HTML5 Canvas :绚丽星轨
学习了圆周运动的计算之后,我忽然灵光一闪...
我有一个爱好,那就是摄影!我何不用这个方式实现一个星轨效果!!!
学习了圆周运动的计算之后,我忽然灵光一闪...
我有一个爱好,那就是摄影!我何不用这个方式实现一个星轨效果!!!
HTML5 Canvas:运动和轨迹中介绍了 圆周运动 的实现原理,回顾其计算方式为:
// (centerX, centerY) : 中心点坐标
// radius:旋转半径
// angle:旋转的角度
x = centerX + Math.sin(angle) * radius
y = centerY + Math.cos(angle) * radius
上面的公式表示:我们有已知的 中心点 坐标,已知的 旋转半径 和旋转后的控制点相对于 x 轴夹角,也就是 旋转角度 。然后,基于 旋转半径 和不断变化的 旋转角度 来计算出旋转后的控制点坐标。
但,有时候...
通过上一片文章,我们知道了一个物体的平抛运动在 HTML5 Canvas 中的实现原理。想一想一朵烟花的“爆炸”,其效果好像多个烟花颗粒的平抛运动的合集。按照这个思路,让我们来尝试实现这个烟花效果。
由于要画出多个烟花颗粒,按常规的画法缺点太多,要管理每个烟花颗粒的运动,最好是将一颗烟花颗粒封装为一个 颗粒对象 ,就像是将一个产品的生产过程模块化,模块化后只需提供生产产品所需的材料就可以了。
首先,我将之前的平抛代码封装起来:
function Particle() {
this.x = 100, this.y = 60;
this.g = 1;
this.v = 2;
this.angle = 30;
this.update = function () {
// 匀速直线运动
var vx = Math.cos(this.angle) * this.v;
this.x += vx;
// 匀加速直线运动
var vy = Math.sin(this.angle) * this.v + this.g;
this.y += vy;
}
this.draw = function () {
ctx.beginPath();
ctx.arc(this.x, this.y, 2, 0, 2 * Math.PI);
ctx.fillStyle = 'hsla(0, 100%, 50%, 1)';
ctx.fill();
}
}
其中,烟花颗粒包含了基本的运动参数,还将烟花颗粒的绘制和运动封装为函数,但这些远远不够。
简谐运动是最基本也是最简单的一种机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且力总是指向平衡位置。
简谐运动的实现可以通过正弦曲线实现,正弦曲线是一种来自数学三角函数中的正弦比例的曲线。它的形状就像完美的海上波浪般,以三角函数正弦比例改变而形成。

正弦曲线在 canvas 中的应用使得图形运动或变化的过程中变得顺滑,并且,不断增大的弧度在正弦曲线的特性中产生只在 -1 和 1 范围内的值,于是形成了天然的循环效果。
三角函数是基本初等函数之一,是以角度(数学上最常用弧度制,下同)为自变量,角度对应任意角终边与单位圆交点坐标或其比值为因变量的函数。也可以等价地用与单位圆有关的各种线段的长度来定义。
在 HTML5 Canvas 的应用中,三角函数一般用于在画布中计算三角形未知长度的边和未知的角度。
常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。Javasript API 提供了 Math 对象包含了这些计算方法。
// 返回一个数值的正弦值。
Math.sin(x)
// 返回一个数值的余弦值。
Math.cos(x)
// 返回一个数值的正切值。
Math.tan(x)
// 其中参数 x 是一个表示弧度的数值
// 还有一些常用的反三角函数
// 返回一个数值的反正弦值(以弧度为单位)。
Math.asin(x)
// 返回一个数值的反余弦值(以弧度为单位)。
Math.acos(x)
// 返回一个数值的反正切值(以弧度为单位)。
Math.atan(x)
// 返回从正 x 轴到点 (x,y) 与原点连线之间的偏移角度值,这是一个逆时针角度,以弧度为单位。
Math.atan2(y, x)