Canvas 基础动画

由于我们是用 JavaScript 去操控 <canvas> 对象,这样要实现一些交互动画也是相当容易的。在本章中,我们将看看如何做一些基本的动画。

可能最大的限制就是图像一旦绘制出来,它就是一直保持那样了。如果需要移动它,我们不得不对所有东西(包括之前的)进行重绘。重绘是相当费时的,而且性能很依赖于电脑的速度。

动画的基本步骤

你可以通过以下的步骤来画出一帧:

  1. 清空 canvas 除非接下来要画的内容会完全充满 canvas(例如背景图),否则你需要清空所有。最简单的做法就是用 clearRect 方法。
  2. 保存 canvas 状态 如果你要改变一些会改变 canvas 状态的设置(样式,变形之类的),又要在每画一帧之时都是原始状态的话,你需要先保存一下。
  3. 绘制动画图形(animated shapes) 这一步才是重绘动画帧。
  4. 恢复 canvas 状态 如果已经保存了 canvas 的状态,可以先恢复它,然后重绘下一帧。

操控动画 Controlling an animation

在 canvas 上绘制内容是用 canvas 提供的或者自定义的方法,而通常,我们仅仅在脚本执行结束后才能看见结果,比如说,在 for 循环里面做完成动画是不太可能的。

因此,为了实现动画,我们需要一些可以定时执行重绘的方法。有两种方法可以实现这样的动画操控。首先可以通过 setIntervalsetTimeout 方法来控制在设定的时间点上执行重绘。

有安排的更新画布 Scheduled updates

首先,可以用window.setInterval(), window.setTimeout(),和window.requestAnimationFrame()来设定定期执行一个指定函数。setInterval(

function, delay) (en-US)

当设定好间隔时间后,function 会定期执行。

setTimeout(function, delay) (en-US)

在设定好的时间之后执行函数

requestAnimationFrame(callback)

告诉浏览器你希望执行一个动画,并在重绘之前,请求浏览器执行一个特定的函数来更新动画。

如果你并不需要与用户互动,你可以使用 setInterval() 方法,它就可以定期执行指定代码。如果我们需要做一个游戏,我们可以使用键盘或者鼠标事件配合上 setTimeout() 方法来实现。通过设置事件监听,我们可以捕捉用户的交互,并执行相应的动作。

备注: 下面的例子,采用 window.requestAnimationFrame()实现动画效果。这个方法提供了更加平缓并更加有效率的方式来执行动画,当系统准备好了重绘条件的时候,才调用绘制动画帧。一般每秒钟回调函数执行 60 次,也有可能会被降低。想要了解更多关于动画循环的信息,尤其是游戏,可以在Game development zone 参考这篇文章 Anatomy of a video game

太阳系的动画

这个例子里面,我会做一个小型的太阳系模拟动画。

var sun = new Image();
var moon = new Image();
var earth = new Image();
function init(){
  sun.src = 'canvas_sun.png';
  moon.src = 'canvas_moon.png';
  earth.src = 'canvas_earth.png';
  window.requestAnimationFrame(draw);
}

function draw() {
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');

  ctx.globalCompositeOperation = 'destination-over';
  ctx.clearRect(0,0,300,300); // clear canvas

  ctx.fillStyle = 'rgba(0,0,0,0.4)';
  ctx.strokeStyle = 'rgba(0,153,255,0.4)';
  ctx.save();
  ctx.translate(150,150);

  // Earth
  var time = new Date();
  ctx.rotate( ((2*Math.PI)/60)*time.getSeconds() + ((2*Math.PI)/60000)*time.getMilliseconds() );
  ctx.translate(105,0);
  ctx.fillRect(0,-12,50,24); // Shadow
  ctx.drawImage(earth,-12,-12);

  // Moon
  ctx.save();
  ctx.rotate( ((2*Math.PI)/6)*time.getSeconds() + ((2*Math.PI)/6000)*time.getMilliseconds() );
  ctx.translate(0,28.5);
  ctx.drawImage(moon,-3.5,-3.5);
  ctx.restore();

  ctx.restore();

  ctx.beginPath();
  ctx.arc(150,150,105,0,Math.PI*2,false); // Earth orbit
  ctx.stroke();

  ctx.drawImage(sun,0,0,300,300);

  window.requestAnimationFrame(draw);
}

init();

看下DEMO:

HTML

动画时钟

这个例子实现一个动态时钟,可以显示当前时间。

function clock(){
  var now = new Date();
  var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
  ctx.save();
  ctx.clearRect(0,0,150,150);
  ctx.translate(75,75);
  ctx.scale(0.4,0.4);
  ctx.rotate(-Math.PI/2);
  ctx.strokeStyle = "black";
  ctx.fillStyle = "white";
  ctx.lineWidth = 8;
  ctx.lineCap = "round";

  // Hour marks
  ctx.save();
  for (var i=0;i<12;i++){
    ctx.beginPath();
    ctx.rotate(Math.PI/6);
    ctx.moveTo(100,0);
    ctx.lineTo(120,0);
    ctx.stroke();
  }
  ctx.restore();

  // Minute marks
  ctx.save();
  ctx.lineWidth = 5;
  for (i=0;i<60;i++){
    if (i%5!=0) {
      ctx.beginPath();
      ctx.moveTo(117,0);
      ctx.lineTo(120,0);
      ctx.stroke();
    }
    ctx.rotate(Math.PI/30);
  }
  ctx.restore();

  var sec = now.getSeconds();
  var min = now.getMinutes();
  var hr  = now.getHours();
  hr = hr>=12 ? hr-12 : hr;

  ctx.fillStyle = "black";

  // write Hours
  ctx.save();
  ctx.rotate( hr*(Math.PI/6) + (Math.PI/360)*min + (Math.PI/21600)*sec )
  ctx.lineWidth = 14;
  ctx.beginPath();
  ctx.moveTo(-20,0);
  ctx.lineTo(80,0);
  ctx.stroke();
  ctx.restore();

  // write Minutes
  ctx.save();
  ctx.rotate( (Math.PI/30)*min + (Math.PI/1800)*sec )
  ctx.lineWidth = 10;
  ctx.beginPath();
  ctx.moveTo(-28,0);
  ctx.lineTo(112,0);
  ctx.stroke();
  ctx.restore();

  // Write seconds
  ctx.save();
  ctx.rotate(sec * Math.PI/30);
  ctx.strokeStyle = "#D40000";
  ctx.fillStyle = "#D40000";
  ctx.lineWidth = 6;
  ctx.beginPath();
  ctx.moveTo(-30,0);
  ctx.lineTo(83,0);
  ctx.stroke();
  ctx.beginPath();
  ctx.arc(0,0,10,0,Math.PI*2,true);
  ctx.fill();
  ctx.beginPath();
  ctx.arc(95,0,10,0,Math.PI*2,true);
  ctx.stroke();
  ctx.fillStyle = "rgba(0,0,0,0)";
  ctx.arc(0,0,3,0,Math.PI*2,true);
  ctx.fill();
  ctx.restore();

  ctx.beginPath();
  ctx.lineWidth = 14;
  ctx.strokeStyle = '#325FA2';
  ctx.arc(0,0,142,0,Math.PI*2,true);
  ctx.stroke();

  ctx.restore();

  window.requestAnimationFrame(clock);
}

window.requestAnimationFrame(clock);

DEMO如下:

HTML

循环全景照片

在这个例子中,会有一个自左向右滑动的全景图。我们使用了在维基百科中找到的尤塞米提国家公园的图片,当然你可以随意找一张任何尺寸大于 canvas 的图片。

var img = new Image();

// User Variables - customize these to change the image being scrolled, its
// direction, and the speed.

img.src = 'capitan_meadows,_yosemite_national_park.jpg';
var CanvasXSize = 800;
var CanvasYSize = 200;
var speed = 30; // lower is faster
var scale = 1.05;
var y = -4.5; // vertical offset

// Main program

var dx = 0.75;
var imgW;
var imgH;
var x = 0;
var clearX;
var clearY;
var ctx;

img.onload = function() {
    imgW = img.width * scale;
    imgH = img.height * scale;

    if (imgW > CanvasXSize) {
        // image larger than canvas
        x = CanvasXSize - imgW;
    }
    if (imgW > CanvasXSize) {
        // image width larger than canvas
        clearX = imgW;
    } else {
        clearX = CanvasXSize;
    }
    if (imgH > CanvasYSize) {
        // image height larger than canvas
        clearY = imgH;
    } else {
        clearY = CanvasYSize;
    }

    // get canvas context
    ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');

    // set refresh rate
    return setInterval(draw, speed);
}

function draw() {
    ctx.clearRect(0, 0, clearX, clearY); // clear the canvas

    // if image is <= Canvas Size
    if (imgW <= CanvasXSize) {
        // reset, start from beginning
        if (x > CanvasXSize) {
            x = -imgW + x;
        }
        // draw additional image1
        if (x > 0) {
            ctx.drawImage(img, -imgW + x, y, imgW, imgH);
        }
        // draw additional image2
        if (x - imgW > 0) {
            ctx.drawImage(img, -imgW * 2 + x, y, imgW, imgH);
        }
    }

    // image is > Canvas Size
    else {
        // reset, start from beginning
        if (x > (CanvasXSize)) {
            x = CanvasXSize - imgW;
        }
        // draw aditional image
        if (x > (CanvasXSize-imgW)) {
            ctx.drawImage(img, x - imgW + 1, y, imgW, imgH);
        }
    }
    // draw image
    ctx.drawImage(img, x, y,imgW, imgH);
    // amount to move
    x += dx;
}

下方就是是图片在其中滑动的 <canvas>。需要注意的是这里定义的 width 和 height 必须与 JavaScript 代码中的变量值CanvasXZSizeCanvasYSize保持一致。

<canvas id="canvas" width="800" height="200"></canvas>

看下DEM效果:

HTML

鼠标追踪动画

HTML

预览看下效果吧!

下节课,我们分享:Canvas 高级动画

阅读剩余 96%

作者:terry,如若转载,请注明出处:https://www.web176.com/canvas/7614.html

(0)
打赏 支付宝 支付宝 微信 微信
terryterry
上一篇 2022年12月22日 下午3:38
下一篇 2022年12月22日 下午4:15

相关推荐

发表回复

登录后才能评论