SVG 圖像 · Web API 教程

# SVG 圖像 ## 概述 SVG 是一種基于 XML 語法的圖像格式，全稱是可縮放矢量圖（Scalable Vector Graphics）。其他圖像格式都是基于像素處理的，SVG 則是屬于對圖像的形狀描述，所以它本質上是文本文件，體積較小，且不管放大多少倍都不會失真。 SVG 文件可以直接插入網頁，成為 DOM 的一部分，然后用 JavaScript 和 CSS 進行操作。 ```html <!DOCTYPE html> <html> <head></head> <body> <svg id="mysvg" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 800 600" preserveAspectRatio="xMidYMid meet" > <circle id="mycircle" cx="400" cy="300" r="50" /> </svg> </body> </html> ``` 上面是 SVG 代碼直接插入網頁的例子。 SVG 代碼也可以寫在一個獨立文件中，然后用`<img>`、`<object>`、`<embed>`、`<iframe>`等標簽插入網頁。 ```html <img src="circle.svg"> <object id="object" data="circle.svg" type="image/svg+xml"></object> <embed id="embed" src="icon.svg" type="image/svg+xml"> <iframe id="iframe" src="icon.svg"></iframe> ``` CSS 也可以使用 SVG 文件。 ```css .logo { background: url(icon.svg); } ``` SVG 文件還可以轉為 BASE64 編碼，然后作為 Data URI 寫入網頁。 ```html <img src="data:image/svg+xml;base64,[data]"> ``` ## 語法 ### `<svg>`標簽 SVG 代碼都放在頂層標簽`<svg>`之中。下面是一個例子。 ```xml <svg width="100%" height="100%"> <circle id="mycircle" cx="50" cy="50" r="50" /> </svg> ``` `<svg>`的`width`屬性和`height`屬性，指定了 SVG 圖像在 HTML 元素中所占據的寬度和高度。除了相對單位，也可以采用絕對單位（單位：像素）。如果不指定這兩個屬性，SVG 圖像的大小默認為300像素（寬）x 150像素（高）。如果只想展示 SVG 圖像的一部分，就要指定`viewBox`屬性。 ```xml <svg width="100" height="100" viewBox="50 50 50 50"> <circle id="mycircle" cx="50" cy="50" r="50" /> </svg> ``` `<viewBox>`屬性的值有四個數字，分別是左上角的橫坐標和縱坐標、視口的寬度和高度。上面代碼中，SVG 圖像是100像素寬 x 100像素高，`viewBox`屬性指定視口從`(50, 50)`這個點開始。所以，實際看到的是右下角的四分之一圓。注意，視口必須適配所在的空間。上面代碼中，視口的大小是 50 x 50，由于 SVG 圖像的大小是 100 x 100，所以視口會放大去適配 SVG 圖像的大小，即放大了四倍。如果不指定`width`屬性和`height`屬性，只指定`viewBox`屬性，則相當于只給定 SVG 圖像的長寬比。這時，SVG 圖像的大小默認是所在的 HTML 元素的大小。 ### `<circle>`標簽 `<circle>`標簽代表圓形。 ```xml <svg width="300" height="180"> <circle cx="30" cy="50" r="25" /> <circle cx="90" cy="50" r="25" class="red" /> <circle cx="150" cy="50" r="25" class="fancy" /> </svg> ``` 上面的代碼定義了三個圓。`<circle>`標簽的`cx`、`cy`、`r`屬性分別為橫坐標、縱坐標和半徑，單位為像素。坐標都是相對于`<svg>`畫布的左上角原點。 `class`屬性用來指定對應的 CSS 類。 ```css .red { fill: red; } .fancy { fill: none; stroke: black; stroke-width: 3pt; } ``` SVG 的 CSS 屬性與網頁元素有所不同。 > - fill：填充色 > - stroke：描邊色 > - stroke-width：邊框寬度 ### `<line>`標簽 `<line>`標簽用來繪制直線。 ```xml <svg width="300" height="180"> <line x1="0" y1="0" x2="200" y2="0" style="stroke:rgb(0,0,0);stroke-width:5" /> </svg> ``` 上面代碼中，`<line>`標簽的`x1`屬性和`y1`屬性，表示線段起點的橫坐標和縱坐標；`x2`屬性和`y2`屬性，表示線段終點的橫坐標和縱坐標；`style`屬性表示線段的樣式。 ### `<polyline>`標簽 `<polyline>`標簽用于繪制一根折線。 ```xml <svg width="300" height="180"> <polyline points="3,3 30,28 3,53" fill="none" stroke="black" /> </svg> ``` `<polyline>`的`points`屬性指定了每個端點的坐標，橫坐標與縱坐標之間與逗號分隔，點與點之間用空格分隔。 ### `<rect>`標簽 `<rect>`標簽用于繪制矩形。 ```xml <svg width="300" height="180"> <rect x="0" y="0" height="100" width="200" style="stroke: #70d5dd; fill: #dd524b" /> </svg> ``` `<rect>`的`x`屬性和`y`屬性，指定了矩形左上角端點的橫坐標和縱坐標；`width`屬性和`height`屬性指定了矩形的寬度和高度（單位像素）。 ### `<ellipse>`標簽 `<ellipse>`標簽用于繪制橢圓。 ```xml <svg width="300" height="180"> <ellipse cx="60" cy="60" ry="40" rx="20" stroke="black" stroke-width="5" fill="silver"/> </svg> ``` `<ellipse>`的`cx`屬性和`cy`屬性，指定了橢圓中心的橫坐標和縱坐標（單位像素）；`rx`屬性和`ry`屬性，指定了橢圓橫向軸和縱向軸的半徑（單位像素）。 ### `<polygon>`標簽 `<polygon>`標簽用于繪制多邊形。 ```xml <svg width="300" height="180"> <polygon fill="green" stroke="orange" stroke-width="1" points="0,0 100,0 100,100 0,100 0,0"/> </svg> ``` `<polygon>`的`points`屬性指定了每個端點的坐標，橫坐標與縱坐標之間與逗號分隔，點與點之間用空格分隔。 ### `<path>`標簽 `<path>`標簽用于制路徑。 ```xml <svg width="300" height="180"> <path d=" M 18,3 L 46,3 L 46,40 L 61,40 L 32,68 L 3,40 L 18,40 Z "></path> </svg> ``` `<path>`的`d`屬性表示繪制順序，它的值是一個長字符串，每個字母表示一個繪制動作，后面跟著坐標。 > - M：移動到（moveto） > - L：畫直線到（lineto） > - Z：閉合路徑 ### `<text>`標簽 `<text>`標簽用于繪制文本。 ```xml <svg width="300" height="180"> <text x="50" y="25">Hello World</text> </svg> ``` `<text>`的`x`屬性和`y`屬性，表示文本區塊基線（baseline）起點的橫坐標和縱坐標。文字的樣式可以用`class`或`style`屬性指定。 ### `<use>`標簽 `<use>`標簽用于復制一個形狀。 ```xml <svg viewBox="0 0 30 10" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"> <circle id="myCircle" cx="5" cy="5" r="4"/> <use href="#myCircle" x="10" y="0" fill="blue" /> <use href="#myCircle" x="20" y="0" fill="white" stroke="blue" /> </svg> ``` `<use>`的`href`屬性指定所要復制的節點，`x`屬性和`y`屬性是`<use>`左上角的坐標。另外，還可以指定`width`和`height`坐標。 ### `<g>`標簽 `<g>`標簽用于將多個形狀組成一個組（group），方便復用。 ```xml <svg width="300" height="100"> <g id="myCircle"> <text x="25" y="20">圓形</text> <circle cx="50" cy="50" r="20"/> </g> <use href="#myCircle" x="100" y="0" fill="blue" /> <use href="#myCircle" x="200" y="0" fill="white" stroke="blue" /> </svg> ``` ### `<defs>`標簽 `<defs>`標簽用于自定義形狀，它內部的代碼不會顯示，僅供引用。 ```xml <svg width="300" height="100"> <defs> <g id="myCircle"> <text x="25" y="20">圓形</text> <circle cx="50" cy="50" r="20"/> </g> </defs> <use href="#myCircle" x="0" y="0" /> <use href="#myCircle" x="100" y="0" fill="blue" /> <use href="#myCircle" x="200" y="0" fill="white" stroke="blue" /> </svg> ``` ### `<pattern>`標簽 `<pattern>`標簽用于自定義一個形狀，該形狀可以被引用來平鋪一個區域。 ```xml <svg width="500" height="500"> <defs> <pattern id="dots" x="0" y="0" width="100" height="100" patternUnits="userSpaceOnUse"> <circle fill="#bee9e8" cx="50" cy="50" r="35" /> </pattern> </defs> <rect x="0" y="0" width="100%" height="100%" fill="url(#dots)" /> </svg> ``` 上面代碼中，`<pattern>`標簽將一個圓形定義為`dots`模式。`patternUnits="userSpaceOnUse"`表示`<pattern>`的寬度和長度是實際的像素值。然后，指定這個模式去填充下面的矩形。 ### `<image>`標簽 `<image>`標簽用于插入圖片文件。 ```xml <svg viewBox="0 0 100 100" width="100" height="100"> <image xlink:href="path/to/image.jpg" width="50%" height="50%"/> </svg> ``` 上面代碼中，`<image>`的`xlink:href`屬性表示圖像的來源。 ### `<animate>`標簽 `<animate>`標簽用于產生動畫效果。 ```xml <svg width="500px" height="500px"> <rect x="0" y="0" width="100" height="100" fill="#feac5e"> <animate attributeName="x" from="0" to="500" dur="2s" repeatCount="indefinite" /> </rect> </svg> ``` 上面代碼中，矩形會不斷移動，產生動畫效果。 `<animate>`的屬性含義如下。 > - attributeName：發生動畫效果的屬性名。 > - from：單次動畫的初始值。 > - to：單次動畫的結束值。 > - dur：單次動畫的持續時間。 > - repeatCount：動畫的循環模式。可以在多個屬性上面定義動畫。 ```xml <animate attributeName="x" from="0" to="500" dur="2s" repeatCount="indefinite" /> <animate attributeName="width" to="500" dur="2s" repeatCount="indefinite" /> ``` ### `<animateTransform>`標簽 `<animate>`標簽對 CSS 的`transform`屬性不起作用，如果需要變形，就要使用`<animateTransform>`標簽。 ```xml <svg width="500px" height="500px"> <rect x="250" y="250" width="50" height="50" fill="#4bc0c8"> <animateTransform attributeName="transform" type="rotate" begin="0s" dur="10s" from="0 200 200" to="360 400 400" repeatCount="indefinite" /> </rect> </svg> ``` 上面代碼中，`<animateTransform>`的效果為旋轉（`rotate`），這時`from`和`to`屬性值有三個數字，第一個數字是角度值，第二個值和第三個值是旋轉中心的坐標。`from="0 200 200"`表示開始時，角度為0，圍繞`(200, 200)`開始旋轉；`to="360 400 400"`表示結束時，角度為360，圍繞`(400, 400)`旋轉。 ## JavaScript 操作 ### DOM 操作如果 SVG 代碼直接寫在 HTML 網頁之中，它就成為網頁 DOM 的一部分，可以直接用 DOM 操作。 ```html <svg id="mysvg" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 800 600" preserveAspectRatio="xMidYMid meet" > <circle id="mycircle" cx="400" cy="300" r="50" /> <svg> ``` 上面代碼插入網頁之后，就可以用 CSS 定制樣式。 ```css circle { stroke-width: 5; stroke: #f00; fill: #ff0; } circle:hover { stroke: #090; fill: #fff; } ``` 然后，可以用 JavaScript 代碼操作 SVG。 ```javascript var mycircle = document.getElementById('mycircle'); mycircle.addEventListener('click', function(e) { console.log('circle clicked - enlarging'); mycircle.setAttribute('r', 60); }, false); ``` 上面代碼指定，如果點擊圖形，就改寫`circle`元素的`r`屬性。 ### 獲取 SVG DOM 使用`<object>`、`<iframe>`、`<embed>`標簽插入 SVG 文件，可以獲取 SVG DOM。 ```javascript var svgObject = document.getElementById('object').contentDocument; var svgIframe = document.getElementById('iframe').contentDocument; var svgEmbed = document.getElementById('embed').getSVGDocument(); ``` 注意，如果使用`<img>`標簽插入 SVG 文件，就無法獲取 SVG DOM。 ### 讀取 SVG 源碼由于 SVG 文件就是一段 XML 文本，因此可以通過讀取 XML 代碼的方式，讀取 SVG 源碼。 ```html <div id="svg-container"> <svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xml:space="preserve" width="500" height="440" >  </svg> </div> ``` 使用`XMLSerializer`實例的`serializeToString()`方法，獲取 SVG 元素的代碼。 ```javascript var svgString = new XMLSerializer() .serializeToString(document.querySelector('svg')); ``` ### SVG 圖像轉為 Canvas 圖像首先，需要新建一個`Image`對象，將 SVG 圖像指定到該`Image`對象的`src`屬性。 ```javascript var img = new Image(); var svg = new Blob([svgString], {type: "image/svg+xml;charset=utf-8"}); var DOMURL = self.URL || self.webkitURL || self; var url = DOMURL.createObjectURL(svg); img.src = url; ``` 然后，當圖像加載完成后，再將它繪制到`<canvas>`元素。 ```javascript img.onload = function () { var canvas = document.getElementById('canvas'); var ctx = canvas.getContext('2d'); ctx.drawImage(img, 0, 0); }; ``` ## 實例：折線圖下面將一張數據表格畫成折線圖。 ```html Date |Amount -----|------ 2014-01-01 | $10 2014-02-01 | $20 2014-03-01 | $40 2014-04-01 | $80 ``` 上面的圖形，可以畫成一個坐標系，`Date`作為橫軸，`Amount`作為縱軸，四行數據畫成一個數據點。 ```xml <svg width="350" height="160"> <g class="layer" transform="translate(60,10)"> <circle r="5" cx="0" cy="105" /> <circle r="5" cx="90" cy="90" /> <circle r="5" cx="180" cy="60" /> <circle r="5" cx="270" cy="0" /> <g class="y axis"> <line x1="0" y1="0" x2="0" y2="120" /> <text x="-40" y="105" dy="5">$10</text> <text x="-40" y="0" dy="5">$80</text> </g> <g class="x axis" transform="translate(0, 120)"> <line x1="0" y1="0" x2="270" y2="0" /> <text x="-30" y="20">January 2014</text> <text x="240" y="20">April</text> </g> </g> </svg> ``` ## 參考鏈接 - Jon McPartland, [An introduction to SVG animation](http://bigbitecreative.com/introduction-svg-animation/) - Alexander Goedde, [SVG - Super Vector Graphics](http://tavendo.com/blog/post/super-vector-graphics/) - Joseph Wegner, [Learning SVG](http://flippinawesome.org/2014/02/03/learning-svg/) - biovisualize, [Direct svg to canvas to png conversion](http://bl.ocks.org/biovisualize/8187844) - Tyler Sticka, [Cropping Image Thumbnails with SVG](https://cloudfour.com/thinks/cropping-image-thumbnails-with-svg/) - Adi Purdila, [How to Create a Loader Icon With SVG Animations](https://webdesign.tutsplus.com/tutorials/how-to-create-a-loader-icon-with-svg-animations--cms-31542)