JS+Canvas實現下雨下雪效果

來源：懂視網責編：小采時間：2020-11-27 20:25:27

JS+Canvas實現下雨下雪效果

JS+Canvas實現下雨下雪效果:最近做了一個項目，其中有需求要實現下雨小雪的動畫特效，所以在此做了個drop組件，來展現這種canvas常見的下落物體效果。在沒給大家介紹正文之前，先給大家展示下效果圖：展示效果圖：下雨下雪看起來效果還是不錯的，相對于使用創建dom元素來制作多物體位移

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最近做了一個項目，其中有需求要實現下雨小雪的動畫特效，所以在此做了個drop組件，來展現這種canvas常見的下落物體效果。在沒給大家介紹正文之前，先給大家展示下效果圖：

展示效果圖：

下雨下雪

JS+Canvas 實現下雨下雪效果

看起來效果還是不錯的，相對于使用創建dom元素來制作多物體位移動畫，使用canvas會更加容易快捷，以及性能會更好

調用代碼

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Document</title>
<style>
#canvas{
width:100%;
height: 100%;
}
</style>
</head>
<body>
<canvas id="canvas"></canvas>
<script src="canvasDrop.js"></script>
<script>
canvasDrop.init({
type: "rain", // drop類型，有rain or snow
speed : [0.4,2.5], //速度范圍
size_range: [0.5,1.5],//大小半徑范圍
hasBounce: true, //是否有反彈效果or false,
wind_direction: -105 //角度
hasGravity: true //是否有重力考慮
});
</script>
</body>
</html>

好了，接下來講解一下簡單的實現原理首先，先定義一些我們會用到的全局變量，如風向角度，幾率，對象數據等

定義全局變量

//定義兩個對象數據
//分別是drops下落物體對象
//和反彈物體bounces對象
var drops = [], bounces = [];
//這里設定重力加速度為0.2/一幀
var gravity = 0.2;
var speed_x_x, //橫向加速度
speed_x_y, //縱向加速度
wind_anger; //風向
//畫布的像素寬高
var canvasWidth,
canvasHeight;
//創建drop的幾率
var drop_chance;
//配置對象
var OPTS;
//判斷是否有requestAnimationFrame方法，如果有則使用，沒有則大約一秒30幀
window.requestAnimFrame =
window.requestAnimationFrame ||
window.webkitRequestAnimationFrame ||
window.mozRequestAnimationFrame ||
window.oRequestAnimationFrame ||
window.msRequestAnimationFrame ||
function(callback) {
window.setTimeout(callback, 1000 / 30);
};

定義核心對象

接下來我們需要定義幾個重要的對象該組織所需定義的對象也比較少，總共才三個在整個drop組件中共定義了`三個核心對象，分別是如下：

Vector 速度對象，帶有橫向x,和縱向y的速度大小單位為：V = 位移像素/幀

對于Vector對象的理解也十分簡單粗暴，就是記錄下落對象drop的速度/V

var Vector = function(x, y) {
//私有屬性 橫向速度x ,縱向速度y
this.x = x || 0;
this.y = y || 0;
};
//公有方法- add : 速度改變函數,根據參數對速度進行增加
//由于業務需求，考慮的都是下落加速的情況，故沒有減速的，后期可拓展
/*
* @param v object || string 
*/
Vector.prototype.add = function(v) {
if (v.x != null && v.y != null) {
this.x += v.x;
this.y += v.y;
} else {
this.x += v;
this.y += v;
}
return this;
};
//公有方法- copy : 復制一個vector，來用作保存之前速度節點的記錄
Vector.prototype.copy = function() {
//返回一個同等速度屬性的Vector實例
return new Vector(this.x, this.y);
};
Drop 下落物體對象， 即上面效果中的雨滴和雪， 在后面你也可自己拓展為隕石或者炮彈
對于Drop對象其基本定義如下
//構造函數
var Drop = function() {
/* .... */
};
//公有方法-update 
Drop.prototype.update = function() {
/* .... */
};
//公有方法-draw
Drop.prototype.draw = function() {
/* .... */
};

看了上面的三個方法，是否都猜到他們的作用呢，接下來讓我們了解這三個方法做了些什么

構造函數

構造函數主要負責定義drop對象的初始信息，如速度，初始坐標，大小，加速度等

//構造函數 Drop
var Drop = function() {
//隨機設置drop的初始坐標 
//首先隨機選擇下落對象是從從哪一邊
var randomEdge = Math.random()*2;
if(randomEdge > 1){
this.pos = new Vector(50 + Math.random() * canvas.width, -80);
}else{
this.pos = new Vector(canvas.width, Math.random() * canvas.height);
}
//設置下落元素的大小
//通過調用的OPTS函數的半徑范圍進行隨機取值
this.radius = (OPTS.size_range[0] + Math.random() * OPTS.size_range[1]) *DPR;
//獲得drop初始速度
//通過調用的OPTS函數的速度范圍進行隨機取值
this.speed = (OPTS.speed[0] + Math.random() * OPTS.speed[1]) *DPR;
this.prev = this.pos;
//將角度乘以 0.017453293 （2PI/360）即可轉換為弧度。
var eachAnger = 0.017453293; 
//獲得風向的角度
wind_anger = OPTS.wind_direction * eachAnger;
//獲得橫向加速度 
speed_x = this.speed * Math.cos(wind_anger);
//獲得縱向加速度
speed_y = - this.speed * Math.sin(wind_anger);
//綁定一個速度實例
this.vel = new Vector(wind_x, wind_y);
};

Drop對象的update方法

update方法負責，每一幀drop實例的屬性的改變如位移的改變

Drop.prototype.update = function() {
this.prev = this.pos.copy();
//如果是有重力的情況，則縱向速度進行增加
if (OPTS.hasGravity) {
this.vel.y += gravity;
}
//
this.pos.add(this.vel);
};

Drop對象的draw方法

draw方法負責，每一幀drop實例的繪畫

Drop.prototype.draw = function() {
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(this.pos.x, this.pos.y);
//目前只分為兩種情況，一種是rain 即貝塞爾曲線
if(OPTS.type =="rain"){
ctx.moveTo(this.prev.x, this.prev.y);
var ax = Math.abs(this.radius * Math.cos(wind_anger));
var ay = Math.abs(this.radius * Math.sin(wind_anger));
ctx.bezierCurveTo(this.pos.x + ax, this.pos.y + ay, this.prev.x + ax , this.prev.y + ay, this.pos.x, this.pos.y);
ctx.stroke();
//另一種是snow--即圓形
}else{
ctx.moveTo(this.pos.x, this.pos.y);
ctx.arc(this.pos.x, this.pos.y, this.radius, 0, Math.PI*2);
ctx.fill();
}
};

bounce 下落落地反彈對象，即上面雨水反彈的水滴，你也可后期拓展為反彈的碎石片或者煙塵

定義的十分簡單，這里就不做詳細說明

var Bounce = function(x, y) {
var dist = Math.random() * 7;
var angle = Math.PI + Math.random() * Math.PI;
this.pos = new Vector(x, y);
this.radius = 0.2+ Math.random()*0.8;
this.vel = new Vector(
Math.cos(angle) * dist,
Math.sin(angle) * dist
);
};
Bounce.prototype.update = function() {
this.vel.y += gravity;
this.vel.x *= 0.95;
this.vel.y *= 0.95;
this.pos.add(this.vel);
};
Bounce.prototype.draw = function() {
ctx.beginPath();
ctx.arc(this.pos.x, this.pos.y, this.radius*DPR, 0, Math.PI * 2);
ctx.fill();
};

對外接口

update

即相當于整個canvas動畫的開始函數

function update() {
var d = new Date;
//清理畫圖
ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
var i = drops.length;
while (i--) {
var drop = drops[i];
drop.update();
//如果drop實例下降到底部，則需要在drops數組中清楚該實例對象
if (drop.pos.y >= canvas.height) {
//如果需要回彈，則在bouncess數組中加入bounce實例
if(OPTS.hasBounce){
var n = Math.round(4 + Math.random() * 4);
while (n--)
bounces.push(new Bounce(drop.pos.x, canvas.height));
}
//如果drop實例下降到底部，則需要在drops數組中清楚該實例對象
drops.splice(i, 1);
}
drop.draw();
}
//如果需要回彈
if(OPTS.hasBounce){
var i = bounces.length;
while (i--) {
var bounce = bounces[i];
bounce.update();
bounce.draw();
if (bounce.pos.y > canvas.height) bounces.splice(i, 1);
}
}
//每次產生的數量
if(drops.length < OPTS.maxNum){
if (Math.random() < drop_chance) {
var i = 0,
len = OPTS.numLevel;
for(; i<len; i++){
drops.push(new Drop());
}
}
}
//不斷循環update
requestAnimFrame(update);
}

init

init接口，初始化整個canvas畫布的一切基礎屬性如獲得屏幕的像素比，和設置畫布的像素大小，和樣式的設置

function init(opts) {
OPTS = opts;
canvas = document.getElementById(opts.id);
ctx = canvas.getContext("2d");
////兼容高清屏幕，canvas畫布像素也要相應改變
DPR = window.devicePixelRatio;
//canvas畫板像素大小， 需兼容高清屏幕，故畫板canvas長寬應該乘于DPR
canvasWidth = canvas.clientWidth * DPR;
canvasHeight =canvas.clientHeight * DPR;
//設置畫板寬高
canvas.width = canvasWidth;
canvas.height = canvasHeight;
drop_chance = 0.4;
//設置樣式
setStyle();
}
function setStyle(){
if(OPTS.type =="rain"){
ctx.lineWidth = 1 * DPR;
ctx.strokeStyle = 'rgba(223,223,223,0.6)';
ctx.fillStyle = 'rgba(223,223,223,0.6)';
}else{
ctx.lineWidth = 2 * DPR;
ctx.strokeStyle = 'rgba(254,254,254,0.8)';
ctx.fillStyle = 'rgba(254,254,254,0.8)';
}
}

結束語

好了，一個簡單的drop組件已經完成了，當然其存在著許多地方不夠完善，經過本次drop組件的編寫，對于canvas的動畫實現，我相信在H5的場景中擁有著許多可發掘的地方。

最后說下不足的地方和后期的工作哈：

0、該組件目前對外接口不夠多，可調節的范圍并不是很多，抽象不是很徹底

1、 setStyle 設置基本樣式

2、 Drop 和Bounce 對象的 update 和 draw 方法的自定義，讓用戶可以設立更多下落的速度和大小改變的形式和樣式效果

3、應增加對動畫的pause,加速和減速等操作的接口

以上所述是小編給大家介紹的JS和Canvas 實現下雨下雪效果的相關知識，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對PHP中文網的支持！

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