JavaScript动画实例：运动的字母特效

头号码甲 2021-09-29

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已知圆的坐标方程为：

X=R*SIN(θ)

Y=R*COS(θ) （0≤θ≤2π）

给定初始坐标位置（X,Y），按照圆的坐标方程，从角度angle = 0开始，每间隔angleSpeed = 0.2求得一个坐标值(x,y)，将这个坐标值作为偏移变化量，分别加到初始坐标位置上，即在（X+x,Y+y）处填充字母“A”。填充15个字母后，清除画布，重新从初始坐标位置开始动画过程。

编写如下的HTML代码。

<html>

<head>

<title>旋转的字母（一）</title>

</head>

<body>

var canvas = document.getElementById('myCanvas');

var ctx = canvas.getContext('2d');

var w2 = Math.floor(canvas.width/ 2);

var h2 = Math.floor(canvas.height/ 2);

var pi2 = Math.PI * 2;

ctx.font = "36px Impact";

ctx.translate(w2, h2);

var char = "A";

var x =0;

var y =0;

var radius = 30;

var angle = 0;

var angleSpeed = 0.2;

var color='rgba(0,255,255,0.9)';

var age = 0;

function animate()

{

ctx.fillStyle=color;

ctx.fillText(char, x, y);

x += Math.cos(angle) * radius;

y += Math.sin(angle) * radius;

angle += angleSpeed;

age++;

if (age >= 15)

{

ctx.clearRect(-canvas.width,-canvas.height,2*canvas.width,2*canvas.height);

x = 0;

y = 0;

angle = 0;

age=0;

}

setInterval('animate()',100);

</script>

</body>

</html>

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中呈现出如图1所示的动画效果。

图1 angleSpeed = 0.2的字母运动效果

若将上面程序中的语句“var angleSpeed = 0.2;”改写为“var angleSpeed = 0.45;”，其余部分保持不变，则在浏览器窗口中呈现出如图2所示的动画效果。

图2 angleSpeed = 0.45的字母运动效果

由图1和图2看出，输出的字母“A”看起来沿着一个圆周线，但字母均是朝向正上方，能否让字母朝着圆周线的方向呢？这需要在输出字母的时候适当旋转坐标。将程序中的语句

ctx.fillText(char, x, y);

改写为：

ctx.translate(x, y);

ctx.rotate(angle + pi2 / 4);

ctx.fillText(char, -13,10);

ctx.rotate(-angle-pi2 / 4);

ctx.translate(-x, -y);

其余部分保持不变，则在浏览器窗口中呈现出如图3所示的动画效果。

图3 沿着圆周线运动的字母

由图3看出，字母“A”的运动轨迹是确定的。若在角度angle的变化中加入随机因素会怎样呢？编写如下的HTML文件。

<html>

<head>

<title>旋转的字母（二）</title>

</head>

<body>

var canvas = document.getElementById('myCanvas');

var ctx = canvas.getContext('2d');

var w2 = Math.floor(canvas.width/ 2);

var h2 = Math.floor(canvas.height/ 2);

var pi2 = Math.PI * 2;

ctx.font = "36px Impact";

ctx.translate(w2, h2);

var char = "A";

var x =0;

var y =0;

var radius = 30;

var angle = pi2*0.05;

var angleSpeed = 0.2;

var color='rgba(0,255,255,0.9)';

var age = 0;

function animate()

{

ctx.fillStyle=color;

ctx.translate(x, y);

ctx.rotate(angle + pi2 / 4);

ctx.fillText(char, -13, 10);

ctx.rotate(-angle-pi2 / 4);

ctx.translate(-x, -y);

x += Math.cos(angle) * radius;

y += Math.sin(angle) * radius;

angle += angleSpeed;

age++;

if (Math.random() > 0.75) // 加入随机变化

{

angleSpeed *= -1;

}

if (age >= 15)

{

ctx.clearRect(-canvas.width,-canvas.height,2*canvas.width,2*canvas.height);

x = 0;

y = 0;

angle = pi2*0.05;

angleSpeed = 0.2;

age=0;

}

setInterval('animate()',100);

</script>

</body>

</html>

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中呈现出如图4所示的动画效果。此时字母的运动轨迹就随机变化着了。

图4 有着随机变化的沿着圆周线运动的字母

进一步我们考虑，能否将图4的字母轨迹按一个圆周相似地绘制5条呢？采用一个循环加上适当的坐标旋转即可。编写如下的HTML文件。

<html>

<head>

<title>旋转的字母（三）</title>

</head>

<body>

var canvas = document.getElementById('myCanvas');

var ctx = canvas.getContext('2d');

var w2 = Math.floor(canvas.width/ 2);

var h2 = Math.floor(canvas.height/ 2);

var pi2 = Math.PI * 2;

ctx.font = "36px Impact";

ctx.translate(w2, h2);

var char = "A";

var x =30;

var y =30;

var radius = 30;

var angle = pi2*0.05;

var angleSpeed = 0.2;

color='rgba(0,255,255,0.9)';

age = 0;

symmetry =5;

function animate()

{

for (i = 0;i<symmetry; i++)

{

ctx.fillStyle=color;

ctx.translate(x, y);

ctx.rotate(angle + pi2 / 4);

ctx.fillText(char, -13, 10);

ctx.rotate(-angle-pi2 / 4);

ctx.translate(-x, -y);

ctx.rotate(pi2 / symmetry);

}

x += Math.cos(angle) * radius;

y += Math.sin(angle) * radius;

angle += angleSpeed;

age++;

if (Math.random() > 0.75)

{

angleSpeed *= -1;

}

if (age >= 15)

{

ctx.clearRect(-canvas.width,-canvas.height,2*canvas.width,2*canvas.height);

x = 30;

y = 30;

angle = pi2*0.05;

angleSpeed = 0.2;

age=0;

}

setInterval('animate()',100);

</script>

</body>

</html>

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中呈现出如图5所示的动画效果。

图5 字母“A”的5条相似运动轨迹

更进一步，我们将上面程序中的初始坐标位置（x,y）、初始角度angle、角度变化量angleSpeed、字母填充颜色color和相似轨迹条数symmetry均采用随机数的方式确定初值，例如：

x = rand(-w2/2,w2/2);

y = rand(-h2/2,h2/2);

angle = Math.random() * pi2;

angleSpeed = Math.random() * 1 - 0.5;

color='rgba('+rand(0,255)+','+rand(0,255)+','+rand(0,255)+',0.9)';

symmetry =rand(3,10);

编写如下的HTML代码。

<html>

<head>

<title>旋转的字母（四）</title>

</head>

<body>

var canvas = document.getElementById('myCanvas');

var ctx = canvas.getContext('2d');

var w2 = Math.floor(canvas.width/ 2);

var h2 = Math.floor(canvas.height/ 2);

var pi2 = Math.PI * 2;

ctx.font = "36px Impact";

ctx.translate(w2, h2);

function rand(min,max)

{

return Math.floor(Math.random()*(max-min)+min)

}

var char = "A";

var x,y,radius,angle,angleSpeed,color,age,symmetry;

function reset()

{

x = rand(-w2/2,w2/2);

y = rand(-h2/2,h2/2);

radius = 30;

angle = Math.random() * pi2;

angleSpeed = Math.random() * 1 - 0.5;

color='rgba('+rand(0,255)+','+rand(0,255)+','+rand(0,255)+',0.9)';

age = 0;

symmetry =rand(3,10);

}

reset();

function animate()

{

for (i = 0;i<symmetry; i++)

{

ctx.fillStyle=color;

ctx.translate(x, y);

ctx.rotate(angle + pi2 / 4);

ctx.fillText(char, -13, 10);

ctx.rotate(-angle-pi2 / 4);

ctx.translate(-x, -y);

ctx.rotate(pi2 / symmetry);

}

x += Math.cos(angle) * radius;

y += Math.sin(angle) * radius;

angle += angleSpeed;

age++;

if (Math.random() > 0.75)

{

angleSpeed *= -1;

}

if (age >= 18)

{

ctx.clearRect(-canvas.width,-canvas.height,2*canvas.width,2*canvas.height);

reset();

}

setInterval('animate()',50);

</script>

</body>

</html>

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中呈现出如图6所示的动画效果。

图6 字母“A”的随机运动

最后，我们在图6的基础上考虑，能否搞多个字母有周期地组合进行运动，以此得到字母的运动特效呢？编写如下的HTML文件。

<html>

<head>

<title>旋转的字母（五）</title>

</head>

<body>

var canvas = document.getElementById('myCanvas');

var ctx = canvas.getContext('2d');

var w2 = Math.floor(canvas.width/ 2);

var h2 = Math.floor(canvas.height/ 2);

var pi2 = Math.PI * 2;

ctx.font = "36px Impact";

ctx.translate(w2, h2);

var srcChar =["A","B","C","D","E","F"];

var particles = [];

var eIndex = 0;

var rCnt=0;

function rand(min,max)

{

return Math.floor(Math.random()*(max-min)+min)

}

function resetPart(part)

{

part.char = srcChar[eIndex++];

if (eIndex>=srcChar.length)

{

eIndex=0;

}

part.x = rand(-w2/2,w2/2);

part.y = rand(-h2/2,h2/2);

part.radius = 30;

part.angle = Math.random() * pi2;

part.angleSpeed = Math.random() * 1 - 0.5;

part.color='rgba('+rand(0,255)+','+rand(0,255)+','+rand(0,255)+',0.9)';

part.age = 0;

part.symmetry =rand(3,10);

}

var count=2;

for (var i=0;i<count;i++)

{

var part;

part = {};

resetPart(part);

rCnt++;

particles.push(part);

}

function animate()

{

for (i =0;i<particles.length; i++)

{

part = particles[i];

for (j = 0;j<part.symmetry; j++)

{

ctx.fillStyle=part.color;

ctx.translate(part.x, part.y);

ctx.rotate(part.angle + pi2 / 4);

ctx.fillText(part.char, -13, 10);

ctx.rotate(-part.angle-pi2 / 4);

ctx.translate(-part.x, -part.y);

ctx.rotate(pi2 / part.symmetry);

}

part.x += Math.cos(part.angle) * part.radius;

part.y += Math.sin(part.angle) * part.radius;

part.angle += part.angleSpeed;

part.age++;

if (Math.random() > 0.75)

{

part.angleSpeed *= -1;

}

if (part.age >= 18)

{

resetPart(part);

rCnt++;

if (rCnt==6)

{

rCnt=0;

ctx.clearRect(-canvas.width,-canvas.height,2*canvas.width,2*canvas.height);

}

setInterval('animate()',50);

</script>

</body>

</html>

在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中呈现出如图7所示的动画效果。

图7 字母的运动特效

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