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又双叒叕是一个 canvas 动画

先看效果

纯动画效果

带音乐特效,仅支持谷歌浏览器

代码在此

简单?我们可能不缺少发现简单的眼睛,但缺少完美简单的手

这个动画效果是在网易云音乐 app 上看到的,抱着复习 canvas 的心态来实现。

现在开始分析并且实现所需要的功能

列出需求

  1. 效果参照已实现的上方链接。
  2. 针对不同使用场景需要可定制参数(大小,颜色等)
  3. 需要根据音乐节奏快慢进行动画

开始实现

1. 参数设置

根据效果,我们能初步想到的需要设置的参数如下,参数的具体值可以在随后实现中进一步修改

 const originParams = {
  cover: '',   // 中心的封面图
  size: 500,  // 画布 canvas 的尺寸
  radius: 100,  // 封面图,中心圆的半径,小于零则为容器的百分比
  interval: [500, 1500],  // 涟漪出现的最小频率(毫秒)
  centerColor: '#ddd',  // 封面图位置的颜色(在没有封面图时显示)
  borderWidth: 5,  //  封面图边框的宽度
  borderColor: '#aaa',  // 封面图边框的颜色
  rippleWidth: 4,  // 涟漪圆环的宽度
  rippleColor: '#fff',  // 涟漪颜色
  pointRadius: 8,  // 涟漪圆点的半径
  rotateAngle: .3, // 封面图每帧旋转的角度
}
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2. 编写构造函数

我们知道,动画的原理,就是趁脑子不注意反应不过来的时候偷偷换上一副差不多的画面,这样一步一步的替换,就形成了动画,而这一步一步就可以叫做

所以,在渲染圆圈及圆点时,我们需要一个数组来存储他们每一次渲染的位置。

另外,我们需要一些必要的初始化判断,以及声明一些公共的参数

综上,我们基本可以写出如下的构造函数

class Ripple {
  constructor(container, params = {}) {
    const originParams = {
      cover: '',
      size: 500, 
      radius: 100, 
      interval: [500, 1500], 
      centerColor: '#ddd', 
      borderWidth: 5, 
      borderColor: '#aaa', 
      rippleWidth: 4, 
      rippleColor: '#fff', 
      pointRadius: 8, 
      rotateAngle: .3, 
    }

    this.container = typeof container === "string" ? document.querySelector(container) : container

    this.params = Object.assign(originParams, params)

    this.cover = this.params.cover

    this.radius = this.params.radius < 1 ? this.params.size * this.params.radius : this.params.radius

    this.center = this.params.size / 2  // 中心点

    this.rate = 0  // 记录播放的帧数
    this.frame = null  // 帧动画,用于取消
    this.rippleLines = []  // 存储涟漪圆环的半径
    this.ripplePoints = []  // 存储涟漪点距离中心点的距离
  }
}
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3. 初始化容器

canvas 中图片渲染且旋转并不容易,所以在 cover 参数传值时,通过 img 标签来渲染。

另外的,我们需要一些其他必要的 CSS 添加在元素上

  class Ripple{
    initCanvas() {
      this.container.innerHTML = `<canvas width="${this.params.size}" height="${this.params.size}"></canvas>${this.cover ? `<img src="${this.cover}" alt="">` : ''}`
  
      this.cover = this.container.querySelector('img')
      this.canvas = this.container.querySelector('canvas')
      this.ctx = this.canvas.getContext('2d')
  
      this.rotate = 0
  
      const containerStyle = { ... }
      const canvasStyle = { ... }
      const coverStyle = { ... }
  
      utils.addStyles(this.container, containerStyle)
      utils.addStyles(this.canvas, canvasStyle)
      utils.addStyles(this.cover, coverStyle)
  
      this.strokeBorder()
    }
  }
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4. 画个圆

canvas 的基本用法,就不多赘述了

class Ripple{
  strokeCenterCircle() {
    const ctx = this.ctx
    ctx.beginPath()
    ctx.arc(this.center, this.center, this.radius, 0, 2 * Math.PI)
    ctx.closePath()
    ctx.fillStyle = this.params.centerColor
    ctx.fill()
   }
  strokeBorder() {
    const ctx = this.ctx
    ctx.beginPath()
    ctx.arc(this.center, this.center, this.radius + this.params.borderWidth / 2, 0, 2 * Math.PI)
    ctx.closePath()
    ctx.strokeStyle = this.params.borderColor
    ctx.lineWidth = 5
    ctx.stroke()
  }
}
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5. 画个圈圈

这不就是一个圈加一个圆吗

    class Ripple{
      drawRipple() {
        const ctx = this.ctx
  
        // 画外圈
        ctx.beginPath()
        ctx.arc(this.center, this.center, 200, 0, Math.PI * 2)
        ctx.strokeStyle = 'rgba(255,255,255,0.4)'
        ctx.lineWidth = this.params.rippleWidth
        ctx.stroke()
  
        // 画点
        ctx.beginPath()
        ctx.arc(this.center - 200/Math.sqrt(2), this.center - 200/Math.sqrt(2), this.params.pointRadius, 0, 2 * Math.PI)
        ctx.closePath()
        ctx.fillStyle = 'rgba(255,255,255,0.4)'
        ctx.fill()
      }
    }
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于是出现了下面的问题

出现的原因也很简单,两个半透明的图形的重合部分透明度肯定是会加重的,所以只能通过画一个不完整的圆圈(正好把圆点的部分隔过去)来解决了,解决方式如下图:

为了容易看到,连线略微向内移动了一点,所以我们的问题就是已知 r、R,求角度 θ,解答就不做详解啦,算是高中数学的应用。我们可以得到角度为 Math.asin(R / r / 2) * 4

6. 继续画圈圈

圆环和圆点的重合已经解决了,现在需要的是在每次刷新时更新他们的位置,如果达到了条件,则需要新添加一个圆环和点,如果圆环的半径超出了画布,则删掉对应的数据

  class Ripple{
    strokeRipple() {
      // 当圆环大小超出画布时,删除改圆环数据
      if (this.rippleLines[0] > this.params.size) {
        this.rippleLines.shift()
        this.ripplePoints.shift()
      }
  
      // 当达到条件时,添加数据
      if (this.rate - this.lastripple >= this.minInterval) {
        this.rippleLines.push({
          r: this.radius + this.params.borderWidth + this.params.rippleWidth / 2,
          color: utils.getRgbColor(this.params.rippleColor)
        })
  
        this.ripplePoints.push({
          angle: utils.randomAngle()
        })
        // 更新添加时间
        this.lastripple = this.rate
      }
  
      // 计算下一次渲染的位置数据
      this.rippleLines = this.rippleLines.map((line, index) => ...)
  
      this.ripplePoints = this.rippleLines.map((line, index) => ...)
  
      // 根据新的数据渲染
      this.strokeRippleLine()
      this.strokeRipplePoint()
    }
  }
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6. 开始动画

每渲染一次即更新一次数据,将 requestAnimationFrame 存储于 this.frame 中,方便取消。

class Ripple{
    animate() {
      this.ctx.clearRect(0, 0, this.params.size, this.params.size)
  
      this.strokeRipple()
  
      this.strokeBorder()
  
      ...
  
      var that = this
      this.frame = requestAnimationFrame(function () {
        that.animate()
      })
    }
}
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7. 添加音乐节奏

原理如下:

  1. 创建一个 <audio>,做好相关设置(自动播放、控件显示等等)
  2. 创建一个 AudioContext,将音频来源设置为这个
  3. 创建一个 AnalyserNode,将 AnalyserNode 与 AudioContext 的音频来源链接起来
  4. 如果需要达到一边播放一遍显示的效果,需要将 Analyser 再连出 AudioContext,否则数据只进不出没有声音
  5. 创建一个可以绘制的地方(可以是普通的 HTML元素,或者 canvas,SVG,WebGL等等)
  6. 定时从 AnalyserNode 获取音频数据(可以是时间域或频率域的数据,定时可以用 requestAnimationFrame 或者是 setTimeout 来做)
  7. 利用获取到的数据,进行可视化设计,绘制图像

但是,可能是 audiocontext 的兼容问题,在 safari 中,无法实时获取到音频信息,如果有大神知晓,望不吝赐教。

所以这部分的实现并没有什么好讲的了,有兴趣的可以直接查看 源码实现

写在最后

上述动画的实现的确并不复杂,但是在实现的过程中,可能考虑到的更多的是如何组织代码,如何设计接口(怎么方便使用,增加定制度,减少操作度)。这些东西在写上面教程的时候轻猫淡写,一笔带过或者压根没提过,但只有在自己写时才能体会到切实的需要,所以,如果你能看到这里,不妨放下刚才看到的代码实现,只看效果,自己也来写一个(带音乐的)这样的动画,毕竟,我们不缺少发现简单的眼睛,缺少的可能是完美简单的手。

一些其他项目

我觉得挺好但好像并没人知道...

css tricks

js tricks

animate_resume

参考

developer.mozilla.org/en-US/docs/…

developer.mozilla.org/zh-CN/docs/…

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