SVG 图像入门教程

一、概述

SVG 是一种基于 XML 语法的图像格式，全称是可缩放矢量图（Scalable Vector Graphics）。其他图像格式都是基于像素处理的，SVG 则是属于对图像的形状描述，所以它本质上是文本文件，体积较小，且不管放大多少倍都不会失真。

7N3aMfN.jpg!web

SVG 文件可以直接插入网页，成为 DOM 的一部分，然后用 JavaScript 和 CSS 进行操作。

<!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 代码直接插入网页的例子。

SVG 代码也可以写在一个独立文件中，然后用 <img> 、 <object> 、 <embed> 、 <iframe> 等标签插入网页。

<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。

.logo {
  background: url(icon.svg);
}

SVG 文件还可以转为 BASE64 编码，然后作为 Data URI 写入网页。

<img src="data:image/svg+xml;base64,[data]">

二、语法

2.1 `<svg>` 标签

SVG 代码都放在顶层标签 <svg> 之中。下面是一个例子。

<svg width="100%" height="100%">
  <circle id="mycircle" cx="50" cy="50" r="50" />
</svg>

<svg> 的 width 属性和 height 属性，指定了 SVG 图像在 HTML 元素中所占据的宽度和高度。除了相对单位，也可以采用绝对单位（单位：像素）。如果不指定这两个属性，SVG 图像默认占满它所在的 HTML 元素。

如果只想展示 SVG 图像的一部分，就要指定 viewBox 属性。

<svg width="100" height="100" viewBox="50 50 50 50">
  <circle id="mycircle" cx="50" cy="50" r="50" />
</svg>

<viewBox> 属性的值有四个数字，分别是左上角的横坐标和纵坐标、视口的宽度和高度。上面代码中，SVG 图像是100像素宽 x 100像素高， viewBox 属性指定视口从 (50, 50) 这个点开始。所以，实际看到的是右下角的四分之一圆。

注意，视口必须适配所在的空间。上面代码中，视口的大小是 50 x 50，由于 SVG 图像的大小是 100 x 100，所以视口会放大去适配 SVG 图像的大小，即放大了四倍。

如果不指定 width 属性和 height 属性，只指定 viewBox 属性，则相当于只给定 SVG 图像的长宽比。

2.2 `<circle>` 标签

<circle> 标签代表圆形。

<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>

上面的代码定义了三个圆。 <circle> 标签的 cx 、 cy 、 r 属性分别为横坐标、纵坐标和半径，单位为像素。坐标都是相对于 <svg> 画布的左上角原点。

class 属性用来指定对应的 CSS 类。

.red {
  fill: red;
}

.fancy {
  fill: none;
  stroke: black;
  stroke-width: 3pt;
}

SVG 的 CSS 属性与网页元素有所不同。

fill：填充色
stroke：描边色
stroke-width：边框宽度

2.3 `<line>` 标签

<line> 标签用来绘制直线。

<svg width="300" height="180">
  <line x1="0" y1="0" x2="200" y2="0" style="stroke:rgb(0,0,0);stroke-width:5" />
</svg>

上面代码中， <line> 标签的 x1 属性和 y1 属性，表示线段起点的横坐标和纵坐标； x2 属性和 y2 属性，表示线段终点的横坐标和纵坐标； style 属性表示线段的样式。

2.4 `<polyline>` 标签

<polyline> 标签用于绘制一根折线。

<svg width="300" height="180">
  <polyline points="3,3 30,28 3,53" fill="none" stroke="black" />
</svg>

<polyline> 的 points 属性指定了每个端点的坐标，横坐标与纵坐标之间与逗号分隔，点与点之间用空格分隔。

2.5 `<rect>` 标签

<rect> 标签用于绘制矩形。

<svg width="300" height="180">
  <rect x="0" y="0" height="100" width="200" style="stroke: #70d5dd; fill: #dd524b" />
</svg>

<rect> 的 x 属性和 y 属性，指定了矩形左上角端点的横坐标和纵坐标； width 属性和 height 属性指定了矩形的宽度和高度（单位像素）。

2.6 `<ellipse>` 标签

<ellipse> 标签用于绘制椭圆。

<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 属性和 cy 属性，指定了椭圆中心的横坐标和纵坐标（单位像素）； rx 属性和 ry 属性，指定了椭圆横向轴和纵向轴的半径（单位像素）。

2.7 `<polygon>` 标签

<polygon> 标签用于绘制多边形。

<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 属性指定了每个端点的坐标，横坐标与纵坐标之间与逗号分隔，点与点之间用空格分隔。

2.8 `<path>` 标签

<path> 标签用于制路径。

<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 属性表示绘制顺序，它的值是一个长字符串，每个字母表示一个绘制动作，后面跟着坐标。

M：移动到（moveto）
L：画直线到（lineto）
Z：闭合路径

2.9 `<text>` 标签

<text> 标签用于绘制文本。

<svg width="300" height="180">
  <text x="50" y="25">Hello World</text>
</svg>

<text> 的 x 属性和 y 属性，表示文本区块基线（baseline）起点的横坐标和纵坐标。文字的样式可以用 class 或 style 属性指定。

2.10 `<use>` 标签

<use> 标签用于复制一个形状。

<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 属性指定所要复制的节点， x 属性和 y 属性是 <use> 左上角的坐标。另外，还可以指定 width 和 height 坐标。

2.11 `<g>` 标签

<g> 标签用于将多个形状组成一个组（group），方便复用。

<svg width="300" height="100">
  <g id="myCircle">
    <text x="25" y="20">圆形</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>

2.12 `<defs>` 标签

<defs> 标签用于自定义形状，它内部的代码不会显示，仅供引用。

<svg width="300" height="100">
  <defs>
    <g id="myCircle">
      <text x="25" y="20">圆形</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>

2.13 `<pattern>` 标签

<pattern> 标签用于自定义一个形状，该形状可以被引用来平铺一个区域。

<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>

上面代码中， <pattern> 标签将一个圆形定义为 dots 模式。 patternUnits="userSpaceOnUse" 表示 <pattern> 的宽度和长度是实际的像素值。然后，指定这个模式去填充下面的矩形。

2.14 `<image>` 标签

<image> 标签用于插入图片文件。

<svg viewBox="0 0 100 100" width="100" height="100">
  <image xlink:href="path/to/image.jpg"
    width="50%" height="50%"/>
</svg>

上面代码中， <image> 的 xlink:href 属性表示图像的来源。

2.15 `<animate>` 标签

<animate> 标签用于产生动画效果。

<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>

上面代码中，矩形会不断移动，产生动画效果。

<animate> 的属性含义如下。

attributeName：发生动画效果的属性名。
from：单次动画的初始值。
to：单次动画的结束值。
dur：单次动画的持续时间。
repeatCount：动画的循环模式。

可以在多个属性上面定义动画。

<animate attributeName="x" from="0" to="500" dur="2s" repeatCount="indefinite" />
<animate attributeName="width" to="500" dur="2s" repeatCount="indefinite" />

2.16 `<animateTransform>` 标签

<animate> 标签对 CSS 的 transform 属性不起作用，如果需要变形，就要使用 <animateTransform> 标签。

<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>

上面代码中， <animateTransform> 的效果为旋转（ rotate ），这时 from 和 to 属性值有三个数字，第一个数字是角度值，第二个值和第三个值是旋转中心的坐标。 from="0 200 200" 表示开始时，角度为0，围绕 (200, 200) 开始旋转； to="360 400 400" 表示结束时，角度为360，围绕 (400, 400) 旋转。

三、JavaScript 操作

3.1 DOM 操作

如果 SVG 代码直接写在 HTML 网页之中，它就成为网页 DOM 的一部分，可以直接用 DOM 操作。

<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>

上面代码插入网页之后，就可以用 CSS 定制样式。

circle {
  stroke-width: 5;
  stroke: #f00;
  fill: #ff0;
}

circle:hover {
  stroke: #090;
  fill: #fff;
}

然后，可以用 JavaScript 代码操作 SVG。

var mycircle = document.getElementById('mycircle');

mycircle.addEventListener('click', function(e) {
  console.log('circle clicked - enlarging');
  mycircle.setAttribute('r', 60);
}, false);

上面代码指定，如果点击图形，就改写 circle 元素的 r 属性。

3.2 获取 SVG DOM

使用 <object> 、 <iframe> 、 <embed> 标签插入 SVG 文件，可以获取 SVG DOM。

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> 标签插入 SVG 文件，就无法获取 SVG DOM。

3.3 读取 SVG 源码

由于 SVG 文件就是一段 XML 文本，因此可以通过读取 XML 代码的方式，读取 SVG 源码。

<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 code -->
  </svg>
</div>

使用 XMLSerializer 实例的 serializeToString() 方法，获取 SVG 元素的代码。

var svgString = new XMLSerializer()
  .serializeToString(document.querySelector('svg'));

3.4 SVG 图像转为 Canvas 图像

首先，需要新建一个 Image 对象，将 SVG 图像指定到该 Image 对象的 src 属性。

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，当图像加载完成后，再将它绘制到 <canvas> 元素。

img.onload = function () {
  var canvas = document.getElementById('canvas');
  var ctx = canvas.getContext('2d');
  ctx.drawImage(img, 0, 0);
};

四、实例：折线图

下面将一张数据表格画成折线图。

Date |Amount
-----|------
2014-01-01 | $10
2014-02-01 | $20
2014-03-01 | $40
2014-04-01 | $80

上面的图形，可以画成一个坐标系， Date 作为横轴， Amount 作为纵轴，四行数据画成一个数据点。

<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>

五、参考链接

Jon McPartland, An introduction to SVG animation
Alexander Goedde, SVG - Super Vector Graphics
Joseph Wegner, Learning SVG
biovisualize, Direct svg to canvas to png conversion
Tyler Sticka, Cropping Image Thumbnails with SVG
Adi Purdila, How to Create a Loader Icon With SVG Animations

（完）