢迎不吝赐教)。


不过好的是移动端Safari浏览器以及微信浏览器都是支持的,因此,此方法理论上是可以在移动端使用的。例如我手机Safari的效果截图:



二、如何让canvas支持字符间距?
1. 如果只需要兼容Chrome,直接letter-spacing控制

对于Chrome浏览器,无论是字符间距还是单词间距,都可以自动继承于 <canvas> 元素,这个特性让人非常感动。


也就是:


canvas { letter-pacing: 5px; }

绘制的文字字符间距自动就是 5px 。


如此欣喜的特性有必要亲眼见证一下,您可以狠狠地点击这里: canavs文本间距使用CSS letter-spacing实现demo


效果如下GIF示意:



完整测试JS代码如下:


var canvas = document.querySelector('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
var range = document.querySelector('input[type=range]');
// 绘制方法
var draw = function () {
// 清除之前的绘制
context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
// 字符间距设置
canvas.style.letterSpacing = range.value + 'px';
// 并绘制文本,font属性值设置一定要在这里
context.font = '32px sans-serif';
context.fillText('我是一段文本', 0, 50);
};
// 改变字符间距后重绘
range.addEventListener('change', draw);
// 一进来根据默认值绘制
draw();

根据我的观察,貌似Chrome浏览器在设置 font 属性值的时候,把 letter-spacing 等信息一起算作上下文中了。所以,虽然看上去 context.font = '32px sans-serif' 一直都没变,但却不能放在 draw() 方法之外,否则,还是按照老的 letter-spacing 渲染而看不到字符间距变化。


此方法最简单最容易理解,只可惜,根据我的测试,目前仅Chrome浏览器支持。Firefox以及Safari全都不行。


2. canvas计算与逐字绘制

原理为,每一个字符单独作为一个绘制单元,然后根据字符宽度+letterSpacing间距动态绘制,同样,离不开使用 CanvasRenderingContext2D.measureText(text) 这个API。


以下就是自己直接在原型上扩展的字符间距绘制方法letterSpacingText,大家可以直接拷贝过去使用,MIT协议,保留原出处即可。


/**
* @author zhangxinxu(.com)
* @licence MIT
* @description http://www.zhangxinxu.com/wordpress/?p=7362
*/
CanvasRenderingContext2D.prototype.letterSpacingText = function (text, x, y, letterSpacing) {
var context = this;
var canvas = context.canvas;
if (!letterSpacing && canvas) {
letterSpacing = parseFloat(window.getComputedStyle(canvas).letterSpacing);
}
if (!letterSpacing) {
return this.fillText(text, x, y);
}
var arrText = text.split('');
var align = context.textAlign || 'left';
// 这里仅考虑水平排列
var originWidth = context.measureText(text).width;
// 应用letterSpacing占据宽度
var actualWidth = originWidth + letterSpacing * (arrText.length - 1);
// 根据水平对齐方式确定第一个字符的坐标
if (align == 'center') {
x = x - actualWidth / 2;
} else if (align == 'right') {
x = x - actualWidth;
}
// 临时修改为文本左对齐
context.textAlign = 'left';
// 开始逐字绘制
arrText.forEach(function (letter) {
var letterWidth = context.measureText(letter).width;
context.fillText(letter, x, y);
// 确定下一个字符的横坐标
x = x + letterWidth + letterSpacing;
});
// 对齐方式还原
context.textAlign = align;
};

API详细:


CanvasRenderingContext2D.letterSpacingText(text, x, y, letterSpacing);

其中 text , x , y 3个参数和 fillText() 方法中的这3个参数含义是一样的,不赘述。 letterSpacing 表示字符间距大小,数值。可缺省,默认会拿 <canvas> 元素在DOM环境下的 letter-spacing 大小作为计算值。


使用示意:


var canvas = document.querySelector('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
context.font = '32px sans-serif';
context.textAlign = 'center';
// 字符间隙5px
context.letterSpacingText('我是一段文本', canvas.width / 2, 50, 5);

您可以狠狠地点击这里: canavs字符间距JS逐字计算demo


效果如下GIF示意(居中对齐,截自IE Edge):



此方法兼容性非常好,IE9+浏览器都支持,PC和Mobile通吃。


3. 借助SVG <foreignObject>直接把CSS效果绘制上去

和自动换行实现类似,详细略。


四、如何让canvas支持竖直排列?

文字竖直排列,对于玩英文的老外,可以使用 context.rotate() 旋转 90deg 实现,但是对于中文等中亚文字,却是完全不适合的。因为两种语言的竖直排版规则是不一样的。


中文等东亚文字上,例如一些古诗词文字还是正的,仅仅是阅读方向是从上往下,但是,英文(以及阿拉伯数字)由于本身的字符特性,直接就是旋转排列的。



所以单纯旋转策略对于大中国并不实用。


在CSS中,我们可以使用 writing-mode 改变文档流的方向,从而实现文字竖排,相关文章可以参见我之前的文章:“ 改变CSS世界纵横规则的writing-mode属性 ”,或者购买我的 《CSS世界》 ,其中有详细介绍。


那在canvas中又该如何实现呢?


1. JS混合计算逐字排列

混合计算规则如下:全角字符竖排,英文数字等半角字符旋转排列。


下面是我扩展的竖排方法,同样MIT协议,可随意使用,保留上面一段作者和出处说明即可。


/**
* @author zhangxinxu(.com)
* @licence MIT
* @description http://www.zhangxinxu.com/wordpress/?p=7362
*/
CanvasRenderingContext2D.prototype.fillTextVertical = function (text, x, y) {
var context = this;
var canvas = context.canvas;
var arrText = text.split('');
var arrWidth = arrText.map(function (letter) {
return context.measureText(letter).width;
});
var align = context.textAlign;
var baseline = context.textBaseline;
if (align == 'left') {
x = x + Math.max.apply(null, arrWidth) / 2;
} else if (align == 'right') {
x = x - Math.max.apply(null, arrWidth) / 2;
}
if (baseline == 'bottom' || baseline == 'alphabetic' || baseline == 'ideographic') {
y = y - arrWidth[0] / 2;
} else if (baseline == 'top' || baseline == 'hanging') {
y = y + arrWidth[0] / 2;
}
context.textAlign = 'center';
context.textBaseline = 'middle';
// 开始逐字绘制
arrText.forEach(function (letter, index) {
// 确定下一个字符的纵坐标位置
var letterWidth = arrWidth[index];
// 是否需要旋转判断
var code = letter.charCodeAt(0);
if (code <= 256) {
context.translate(x, y);
// 英文字符,旋转90°
context.rotate(90 * Math.PI / 180);
context.translate(-x, -y);
} else if (index > 0 && text.charCodeAt(index - 1) < 256) {
// y修正
y = y + arrWidth[index - 1] / 2;
}
context.fillText(letter, x, y);
// 旋转坐标系还原成初始态
context.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0);
// 确定下一个字符的纵坐标位置
var letterWidth = arrWidth[index];
y = y + letterWidth;
});
// 水平垂直对齐方式还原
context.textAlign = align;
context.textBaseline = baseline;
};

API名称是 fillTextVertical ,语法如下:


CanvasRenderingContext2D.fillTextVertical(text, x, y)

其中 text , x , y 3个参数和 fillText() 方法中的这3个参数含义是一样的,不赘述。


实现的效果是:英文数字等旋转,中文垂直排列。支持 textAlign 和 textBaseline 等基本设置。


您可以狠狠地点击这里: canavs文本竖排JS逐字计算实现demo


使用JS如下:


var canvas = document.querySelector('canvas');
var context = canvas.getContext('2d');
context.font = '24px STKaiti, sans-serif';
context.textAlign = 'center';
context.textBaseline = 'top';
context.fillTextVertical('anglebaby和黄晓明', canvas.width / 2, 0);

结果如下图所示:



2. 借助SVG <foreignObject>直接把CSS效果绘制上去

和自动换行实现类似,详细略。


五、结束语

当年CSS之所以一统天下就是在文本展现文字排版这一块非常方便。


看看SVG的文本展现,在看看canvas的文本呈现,难用的很。全靠友军衬托啊!


问题来了,CSS文本呈现这里厉害,那还需要canvas干什么?


因为canvas可以方便把文字转换成图片,例如一些广告工具等等,需要前端合成的,就需要canvas大放异彩了。


本文扩展的这些方法并未实际项目大规模验证,有疏漏之处在所难免,欢迎指正!


感谢阅读!



本文为原创文章,会经常更新知识点以及修正一些错误,因此转载请保留原出处,方便溯源,避免陈旧错误知识的误导,同时有更好的阅读体验。


本文地址: http://www.zhangxinxu.com/wordpress/?p=7362


(本篇完)


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