CSS、SVG、Canvas对特殊字体的绘制与导出-复制css和svg的区别

最近在项目中需要对特殊字体进行绘制与导出，如下：

简单解释一下：所谓绘制，就是视觉上可以看到就行（预览状态），导出呢，就是将看到的转换成图片（或者Canvas），以便于后续处理。

这里总结了 3 种方式，分别是 CSS 、 SVG、Canvas，来看看各自有什么差异和优缺点吧

一、CSS 的绘制与导出

首先来看 CSS ，这是最简单的绘制方式了。

假设 HTML是这样的。

<div class="text">前端侦探</div>

加点样式。

.text{
  display: flex;
  width: 200px;
  height: 200px;
  justify-content: center;
  align-items: center;
  background-color: rebeccapurple;
  color: #fff;
  font-size: 36px;
  font-family: MFMengYuan-Regular;
}

这里给了一个特殊的字体MFMengYuan-Regular（造字工坊梦缘体），当然现在肯定是没有效果，因为系统并没有这样的字体。

为了使这个特殊字体生效，需要手动通过@font-face去定义。

@font-face {
  font-family: "MFMengYuan-Regular";
  src: url("https://webfontsource.yuewen.com/api/v1/yfont/font.eot?base64=0&fnotallow=MFMengYuan-Regular&text=%E5%89%8D%E7%AB%AF%E4%BE%A6%E6%8E%A2"); /* IE9 */
  src: local('☺'),
    url("https://webfontsource.yuewen.com/api/v1/yfont/font.woff2?base64=0&fnotallow=MFMengYuan-Regular&text=%E5%89%8D%E7%AB%AF%E4%BE%A6%E6%8E%A2") format("woff2"),
    url("https://webfontsource.yuewen.com/api/v1/yfont/font.woff?base64=0&fnotallow=MFMengYuan-Regular&text=%E5%89%8D%E7%AB%AF%E4%BE%A6%E6%8E%A2") format("woff"),
    url("https://webfontsource.yuewen.com/api/v1/yfont/font.ttf?base64=0&fnotallow=MFMengYuan-Regular&text=%E5%89%8D%E7%AB%AF%E4%BE%A6%E6%8E%A2");
}

这里引用的是一个在线生成的字体，对于 CSS 来说也是小菜一碟，效果如下：

是不是非常轻松？

CSS 绘制非常容易，但现在仅仅是视觉上的，那如何将这个样式转换成图片导出呢？

在这里，需要借助 SVG 中的foreignObject[1]元素，通过这个元素，可以将 HTML嵌入到SVG中，例如：

<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <foreignObject width="200" height="200">
      <body xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
        <div>前端侦探</div>
      </body>
    </foreignObject>
</svg>

一些截图工具库，比如 html2canvas都依赖 foreignObject 这个特性。

而SVG本质上就是图片，然后就可以将这个图片绘制到 Canvas 上，进一步进行图片合成和处理了，整体思路如下：

不过需要注意的是，SVG是一个独立的图片，必须包含绘制内容的全部信息，比如这里需要手动将style样式内嵌到div中，就像这样（代码结构可能不是很好看）。

<div class="text">
    <style>
    @font-face {
      font-family: "MFMengYuan-Regular";
  src: url("https://webfontsource.yuewen.com/api/v1/yfont/font.eot?base64=0&fnotallow=MFMengYuan-Regular&text=%E5%89%8D%E7%AB%AF%E4%BE%A6%E6%8E%A2"); /* IE9 */
  src: local('☺'),
    url("https://webfontsource.yuewen.com/api/v1/yfont/font.woff2?base64=0&fnotallow=MFMengYuan-Regular&text=%E5%89%8D%E7%AB%AF%E4%BE%A6%E6%8E%A2") format("woff2"),
    url("https://webfontsource.yuewen.com/api/v1/yfont/font.woff?base64=0&fnotallow=MFMengYuan-Regular&text=%E5%89%8D%E7%AB%AF%E4%BE%A6%E6%8E%A2") format("woff"),
    url("https://webfontsource.yuewen.com/api/v1/yfont/font.ttf?base64=0&fnotallow=MFMengYuan-Regular&text=%E5%89%8D%E7%AB%AF%E4%BE%A6%E6%8E%A2");
    }
      .text{
        display: flex;
        width: 200px;
        height: 200px;
        justify-content: center;
        align-items: center;
        background-color: rebeccapurple;
        color: #fff;
        font-size: 36px;
        font-family: MFMengYuan-Regular;
      }
    </style>
    前端侦探
  </div>

接下来通过JS将其包裹上foreignObject元素，注意一下特殊字符的转义。

const htmlSvg = `data:image/svg+xml,<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="${width/pixelRatio}" height="${height/pixelRatio}">
      <foreignObject x="0" y="0" width="100%" height="100%">
        <body xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" style="height:100%;margin:0">
          ${dom.outerHTML}
        </body>
      </foreignObject></svg>`.replace(/"/g,"'").replace(/%/g,"%25").replace(/#/g,"%23").replace(/{/g,"%7B").replace(/}/g,"%7D").replace(/</g,"%3C").replace(/>/g,"%3E");
img.src = htmlSvg

这样得到的一个SVG字符串就是一个完整的图片了。

等等...图片是出来了，不过字体好像丢失了？

为什么会这样呢？原因在于，上面字体使用的是在线字体，在线字体在转成字符后就是普通的字符了，不会发出请求，自然也不会包含字体的真实信息了，所以要解决这个问题就必须提前将字体转成本地base64格式，如下

<div class="text">
    <style>
    @font-face {
      font-family: "MFMengYuan-Regular";
        src: local('☺'),
          url(data:font/woff;charset=utf-8;base64,d09GRgABAAAAAAwcAA0AAAAAEPgAAAAAAAAAAAAAAAAAA...==) format('woff');
      }
      .text{
        display: flex;
        width: 200px;
        height: 200px;
        justify-content: center;
        align-items: center;
        background-color: rebeccapurple;
        color: #fff;
        font-size: 36px;
        font-family: MFMengYuan-Regular;
      }
    </style>
    前端侦探
  </div>

这样就正常了（SVG字符可能会比较长）。

同样也能将这个图片绘制到Canvas上。

const context = canvas.getContext('2d');
context.drawImage(htmlSvg, 0, 0, width, height);

效果如下：

除此之外，通过Canvas还能将图片转成blob地址，相比完整 SVG地址而言，地址更加简洁，有时候图片过大，在赋值给图片src会造成浏览器卡顿，尽量用blob方式。

canvas.toBlob(function(blob){
  img.src = URL.createObjectURL(blob)
})

效果如下：

完整转换过程可以查看以下链接：

CSS font - 码上掘金 (juejin.cn)^[2]
CSS font (codepen.io)^[3]
CSS font (runjs.work)^[4]

二、SVG 的绘制与导出

下面来看SVG方式，相比CSS而言，可能稍微麻烦一点，主要是文本排版方面，同样需要注意字体base64处理。

<svg id="svg" class="text" xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' viewBox="0 0 200 200" width="200" height="200">
  <style>
      @font-face {
      font-family: "MFMengYuan-Regular";
        src: local('☺'),
          url(data:font/woff;charset=utf-8;base64,d09GRgABAAAAAAwcAA0AAAAAEPgAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA...==) format('woff');
      }
      .text{
        background-color: rebeccapurple;
      }
    </style>
  <text x="50%" y="50%" text-anchor="middle" dominant-baseline="middle" fill="#fff" font-size="36" font-family="MFMengYuan-Regular">前端侦探</text>
</svg>

这里需要注意一下 SVG 中的文本居中方式，用到了dominant-baseline（基线对齐）和text-anchor（锚点对齐），如下：

两者结合，再配合x=50%和y=50%就实现了水平垂直居中效果了，如下：

由于已经是SVG了，所以导出图片或者绘制到Canvas画布上就更方便，只需要将整个 dom 结构转义一下就可以了，无需额外包裹。

const htmlSvg = `data:image/svg+xml,${dom.outerHTML}`.replace(/"/g,"'").replace(/%/g,"%25").replace(/#/g,"%23").replace(/{/g,"%7B").replace(/}/g,"%7D").replace(/</g,"%3C").replace(/>/g,"%3E");
img.src = htmlSvg

效果如下：

绘制到Canvas上也是同样的方式。

const context = canvas.getContext('2d');
context.drawImage(htmlSvg, 0, 0, width, height);

效果如下：

完整转换过程可以查看以下链接：

SVG font - 码上掘金 (juejin.cn)^[5]
SVG font (codepen.io)^[6]
SVG font (runjs.work)^[7]

三、Canvas 的绘制与导出

最后是 Canvas方式。

这里要绘制的很简单，就是一个矩形和一行文字，主要步骤如下：

const context = canvas.getContext('2d');
context.fillStyle = 'rebeccapurple'// 填充颜色
context.fillRect(0,0,width,height) // 绘制矩形
context.fillStyle = '#fff' // 填充颜色
context.font = `36px MFMengYuan-Regular`; // 设置字体属性
context.textAlign = 'center';  // 设置文本对齐
context.textBaseline = 'middle'  // 设置基线对齐
context.fillText('前端侦探', width/2, height/2); // 绘制文本

效果如下：

不出意料，字体果然没有绘制，因为系统并没有这种字体，那如何主动添加字体呢？

这里有一个策略，Canvas读取的是页面上已经渲染过的字体，也就是说页面上如果提前渲染过该字体，那么在绘制的时候就可以直接绘制出来，如果字体是动态的，可以通过动态创建。

const fontStyle = `
      @font-face {
      font-family: "MFMengYuan-Regular";
        src: local('☺'),
          url(data:font/woff;charset=utf-8;base64,d09GRgABAAAAAAwcAA0AAAAAEPgAAAAAAAAAAA...==) format('woff');
      }
      `
const style = document.createElement('style')
style.textContent = fontStyle
document.head.appendChild(style)

现在重新绘制，如下：

可以看到，起初是没有字体的，刷新后才绘制新的字体。

原因是，前面这段代码仅仅是表示页面有这个字体，但是并没有渲染过，通过Canvas绘制后，这个字体才真正被渲染，所以到了第二次字体才生效。

知道原因后，解决就很简单了。如果不是实时绘制，比如说预览状态通过 CSS 绘制，那么等到 Canvas 绘制的时候（比如通过按钮点击生成预览图），字体当然已经渲染过，自然也不会有这个问题。如果一定要实时绘制，可以采用逐帧比对的方式，一旦图像发生变化，就表示字体渲染成功，实现如下

该方法参考自张鑫旭老师这篇文档：canvas API中文网 - 中文文档 - CanvasRenderingContext2D.font^[8]。

// 先随便绘制一个字体
context.font = `36px UNKNOW`;
context.fillText('前端侦探', width/2, height/2);
const dataDefault = context.getImageData(0, 0, width/4, height/2).data;
const detect = function () {
  // 然后绘制实际字体
  context.font = `36px MFMengYuan-Regular`;
 context.fillText('前端侦探', width/2, height/2);
  // 如果前后数据一致，说明字体还没加载成功，继续检测
  var dataNow = context.getImageData(0, 0, width/4, height/2).data;
  if ([].slice.call(dataNow).join('') == [].slice.call(dataDefault).join('')) {
    console.log('没有变化，重新渲染')
    requestAnimationFrame(detect);
  }
};

这样就可以实时绘制特殊字体了。

Canvas本身就是图片了，直接可以转换成图片或者导出，这里就不多介绍了。

完整实现过程可以查看以下链接：

Canvas font - 码上掘金 (juejin.cn)^[9]
Canvas font (codepen.io)^[10]
Canvas font (runjs.work)^[11]

四、总结一下各自优缺点

下面简单整理了一下各自实现的难易程度。

CSS绘制最简单，尤其是在文本排版方面，要远远领先其他两种方式。

SVG绘制相对比较简单，在矢量图形处理，比如描边特效要比 CSS 更有优势，这两种方式导出的难点在于一些外链资源的额外处理。

而Canvas绘制稍微复杂一些，在特殊字体需要逐帧去检测是否渲染，优点是绘制出来就是图片，无需额外导出。

	绘制	导出
CSS	⭐️⭐️⭐️（简单）	⭐️⭐️（一般）
SVG	⭐️⭐️（一般）	⭐️⭐️（一般）
Canvas	⭐️（复杂）	⭐️⭐️⭐️⭐️（超级简单）

关于 CSS 和 SVG 的选择可以看实际文本排版需求，比如文本需要换行，字号大小也不一致，像这种情况 CSS 就比较有优势了，无需去精确计算文本坐标。

另外，在实际工作中，根据需求可能需要多种方式结合使用，也就是预览状态和导出状态分别用不同的方式实现，比如图片混合，在预览状态完全可以通过 CSS 实现，在导出时才通过 Canvas 去绘制合成。

参考资料

[1]foreignObject: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/SVG/Element/foreignObject。

[2]CSS font - 码上掘金 (juejin.cn): https://code.juejin.cn/pen/7170205919391776801。

[3]CSS font (codepen.io): https://codepen.io/xboxyan/pen/oNydKrv。

[4]CSS font (runjs.work): https://runjs.work/projects/62abc5942d9042b5。

[5]SVG font - 码上掘金 (juejin.cn): https://code.juejin.cn/pen/7170214063337635853。

[6]SVG font (codepen.io): https://codepen.io/xboxyan/pen/zYaaOvb。

[7]SVG font (runjs.work): https://runjs.work/projects/e2ff8774f0d0463b。

[8]canvas API中文网 - 中文文档 - CanvasRenderingContext2D.font: https://www.canvasapi.cn/CanvasRenderingContext2D/font#&others。

[9]Canvas font - 码上掘金 (juejin.cn): https://code.juejin.cn/pen/7170227469218218014。

[10]Canvas font (codepen.io): https://codepen.io/xboxyan/pen/ExRRYMV。

[11]Canvas font (runjs.work): https://runjs.work/projects/fc8d17a0c2494531。