使用HTML5的Canvas绘制曲线的简单方法

Canvas2D的曲线绘制功能

近日，我沉浸在3D柔体计算的研究中，对数值分析有了更深入的了解，其中涉及到了曲线的各种插值算法。在这个过程中，我突然想起了Canvas2D也有绘制曲线的功能，它主要使用二次和三次的贝兹曲线。今天，我就打算一下这个有趣的功能。

说到曲线绘制，很多人可能会觉得原理很复杂，但是贝兹曲线的原理却相对简单。如果你曾经使用过Windows自带的绘图工具，你应该对曲线绘制不陌生。你可以拖出一条直线，然后通过点击某个位置让直线扭曲。最初拖动出的两个点决定了曲线的两个顶点，而点击的动作则是添加中间点。Windows自带的绘图工具使用的是三次贝兹曲线，可以添加两个中间点。

不同于一般的多项式插值，贝兹曲线的中间点只是作为控制点使用的，并不意味着曲线必须经过这些点。而且，贝兹曲线还能绘制出闭曲线，这是一个非常强大的功能。在Canvas2D中，提供了两种绘制曲线的方法：quadraticCurveTo用于二次贝兹曲线，而bezierCurveTo则用于三次贝兹曲线。

线条是从当前所在位置开始绘制的，我们可以使用moveTo方法来指定当前位置。有了曲线的开始位置后，还需要中间点和结束位置。这些位置坐标就是绘制函数的参数。例如，二次贝兹曲线需要一个中间点和一个结束位置，所以要传递两个坐标给quadraticCurveTo函数。坐标由x和y组成，因此这个函数总共有4个参数。bezierCurveTo函数类似，只是它需要两个中间点而已。

让我们在Web页面上尝试使用Canvas2D来绘制贝兹曲线。在HTML文件中，我们首先需要创建一个canvas元素，然后在JavaScript中获取它的2D渲染上下文。我们可以先绘制一条普通的直线，然后再绘制一条贝兹曲线。

例如，我们可以按照Z字形的轨迹给定四个点，画出一条普通的直线和一条贝兹曲线。贝兹曲线的真正强大之处在于它可以画出闭曲线。只要我们设置曲线的开始位置和结束位置为同一个点，就可以画出闭曲线。这是因为贝兹曲线的插值方向不是按照坐标轴走的，所以能灵活地绘制出各种形状。

我主要使用了三次贝兹曲线作为例子，其实二次贝兹曲线也很简单，只是少了一个中间点而已。Canvas2D的曲线绘制功能非常强大，能够创造出许多有趣的视觉效果。希望大家能对Canvas2D的曲线绘制有更深入的了解。