canvas实现粒子时钟效果

时间：2020-10-23 13:15:33|栏目：JavaScript代码|点击：次

前面的话

本文将使用canvas实现粒子时钟效果

效果展示

点阵数字

digit.js是一个三维数组，包含的是0到9以及冒号(digit[10])的二维点阵。每个数字的点阵表示是7*10大小的二维数组

通过遍历数字点阵的二维数组，当该位置的值为1时，则绘制一个粒子，否则不绘制

将绘制数字的函数命名为renderDigit()。在该函数中，将粒子绘制为一个小圆。小圆的半径为R，小圆所占据的矩形宽(高)为2(R+1)。由于数字点阵是10*7的二维数组，所以一个数字的宽度为14(R+1)，高度为20(R+1)

假设数字的高度为100px，则小圆的半径R=4

<div id="test">
 <button>1</button>
 <button>2</button>
 <button>3</button>
 <button>4</button>
 <button>5</button>
 <button>6</button>
 <button>7</button>
 <button>8</button>
 <button>9</button>
 <button>10</button>
</div>
<canvas id="canvas">当前浏览器不支持canvas，请更换浏览器后再试</canvas>
<script src="http://files.cnblogs.com/files/xiaohuochai/digit.js"></script> 
<script>var canvas = document.getElementById('canvas');
 if(canvas.getContext){
  var cxt = canvas.getContext('2d');
 }
 function renderDigit(num){
  //重置画布宽度，达到清空画布的效果
  canvas.height = 100;
  var R = canvas.height/20-1;
  for(var i = 0; i < digit[num].length; i++){
   for(var j = 0; j < digit[num][i].length; j++){
    if(digit[num][i][j] == 1){
     cxt.beginPath();
     cxt.arc(j*2*(R+1)+(R+1),i*2*(R+1)+(R+1),R,0,2*Math.PI);
     cxt.closePath();
     cxt.fill();
    }
   }
  }  
 }
 var test = document.getElementById('test');
 test.onclick = function(e){
  e = e || event;
  var target = e.target || e.srcElement;
  if(!isNaN(target.innerHTML)){
   renderDigit(target.innerHTML);
  } 
 }
</script>

时钟实现

在上一步的点阵数字的基础上，实现一个粒子时钟。将时钟实现的函数命名为digitTime()，时钟实现由获取时间数据和渲染时钟两部分组成

【时间数据】

　最简单的时钟形式由两位的小时、两位的分钟和两位的秒钟组成，中间用冒号隔开。通过日期对象Date来获取当前时间，以及当前的小时、分钟和秒钟。但是，最终需要得到的是数字表示的时钟

　比如12:02:36的时间数据的表示形式为data[1,2,10,0,2,10,3,6]

【渲染时钟】

获取到时间数据后，通过循环使用renderDigit()来渲染时钟中的每一个数字。此时，有一个需要改变的地方是arc()函数中的x坐标，否则它们将叠加在一起

为了将时钟数字表示更加清晰在每个数字之间增加一定的间距。每个数字的宽度是14(R+1)，假设data数组中7个数字的索引为index，则每个数字的起始X坐标可以等于14(R+2)*index

最后通过定时器每间隔一段时间后更新时间

<canvas id="canvas" style="width:400px;">当前浏览器不支持canvas，请更换浏览器后再试</canvas>
<script src="http://files.cnblogs.com/files/xiaohuochai/digit.js"></script> 
<script>
 var canvas = document.getElementById('canvas');
 if(canvas.getContext){
  var cxt = canvas.getContext('2d');
 }
 canvas.height = 100;
 canvas.width = 700;
 function renderDigit(index,num){
  var R = canvas.height/20-1;
  for(var i = 0; i < digit[num].length; i++){
   for(var j = 0; j < digit[num][i].length; j++){
    if(digit[num][i][j] == 1){
     cxt.beginPath();
     cxt.arc(14*(R+2)*index + j*2*(R+1)+(R+1),i*2*(R+1)+(R+1),R,0,2*Math.PI);
     cxt.closePath();
     cxt.fill();
    }
   }
  }  
 }
 function digitTime(){
  /*获取时间数据*/
  var temp = /(\d)(\d):(\d)(\d):(\d)(\d)/.exec(new Date());
  //存储时间数字，由十位小时、个位小时、冒号、十位分钟、个位分钟、冒号、十位秒钟、个位秒钟这7个数字组成
  var data = [];
  data.push(temp[1],temp[2],10,temp[3],temp[4],10,temp[5],temp[6]);
  /*渲染时钟*/
  //重置画布宽度，达到清空画布的效果
  canvas.height = 100;
  for(var i = 0; i < data.length; i++){
   renderDigit(i,data[i]);
  }
 }
 digitTime();
 clearInterval(oTimer);
 var oTimer = setInterval(function(){
  digitTime();
 },500);
</script>

随机抛物线

这节的随机抛物线运动是下节粒子动画的预备节。以DOM节点的投掷碰壁为基础，利用canvas实现一个小球的随机抛物线运动

将小球的运动拆分为x轴和y轴运动。x轴做匀速运动，y轴先做向上的减速运动，再做向下的加速运动。当小球离开画布区域时，停止定时器

<button id="btn">按钮</button>
<canvas id="canvas" style="border:1px solid black">当前浏览器不支持canvas，请更换浏览器后再试</canvas>
<script>
 var canvas = document.getElementById('canvas');
 if(canvas.getContext){
  var cxt = canvas.getContext('2d');
 }
 //声明canvas的宽高
 var H = 100,W = 200;
 canvas.height = H;
 canvas.width = W; 
 var R = canvas.height/20-1;
 var numArray = [1,2,3,4];
 var colorArray = ["#3BE","#09C","#A6C","#93C","#9C0","#690","#FB3","#F80","#F44","#C00"];
 btn.onclick = function(){
  //声明x、y轴坐标
  var x=Math.floor(Math.random() * 60 + 10);
  var y=Math.floor(Math.random() * 60 + 10);
  //声明x、y轴的步长值
  var stepY = -3*numArray[Math.floor(Math.random()*numArray.length)];
  var stepX = Math.floor(Math.random() * 10 -5);
  //声明y轴变化值
  var disY = numArray[Math.floor(Math.random()*numArray.length)];
  var color =colorArray[Math.floor(Math.random()*colorArray.length)];
  clearInterval(oTimer);
  var oTimer = setInterval(function(){
   stepY += disY;
   x += stepX;
   y += stepY;
   canvas.height = 100;
   cxt.beginPath();
   cxt.arc(x,y,R,0,2*Math.PI);
   cxt.fillStyle = color;
   cxt.closePath();
   cxt.fill(); 
   if(x > W + R || y > H + R){
    clearInterval(oTimer);
   } 
  },50);
 }
</script>

粒子动画

下面来实现粒子动画。在时间数字变化的瞬间，由众多的粒子组成的新数字上重复生成相同的粒子，并且新生成的粒子做随机的抛物线运动

所以，第一步是先要判断是哪个或哪些数字在时间更新时发生了变化。然后，通过这些变化信息，生成要运动的小球。在定时器的运行间隔内，对运动小球的状态进行更新。最后，对时钟和运行的小球进行统一渲染

<canvas id="canvas" style="width:500px;">当前浏览器不支持canvas，请更换浏览器后再试</canvas>
<script src="http://files.cnblogs.com/files/xiaohuochai/digit.js"></script> 
<script>
 var canvas = document.getElementById('canvas');
 if(canvas.getContext){
  var cxt = canvas.getContext('2d');
 }
 //声明canvas的宽高
 var H = 100,W = 700;
 canvas.height = H;
 canvas.width = W;
 //存储时间数据
 var data = [];
 //存储运动的小球
 var balls = [];
 //设置粒子半径
 var R = canvas.height/20-1;
 (function(){
  var temp = /(\d)(\d):(\d)(\d):(\d)(\d)/.exec(new Date());
  //存储时间数字，由十位小时、个位小时、冒号、十位分钟、个位分钟、冒号、十位秒钟、个位秒钟这7个数字组成
  data.push(temp[1],temp[2],10,temp[3],temp[4],10,temp[5],temp[6]); 
 })();
 /*生成点阵数字*/
 function renderDigit(index,num){
  for(var i = 0; i < digit[num].length; i++){
   for(var j = 0; j < digit[num][i].length; j++){
    if(digit[num][i][j] == 1){
     cxt.beginPath();
     cxt.arc(14*(R+2)*index + j*2*(R+1)+(R+1),i*2*(R+1)+(R+1),R,0,2*Math.PI);
     cxt.closePath();
     cxt.fill();
    }
   }
  }  
 }
 /*更新时钟*/
 function updateDigitTime(){
  var changeNumArray = [];
  var temp = /(\d)(\d):(\d)(\d):(\d)(\d)/.exec(new Date());
  var NewData = [];
  NewData.push(temp[1],temp[2],10,temp[3],temp[4],10,temp[5],temp[6]);
  for(var i = data.length-1; i >=0 ; i--){
   //时间发生变化 
   if(NewData[i] !== data[i]){
    //将变化的数字值和在data数组中的索引存储在changeNumArray数组中
    changeNumArray.push(i+'_'+(Number(data[i])+1)%10);
   }
  }
  //增加小球
  for(var i = 0; i< changeNumArray.length; i++){
   addBalls.apply(this,changeNumArray[i].split('_'));
  } 
  data = NewData.concat();
 }
 /*更新小球状态*/
 function updateBalls(){
  for(var i = 0; i < balls.length; i++){
   balls[i].stepY += balls[i].disY;
   balls[i].x += balls[i].stepX;
   balls[i].y += balls[i].stepY; 
   if(balls[i].x > W + R || balls[i].y > H + R){
    balls.splice(i,1);
    i--;
   }    
  }
 }
 /*增加要运动的小球*/
 function addBalls(index,num){
  var numArray = [1,2,3];
  var colorArray = ["#3BE","#09C","#A6C","#93C","#9C0","#690","#FB3","#F80","#F44","#C00"];
  for(var i = 0; i < digit[num].length; i++){
   for(var j = 0; j < digit[num][i].length; j++){
    if(digit[num][i][j] == 1){
     var ball = {
      x:14*(R+2)*index + j*2*(R+1)+(R+1),
      y:i*2*(R+1)+(R+1),
      stepX:Math.floor(Math.random() * 4 -2),
      stepY:-2*numArray[Math.floor(Math.random()*numArray.length)],
      color:colorArray[Math.floor(Math.random()*colorArray.length)],
      disY:1
     };
     balls.push(ball);   
    }
   }
  } 
 }
 /*渲染*/
 function render(){
  //重置画布宽度，达到清空画布的效果
  canvas.height = 100;
  //渲染时钟
  for(var i = 0; i < data.length; i++){
   renderDigit(i,data[i]);
  }  
  //渲染小球
  for(var i = 0; i < balls.length; i++){
   cxt.beginPath();
   cxt.arc(balls[i].x,balls[i].y,R,0,2*Math.PI);
   cxt.fillStyle = balls[i].color;
   cxt.closePath();
   cxt.fill();    
  }
 }
 clearInterval(oTimer);
 var oTimer = setInterval(function(){
  //更新时钟
  updateDigitTime();
  //更新小球状态
  updateBalls();
  //渲染
  render();
 },50);
</script>

源码查看

公告栏扩展

将canvas粒子时钟js部分封装为canvasTime.js，在公告栏添加如下代码，即可以实现在公告栏插入时钟的效果

<canvas id="canvas" style="width:100%;">当前浏览器不支持canvas，请更换浏览器后再试</canvas>
<script src="http://files.cnblogs.com/files/xiaohuochai/canvasTime.js"></script>

好的代码像粥一样，都是用时间熬出来的

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本文标题：canvas实现粒子时钟效果

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