HTML5中的Canvas结合公式绘制粒子运动的教程

10/24/2015来源:HTML教程人气:1227

  最近想弄一个网页,把自己学HTML5过程中做的部分DEMO放上去做集合,但是,如果就仅仅做个网页把所有DEMO一个一个排列又觉得太难看了。就想,既然学了canvas,那就来折腾下浏览器,做个小小的开场动画吧。

  开场动画的效果,想了一会,决定用粒子,因为觉得粒子比较好玩。还记得以前我写的第一篇技术博文,就是讲文字图片粒子化的:文字图片粒子化 , 那时就仅仅做的是直线运动,顺便加了一点3D效果。运动公式很简单。所以就想这个开场动画就做的更动感一些吧。

  先上DEMO:http://2.axescanvas.sinaapp.com/demoHome/index.html

  效果是不是比直线的运动更加动感呢?而且也确实很简单,别忘了这篇博文的题目,小小滴公式,大大滴乐趣。要做出这样的效果,用的就仅仅是我们初中。。或者高中时候的物理知识,加速运动,减速运动的公式啦。所以确实是小小滴公式。楼主很喜欢折腾一些酷炫的东西,虽然可能平时工作上用不上,但是,这乐趣确实很让人着迷啊。而且,做下这些也可以加强一下编程的思维能力哈。

  废话不多说,进入主题啦。就简单的解释一下原理吧~~~

  粒子运动的核心代码就这么一点:

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  update:function(time){

  this.x += this.vx*time;

  this.y += this.vy*time;

  if(!this.globleDown&&this.y>0){

  var yc = this.toy - this.y;

  var xc = this.tox - this.x;

  this.jl = Math.sqrt(xc*xc+yc*yc);

  var za = 20;

  var ax = za*(xc/this.jl),

  ay = za*(yc/this.jl),

  vx = (this.vx+ax*time)*0.97,

  vy = (this.vy+ay*time)*0.97;

  this.vx = vx;

  this.vy = vy;

  }else {

  var gravity = 9.8;

  var vy = this.vy+gravity*time;

  if(this.y>canvas.height){

  vy = -vy*0.7;

  }

  this.vy = vy;

  }

  },

  粒子总共有两种状态,一种是自由落体,一种就是受到吸力。自由落体就不说了。说吸力之前先贴出粒子的属性:

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  var Dot = function(x,y,vx,vy,tox,toy,color){

  this.x=x;

  this.y=y;

  this.vx=vx;

  this.vy=vy;

  this.nextox = tox;

  this.nextoy = toy;

  this.color = color;

  this.visible = true;

  this.globleDown = false;

  this.setEnd(tox , toy);

  }

  setEnd:function(tox , toy){

  this.tox = tox;

  this.toy = toy;

  var yc = this.toy - this.y;

  var xc = this.tox - this.x;

  },

  x,y就是粒子的位置,vx是粒子水平速度,vy是粒子的垂直速度,nexttox之类知不知道都无所谓,只是暂时保存变量的。tox,和toy就是粒子的目的地位置。

  首先,先给予所有粒子一个目的地,这个目的地下面再会说。也就是要粒子到达的地方,然后再定义一个变量za作为加速度,具体数值的话,就自己多测试下就会有大概参数的了,我设成20,感觉就差不多了。za是粒子和目的地之间连线的加速度,所以,我们通过粒子的位置和目的地的位置,通过简单的三角函数,就可以把粒子的水平加速度和垂直加速度求出来了,就这段

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  var ax = za*(xc/this.jl),

  ay = za*(yc/this.jl),

  有了水平加速度和垂直加速度后,接下来就更简单了,直接计算水平速度和垂直速度的增量,从而改变水平速度和垂直速度的值

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  vx = (this.vx+ax*time)*0.97,

  vy = (this.vy+ay*time)*0.97;

  之所以要乘于0.97是为了模拟能量损耗,粒子才会减速。time是每一帧的时间差

  计算出速度后就更新粒子位置就行了。

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  this.x += this.vx*time;

  this.y += this.vy*time;

  因为粒子在飞行过程中,与目的地之间的连线方向是不停改变的,所以每一帧都要重新计算粒子的水平加速度和垂直加速度。

  运动原理就是如此,是否很简单呢。

  运动原理说完了,再扯一下上面那个动画的具体实现吧:动画初始化,在一个离屏canvas上把想要的字或者图片画出来,然后再通过getImageData这个方法获取离屏canvas的像素。然后用一个循环,把离屏canvas中有绘制的区域找出来,因为imageData里的data值就是一个rgba数组,所以我们判断最后一个的值也就是透明度大于128就是有绘制过的区域。然后获取该区域的xy值,为了防止粒子对象过多导致页面卡顿,所以我们就限制一下粒子的数量,取像素的时候x值和y值每次递增2,从而减少粒子数量。

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  this.osCanvas = document.createElement("canvas");

  var osCtx = this.osCanvas.getContext("2d");

  this.osCanvas.width = 1000;

  this.osCanvas.height = 150;

  osCtx.textAlign = "center";

  osCtx.textBaseline = "middle";

  osCtx.font="70px 微软雅黑,黑体 bold";

  osCtx.fillStyle = "#1D181F"

  osCtx.fillText("WelCome" , this.osCanvas.width/2 , this.osCanvas.height/2-40);

  osCtx.fillText("To wAxes' HOME" , this.osCanvas.width/2 , this.osCanvas.height/2+40);

  var bigImageData = osCtx.getImageData(0,0,this.osCanvas.width,this.osCanvas.height);

  dots = [];

  for(var x=0;x

  for(var y=0;y

  var i = (y*bigImageData.width + x)*4;

  if(bigImageData.data[i+3]>128){

  var dot = new Dot(

  Math.random()>0.5?Math.random()*20+10:Math.random()*20+canvas.width-40,

  -Math.random()*canvas.height*2,

  0,

  0,

  x+(canvas.width/2-this.osCanvas.width/2),

  y+(canvas.height/2-this.osCanvas.height/2),

  "rgba("+bigImageData.data[i]+","+bigImageData.data[i+1]+","+bigImageData.data[i+2]+",1)"

  );

  dot.setEnd(canvas.width/2,canvas.height/2)

  dots.push(dot);

  }

  }

  }

  通过循环获取到粒子的位置xy值后,把位置赋给粒子,成为粒子的目的地。然后动画开始,就可以做出文字图片粒子化的效果了。