基本动画

由于我们使用 JavaScript 来控制 <canvas> 元素，因此制作（交互式）动画也非常容易。在本节中，我们将了解如何进行一些基本动画。

可能最大的限制是，一旦绘制了形状，它就会保持这种状态。如果我们需要移动它，我们必须重新绘制它以及之前绘制的所有内容。重新绘制复杂帧需要大量时间，性能高度依赖于运行它的计算机的速度。

基本动画步骤

以下是绘制帧所需的步骤

清除画布 除非要绘制的形状填满了整个画布（例如背景图像），否则需要清除之前绘制的任何形状。最简单的方法是使用 clearRect() 方法。
保存画布状态 如果您要更改任何会影响画布状态的设置（例如样式、变换等），并且希望确保每次绘制帧时都使用原始状态，则需要保存该原始状态。
绘制动画形状 实际进行帧渲染的步骤。
恢复画布状态 如果您已经保存了状态，请在绘制新帧之前恢复它。

控制动画

形状通过直接使用 canvas 方法或调用自定义函数来绘制到画布上。在正常情况下，我们只能在脚本执行完后看到这些结果出现在画布上。例如，无法在 for 循环中进行动画。

这意味着我们需要一种方法来在一段时间内执行我们的绘制函数。有两种方法可以控制这样的动画。

计划更新

首先，有 setInterval()、setTimeout() 和 window.requestAnimationFrame() 函数，它们可用于在设定的时间段内调用特定函数。

setInterval(): 每隔 delay 毫秒重复执行由 function 指定的函数。
setTimeout(): 在 delay 毫秒后执行由 function 指定的函数。
requestAnimationFrame(callback): 告诉浏览器您希望执行动画，并请求浏览器在下次重绘之前调用指定函数来更新动画。

如果您不需要任何用户交互，您可以使用 setInterval() 函数，它会重复执行提供的代码。如果我们要制作游戏，我们可以使用键盘或鼠标事件来控制动画，并使用 setTimeout()。通过使用 addEventListener() 设置侦听器，我们可以捕获任何用户交互并执行我们的动画函数。

注意： 在以下示例中，我们将使用 window.requestAnimationFrame() 方法来控制动画。requestAnimationFrame 方法提供了一种更平滑、更有效的方式来进行动画，它在系统准备绘制帧时调用动画帧。回调的数量通常为每秒 60 次，在后台标签中运行时可能会降低到更低的速率。有关动画循环的更多信息，尤其是对于游戏，请参阅我们游戏开发区中的文章视频游戏的解剖。

动画太阳系

此示例动画显示了我们太阳系的小模型。

HTML

html

<canvas id="canvas" width="300" height="300"></canvas>

JavaScript

const sun = new Image();
const moon = new Image();
const 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() {
  const ctx = document.getElementById("canvas").getContext("2d");

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

  ctx.fillStyle = "rgb(0 0 0 / 40%)";
  ctx.strokeStyle = "rgb(0 153 255 / 40%)";
  ctx.save();
  ctx.translate(150, 150);

  // Earth
  const 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, 40, 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();

<canvas id="canvas" width="150" height="150">The current time</canvas>

JavaScript

function clock() {
  const now = new Date();
  const canvas = document.getElementById("canvas");
  const ctx = 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 (let 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 (let 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();

  const sec = now.getSeconds();
  // To display a clock with a sweeping second hand, use:
  // const sec = now.getSeconds() + now.getMilliseconds() / 1000;
  const min = now.getMinutes();
  const hr = now.getHours() % 12;

  ctx.fillStyle = "black";

  // Write image description
  canvas.innerText = `The time is: ${hr}:${min}`;

  // Write Hours
  ctx.save();
  ctx.rotate(
    (Math.PI / 6) * hr + (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 = "rgb(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);

<canvas id="canvas" width="800" height="200"
  >Yosemite National Park, meadow at the base of El Capitan</canvas
>

JavaScript

const 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";
const canvasXSize = 800;
const canvasYSize = 200;
const speed = 30; // lower is faster
const scale = 1.05;
const y = -4.5; // vertical offset

// Main program
const dx = 0.75;
let imgW;
let imgH;
let x = 0;
let clearX;
let clearY;
let ctx;

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

  if (imgW > canvasXSize) {
    // Image larger than canvas
    x = canvasXSize - imgW;
  }

  // Check if image dimension is larger than canvas
  clearX = Math.max(imgW, canvasXSize);
  clearY = Math.max(imgH, 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);
    }
  } else {
    // Image is > canvas size
    // Reset, start from beginning
    if (x > canvasXSize) {
      x = canvasXSize - imgW;
    }

    // Draw additional 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;
}

<canvas id="cw"
  >Animation creating multi-colored disappearing stream of light that follow the
  cursor as it moves over the image
</canvas>

CSS

css

#cw {
  position: fixed;
  z-index: -1;
}

body {
  margin: 0;
  padding: 0;
  background-color: rgb(0 0 0 / 5%);
}

JavaScript

const canvas = document.getElementById("cw");
const context = canvas.getContext("2d");
context.globalAlpha = 0.5;

const cursor = {
  x: innerWidth / 2,
  y: innerHeight / 2,
};

let particlesArray = [];

generateParticles(101);
setSize();
anim();

addEventListener("mousemove", (e) => {
  cursor.x = e.clientX;
  cursor.y = e.clientY;
});

addEventListener(
  "touchmove",
  (e) => {
    e.preventDefault();
    cursor.x = e.touches[0].clientX;
    cursor.y = e.touches[0].clientY;
  },
  { passive: false },
);

addEventListener("resize", () => setSize());

function generateParticles(amount) {
  for (let i = 0; i < amount; i++) {
    particlesArray[i] = new Particle(
      innerWidth / 2,
      innerHeight / 2,
      4,
      generateColor(),
      0.02,
    );
  }
}

function generateColor() {
  let hexSet = "0123456789ABCDEF";
  let finalHexString = "#";
  for (let i = 0; i < 6; i++) {
    finalHexString += hexSet[Math.ceil(Math.random() * 15)];
  }
  return finalHexString;
}

function setSize() {
  canvas.height = innerHeight;
  canvas.width = innerWidth;
}

function Particle(x, y, particleTrailWidth, strokeColor, rotateSpeed) {
  this.x = x;
  this.y = y;
  this.particleTrailWidth = particleTrailWidth;
  this.strokeColor = strokeColor;
  this.theta = Math.random() * Math.PI * 2;
  this.rotateSpeed = rotateSpeed;
  this.t = Math.random() * 150;

  this.rotate = () => {
    const ls = {
      x: this.x,
      y: this.y,
    };
    this.theta += this.rotateSpeed;
    this.x = cursor.x + Math.cos(this.theta) * this.t;
    this.y = cursor.y + Math.sin(this.theta) * this.t;
    context.beginPath();
    context.lineWidth = this.particleTrailWidth;
    context.strokeStyle = this.strokeColor;
    context.moveTo(ls.x, ls.y);
    context.lineTo(this.x, this.y);
    context.stroke();
  };
}

function anim() {
  requestAnimationFrame(anim);

  context.fillStyle = "rgb(0 0 0 / 5%)";
  context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

  particlesArray.forEach((particle) => particle.rotate());
}

结果

其他示例

高级动画: 我们将在下一节中了解一些高级动画技术和物理学。

基本动画

基本动画步骤

控制动画

计划更新

动画太阳系

HTML

JavaScript

结果

动画时钟

HTML

JavaScript

结果

循环全景图

HTML

JavaScript

结果

鼠标跟随动画

HTML

CSS

JavaScript

结果

其他示例