說明
這篇文章說如何用canvas畫出漂亮的下雨效果,先看看最後實現的效果吧。
效果圖
解釋
看圖來分析下,我們需要實現哪些效果。
1、雨滴下落效果,移動滑鼠控制下落方向
2、雨滴下落散成小水珠,小水珠的移動方向和滑鼠移動方向相同
3、雨滴下落到滑鼠座標一定範圍內,散成小水珠,同樣的,小水珠的移動方向也和滑鼠移動方向相同
好的,我們把整個效果大致拆分成三個效果,實現這三個效果,就完成了。 我們一步一步來實現。
1、雨滴下落效果,移動滑鼠控制下落方向
實現整個效果的思路就是,
初始時
用一個陣列儲存雨滴物件。
一個雨滴物件裡面有各個屬性用來表示,雨滴的x座標,y座標,長度,下落速度,顏色,判斷是否刪除的標誌位
更新動畫時
往陣列中新增一定數量的雨滴物件,然後遍歷陣列,修改每個雨滴物件的x座標和y座標,用canvas根據雨滴物件的座標,畫出兩個點,連起來就是一個雨滴了。
所以實現效果的重點就在座標上
初始化一個雨滴的時候
雨滴x座標:一個隨機數
雨滴y座標:-100,這樣是為了讓雨滴從可視區域外進來
更新動畫時
雨滴x座標:原x座標的值 + speed * speedx
speed 是一個固定的值,表示雨滴下落速度,
speedx 是一個和滑鼠移動方向有關係的變數,
speedx = speedx + (maxspeedx - speedx) / 50
而maxspeedx 是根據滑鼠移動方向得到的一個值
maxspeedx = (e.clientX - canvasEl.clientWidth / 2) / (canvasEl.clientWidth / 2)
,
e.clientX:滑鼠距離可視區域左邊的值
canvasEl.clientWidth:整個可視區域的寬度
也就是說 speedx 是一個逐漸接近maxspeedx 的值
maxspeedx 的取值範圍是 -1 到 1,他的值越接近 -1,說明方向越向左,值越接近1,說明方向越向右。
為什麼不直接用maxspeedx ?
這是為了讓雨滴變化方向的速度不要那麼快,不要跟隨滑鼠變化方向立即改變,要有點點的延遲,看上去更好些。
如果用maxspeedx ,是這樣的效果
如果用speedx ,是這樣的效果
雨滴y座標:原y座標的值 + speed
speed 和上面x座標中提到的一樣,是一個固定值,表示雨滴下落速度,
好的,最後就是用canvas根據雨滴物件的座標,畫兩個點了,然後連起來,雨滴就畫出來了
第一個點座標比較簡單,直接獲取雨滴物件的x座標和y座標,就是這個點的座標
第二個點的座標:
x座標 = 雨滴x座標的值 + 雨滴長度 * speedx
y座標 = 雨滴y座標的值 + 雨滴長度
最後把這兩個點連起來,就有一條線了,就是一個雨滴了
當設定x座標時,又用上了變數 speedx,這是為了讓 雨滴方向 和 雨滴下落方向相同,
當不用 speedx時,是這樣
當用上speedx時,是這樣
2、雨滴下落散成小水珠,小水珠的移動方向和滑鼠移動方向相同
這裡的思路其實,和上面的效果有些相似
初始時
用一個陣列儲存小水珠物件。
一個小水珠,其實就是畫一個圓弧。
一個小水珠物件裡面有各個屬性用來表示,小水珠的座標,x軸移動速度,y軸移動速度,圓的半徑,判斷是否刪除的標誌位。
更新動畫時
往陣列中新增一定數量的小水珠物件,然後遍歷陣列,修改每個小水珠物件的x座標和y座標,用canvas根據小水珠物件的座標屬性 和 半徑屬性,畫一個圓弧。
所以實現效果的重點還在座標上
初始化一個小水珠的時候
小水珠是雨滴消失的時候出現的,所以小水珠的座標也是根據雨滴的座標來的,刪除一個雨滴,就出現一些小水珠,而且小水珠的移動方向也是和雨滴下落方向,滑鼠移動方向一樣,所以還是會需要上面提到的變數 speedx,
小水珠x座標: 刪除的雨滴x座標 + 刪除的雨滴長度 * speedx
小水珠y座標:刪除的雨滴y座標 + 刪除的雨滴長度
更新動畫時
這裡要用到小水珠物件的兩個屬性 vx(x軸的值 的變化速度) 和vy(y軸的值 的變化速度),
小水珠的x座標
vx = vx + speedx / 2
小水珠的x座標 =原x座標 + vx
,
speedx:上面提到的和滑鼠移動方向相關的一個變數,這裡的作用就是用來控制小水珠的移動方向和其他方向相同
speedx / 2
,除2是為了使 讓小水珠 在x軸的移動距離短一點,看上去更真實點
小水珠的y座標
vy = vy + gravity
小水珠的y座標 = 原y座標 + vy;
,
vy:一個負數
gravity:重力,一個正數,完整程式碼裡設定的是0.5
因為 原y座標 是一個正數,這樣小水珠y座標的值,就會先減小後增大,這是為了實現小水珠會先上升後下降的效果,看圖
最後就是用canvas根據小水珠的座標屬性和半徑屬性畫圓弧就可以了,弧度是隨機的
3、雨滴下落到滑鼠座標一定範圍內,散成小水珠,同樣的,小水珠的移動方向也和滑鼠移動方向相同
確定圖中圓的大小容易,假設圓的半徑是35,我們能獲取到滑鼠的座標,以滑鼠的座標為圓心,35為半徑,就確定了圓的大小。
重點在於如何判斷,雨滴是不是進入了這個範圍,這就要用勾股定理了,看圖。
因為雨滴是兩個點連起來的一條線,要看雨滴是不是進入了這個範圍內, 就是看雨滴靠下邊的點的座標,到滑鼠的直線距離是多少,就是圖中AB線段的長度。
勾股定理:直角三角形的兩條直角邊的平方和等於斜邊的平方。
AB = Math.sqrt(BC*BC + AC * AC)
BC = 雨滴x座標 - 滑鼠x座標
AC = 雨滴y座標 - 滑鼠y座標
Math.sqrt()方法用來計算一個數的平方根
我們知道雨滴到滑鼠的直線距離後,和圓的半徑比較下,大於半徑就不在範圍內,否則就是在了。
如果在範圍內,就刪除雨滴,畫一些小水珠。
總結
要實現這個效果,麻煩的地方在於方向,雨滴方向,雨滴下落方向,小水珠移動方向,而這些都和滑鼠移動方向相關,確定各種方向後,根據距離,用canvas不斷的畫線,畫圓弧就行了。
完整程式碼
<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<style>
* {
margin: 0;
padding: 0;
}
</style>
</head>
<body>
<canvas id="canvas" style="position: absolute; height: 100%; width:100%;"></canvas>
<script>
window.onload = main;
function main() {
// 獲取canvas元素
var canvasEl = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvasEl.getContext('2d');
// canvas畫布的 背景顏色
var backgroundColor = '#000';
// canvas畫布的寬 等於 可視區域的寬
canvasEl.width = canvasEl.clientWidth;
// canvas畫布的高 等於 可視區域的高
canvasEl.height = canvasEl.clientHeight;
// 儲存小水珠的陣列
// 雨滴下落後散成小水珠,小水珠就是一些圓弧
var dropList = [];
// 重力
// 雨滴下落後散成小水珠,小水珠會先上升後下降,主要是因為 gravity 這個變數的緣故
var gravity = 0.5;
// 儲存雨滴的陣列
// 每個雨滴 都是 畫的一條線
var linelist = [];
// 儲存滑鼠的座標
// mousePos[0] 代表x軸的值,mousePos[1] 代表y軸的值
var mousePos = [0, 0];
// 跟隨滑鼠, mouseDis 大小區域內的雨滴會消失,形成散落效果
// 以mousePos為圓心,mouseDis為半徑,這個範圍內的雨滴 都會散開,形成許多小水珠
var mouseDis = 35;
// 更新一次動畫,畫lineNum 條雨滴,lineNum 值越大,下雨就越密集
var lineNum = 3;
// 跟隨滑鼠方向 變化下雨方向的 速度
// 滑鼠移動後,下雨的方向 會慢慢改變,主要靠speedx 這個變數
var speedx = 0;
// maxspeedx 為 speedx 可以取的最大值
// 當 speedx = maxspeedx時,下雨方向 會 隨滑鼠移動方向立即改變
var maxspeedx = 0;
// 頁面大小發生變化時,重置canvas畫布大小
window.onresize = function () {
canvasEl.width = canvasEl.clientWidth;
canvasEl.height = canvasEl.clientHeight;
}
//移動滑鼠觸發事件
window.onmousemove = function (e) {
// 設定mousePos 等於 滑鼠座標
// e.clientX 為距離 瀏覽器視窗可視區域 左邊的距離
// e.clientY 為距離 瀏覽器視窗可視區域 上邊的距離
mousePos[0] = e.clientX;
mousePos[1] = e.clientY;
// 通過滑鼠位置,設定 maxspeedx的值,取值範圍是 -1 到 1
// maxspeedx的值,關係到
// 1、雨滴的方向
// 2、雨滴下落的方向
// 3、雨滴下落方向 跟隨 滑鼠移動方向變化的速度
// 4、小水珠的移動方向
// 值越接近1,表示方向越向右
// 值越接近-1,表示方向越向左
maxspeedx = (e.clientX - canvasEl.clientWidth / 2) / (canvasEl.clientWidth / 2);
}
// 根據引數,返回一個rgb顏色,用於給雨滴設定顏色
function getRgb(r, g, b) {
return "rgb(" + r + "," + g + "," + b + ")";
}
// 畫 一滴雨(一條線)
function createLine(e) {
// 隨機生成 雨滴的長度
var temp = 0.25 * (50 + Math.random() * 100);
// 一個 line 物件,代表一個雨滴
var line = {
// 雨滴下落速度
speed: 5.5 * (Math.random() * 6 + 3),
// 判斷是否刪除,值為true就刪除
die: false,
// 雨滴x座標
posx: e,
// 雨滴y座標
posy: -50,
// 雨滴的長度
h: temp,
// 雨滴的顏色
color: getRgb(Math.floor(temp * 255 / 75), Math.floor(temp * 255 / 75), Math.floor(temp * 255 / 75))
};
// 把建立好的line(雨滴)物件,新增到儲存雨滴的陣列
linelist.push(line);
}
// 畫一個小水珠(雨滴散開後的小水珠就是一個個的圓弧)
function createDrop(x, y) {
// 一個 drop 物件,代表一個圓弧
var drop = {
// 判斷是否刪除,值為true就刪除
die: false,
// 圓弧圓心的x座標
posx: x,
// 圓弧圓心的y座標
posy: y,
// vx 表示 x軸的值 變化的速度
vx: (Math.random() - 0.5) * 8,
// vy 表示 y軸的值 變化的速度 取值範圍:-3 到 -9
vy: Math.random() * (-6) - 3,
// 圓弧的半徑
radius: Math.random() * 1.5 + 1
};
return drop;
}
// 畫一定數量的小水珠
function madedrops(x, y) {
// 隨機生成一個數 maxi
// maxi 代表要畫小水珠的數量
var maxi = Math.floor(Math.random() * 5 + 5);
for (var i = 0; i < maxi; i++) {
dropList.push(createDrop(x, y));
}
}
// 開始呼叫update函式,更新動畫
window.requestAnimationFrame(update);
// 更新動畫
function update() {
// 如果儲存小水珠的陣列有內容
if (dropList.length > 0) {
// 遍歷儲存小水珠的陣列
dropList.forEach(function (e) {
//設定e.vx,vx表示x座標變化的速度
// (speedx)/2 是為了,讓小水珠 在x軸的移動距離短一點,看上去更真實點
// 也使 小水珠的移動方向 和 雨滴方向,雨滴下落方向,滑鼠移動方向相同
e.vx = e.vx + (speedx / 2);
e.posx = e.posx + e.vx;
//設定e.vy,vy表示y座標變化的速度
// e.vy的範圍是-3 到 -9,而這時e.posy(y座標)一定是正值,所以 e.posy的值會先減小後增大
// 也就是實現 雨滴散成小水珠,小水珠會先上升後下降的效果
e.vy = e.vy + gravity;
e.posy = e.posy + e.vy;
// 如果 小水珠y座標 大於 可視區域的高度,設定die屬性為true
// 小水珠如果超出可視區域就刪除掉
if (e.posy > canvasEl.clientHeight) {
e.die = true;
}
});
}
// 刪除 die屬性為ture 的陣列成員
// 可視區域外的小水珠刪除掉
for (var i = dropList.length - 1; i >= 0; i--) {
if (dropList[i].die) {
dropList.splice(i, 1);
}
}
// 設定下雨方向變換的速度,取值範圍: -1 到 1
// 當 speedx = maxspeedx時,下雨方向 會 隨滑鼠移動方向立即改變
speedx = speedx + (maxspeedx - speedx) / 50;
// 根據lineNum的值,畫一定數量雨滴
for (var i = 0; i < lineNum; i++) {
// 呼叫createLine 函式,引數是雨滴x座標
createLine(Math.random() * 2 * canvasEl.width - (0.5 * canvasEl.width));
}
// 設定結束線,也就是雨滴散開 形成許多小水珠的位置
var endLine = canvasEl.clientHeight - Math.random() * canvasEl.clientHeight / 5;
// 遍歷儲存雨滴的陣列
linelist.forEach(function (e) {
// 利用勾股定理 確定一個範圍,在這個範圍內雨滴會散開形成小水珠
// e.posx + speedx * e.h 是雨滴x座標
// e.posy + e.h 是雨滴y座標
var dis = Math.sqrt(((e.posx + speedx * e.h) - mousePos[0]) * ((e.posx + speedx * e.h) - mousePos[0]) + (e.posy + e.h - mousePos[1]) * (e.posy + e.h - mousePos[1]));
// 如果在mouseDis區域內,就刪除雨滴,畫一些小水珠(圓弧)
// 實現滑鼠碰到雨滴,雨滴散成小水珠的效果
if (dis < mouseDis) {
// 刪除 雨滴
e.die = true;
// 畫一些小水珠(圓弧)
madedrops(e.posx + speedx * e.h, e.posy + e.h);
}
// 如果雨滴超過 結束線,刪除雨滴,畫一些小水珠(圓弧)
if ((e.posy + e.h) > endLine) {
e.die = true;
madedrops(e.posx + speedx * e.h, e.posy + e.h);
}
// 如果 雨滴 y座標 大於 可視區域的高度,設定die屬性為true
// 如果 雨滴 超出可視區域就刪除掉
if (e.posy >= canvasEl.clientHeight) {
e.die = true;
} else {
// 逐漸增加 雨滴 y座標的值
e.posy = e.posy + e.speed;
// 變化雨滴 x座標
// * speedx 用來控制雨滴 下落 方向
// 使 雨滴下落方向 和 滑鼠移動方向相同
e.posx = e.posx + e.speed * speedx;
}
});
// 刪除 die屬性為ture 的陣列成員
// 滑鼠區域內的,超過結束線的,可視區域外的雨滴刪除掉
for (var i = linelist.length - 1; i >= 0; i--) {
if (linelist[i].die) {
linelist.splice(i, 1);
}
}
// 渲染
render();
// 遞迴呼叫 update,實現動畫效果
window.requestAnimationFrame(update);
}
// 渲染
function render() {
// 畫一個和可視區域一樣大的矩形
ctx.fillStyle = backgroundColor;
ctx.fillRect(0, 0, canvasEl.width, canvasEl.height);
// 畫雨滴效果
ctx.lineWidth = 5;
linelist.forEach(function (line) {
ctx.strokeStyle = line.color;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(line.posx, line.posy);
// * speedx 用來控制雨滴方向
// 使 雨滴方向 和 滑鼠移動方向相同
ctx.lineTo(line.posx + line.h * speedx, line.posy + line.h);
ctx.stroke();
});
// 畫雨滴散開形成小水珠效果
ctx.lineWidth = 1;
ctx.strokeStyle = "#fff";
dropList.forEach(function (e) {
ctx.beginPath();
ctx.arc(e.posx, e.posy, e.radius, Math.random() * Math.PI * 2, 1 * Math.PI);
ctx.stroke();
});
// 解開註釋,可看見滑鼠範圍
/*
ctx.beginPath();
ctx.arc(mousePos[0], mousePos[1], mouseDis, 0, 2 * Math.PI);
ctx.stroke();
*/
}
}
</script>
</body>
</html>
複製程式碼
最後說一句
這個特效的作者是 sxq111本尊 大神,我只是站在巨人的肩膀上,喜歡的小夥伴們可以去github上給個小star哦。