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学习 PixiJS — 补间动画

说明

补间动画指的是,我们可以通过为精灵的位置、比例、透明度,等属性,设置开始值和结束值,制作动画,动画中间需要的部分由软件自动计算填充。

Pixi 没有内置补间引擎,但是你可以使用很多很好的开源的补间库,比如 Tween.jsDynamic.js 。如果要制作非常专业的自定义补间效果,可以使用这两个库中的其中一个。但是现在我们要使用的是一个名为 Charm.js 的专门用于 Pixi 的补间库。

使用 Charm

要开始使用 Charm ,首先直接用 script 标签,引入 js 文件

<script src="https://www.kkkk1000.com/js/Charm.js"></script>
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然后创建它的实例

let c = new Charm(PIXI);
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变量 c 现在代表 Charm 实例。

前面的文章中讲到的粒子效果一样,在调用 state 函数之后,必须为游戏循环中的每个帧更新补间。就是在游戏循环中调用 Charm 的 update 方法,如下所示:

function gameLoop() {
    requestAnimationFrame(gameLoop);
    state();
    c.update();
    renderer.render(stage);
}
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滑动补间

Charm 最有用的补间效果之一是 slide 。使用 slide 方法可以使精灵从画布上的当前位置平滑移动到任何其他位置。slide 方法有七个参数,但只有前三个参数是必需的。

名称 默认值 描述
anySprite 需要移动的精灵
finalXPosition 滑动结束时 x 坐标
finalYPosition 滑动结束时 y 坐标
durationInFrames 60 补间需要的帧数,也就是动画应该持续多长时间
easingType "smoothstep" 缓动类型
yoyo false 用于确定精灵是否应在补间的起点和终点之间来回移动。
delayTimeBeforeRepeat 0 一个以毫秒为单位的数字,用于确定精灵 yoyo 之前的延迟时间。

示例:

以下是如何使用 slide 方法使精灵用120帧从原始位置移动到坐标为(128,128)的位置的关键代码。

c.slide(sprite, 128, 128, 120);
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效果图:

查看示例

如果你想让精灵在起点和终点之间来回移动,请将 yoyo(第六个参数)设置为 true,代码如下所示:

c.slide(sprite, 128, 128, 120, "smoothstep", true);
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查看示例

补间对象

Charm 所有的补间方法都返回一个补间对象,你可以这样创建:

let slidePixie = c.slide(sprite, 80, 128, 120, "smoothstep",true);
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slidePixie 就是补间对象,它包含一些有用的属性和方法,可以用于控制补间。

其中一个是 onComplete 方法,它将在补间完成后立即运行。以下代码是精灵到达终点时如何使用 onComplete 方法在控制台中显示消息。

let slidePixie = c.slide(sprite, 80, 128, 120, "smoothstep",true);
slidePixie.onComplete = () => console.log("一次滑动完成");
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如果将 yoyo (slide 方法的第六个参数)设置为 true,则每当精灵到达其起点和终点时,onComplete 方法都将运行。

补间还有 pause 和 play 方法,可以停止和开始补间。

slidePixie.pause();
slidePixie.play();
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补间对象还具有 playing 属性,如果补间当前正在播放,则该属性值为 true。只不过有些补间方法返回的对象中直接有 playing 属性,有些补间方法返回的对象中的 playing 属性是在一个叫 tweens 的数组中, tweens 数组中包括了这个补间方法创建的所有补间对象。 以 slide 方法为例,完成一个滑动需要创建 x 轴补间对象和 y 轴补间对象,这两个对象都放在了 tweens 数组中,这两个对象也都分别有 playing 属性。

查看示例

所有 Charm 的补间方法都返回你可以控制和访问的补间对象。

设置缓动类型

slide 方法的第四个参数是 easingType 。它是一个字符串,用于确定补间加速和减速的类型。这些类型共有15种可供选择,并且它们对于 Charm 的所有不同补间方法都是相同的。某些类型对应的会有一个基本类型,一个 squared 类型和一个cubed 类型。squared 类型和 cubed 类型只是将基本类型的效果放大而已。大多数 Charm 的补间效果的默认缓动类型是 smoothstep。

Linear: linear,精灵从开始到停止保持匀速运动。

Smoothstep: smoothstepsmoothstepSquaredsmoothstepCubed。加速精灵并以非常自然的方式减慢速度

Acceleration: accelerationaccelerationCubed。逐渐加速精灵并突然停止。 如果要更加平滑的加速效果,请使用 sinesineSquaredsineCubed

Deceleration: decelerationdecelerationCubed。突然加速精灵并逐渐减慢它。要获得更加平滑的减速效果,请使用inverseSineinverseSineSquaredinverseSineCubed

Bounce: bounce 10 -10 ,这将使精灵到达起点和终点时略微反弹,更改乘数10和 -10,可以改变效果。

查看示例

使用 slide 进行场景过渡

你在游戏或应用程序中肯定要做的一件事就是让场景过渡,然后将新场景滑入视图。它可能是你游戏的标题滑动以显示游戏的第一级,或者可能是一个菜单,可以滑动以显示更多的应用程序内容。你可以使用 slide 方法执行此操作。

首先,创建两个容器对象:sceneOnesceneTwo,并将它们添加到舞台上。

sceneOne = new Container();
sceneTwo = new Container();
stage.addChild(sceneOne);
stage.addChild(sceneTwo);
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接下来,为每个场景创建精灵。制作一个像画布一样大的蓝色矩形; 并在矩形中间添加上 Scene One 的文字,将两者都添加到 sceneOne 容器中。再制作一个像画布一样大的红色矩形;并在矩形中间添加上Scene Two 的文字,将这两者添加到 sceneTwo 容器中。你最终得到的两个容器对象,如下图所示。

以下是关键代码:

//1. Scene one sprites:	
//画蓝色矩形
let blueRectangle = new PIXI.Graphics();
blueRectangle.beginFill(0x014ACA);
blueRectangle.drawRect(0, 0, canvasWith, canvasHeight);
blueRectangle.endFill();
sceneOne.addChild(blueRectangle);

//添加文字,并在容器中居中
let sceneOneText = new PIXI.Text("Scene One");
sceneOneText.style = { fill: "#fff", fontSize: "40px" };
let sceneOneTextX = (canvasWith - sceneOneText.width) / 2;
let sceneOneTextY = (canvasWith - sceneOneText.height) / 2;
sceneOneText.position.set(sceneOneTextX, sceneOneTextY);
sceneOne.addChild(sceneOneText);

//2. Scene two sprites:
//画红色矩形
let redRectangle = new PIXI.Graphics();
redRectangle.beginFill(0xEF4631);
redRectangle.drawRect(0, 0, canvasWith, canvasHeight);
redRectangle.endFill();
sceneTwo.addChild(redRectangle);

//添加文字,并在容器中居中
let sceneTwoText = new PIXI.Text("Scene Two");
sceneTwoText.style = { fill: "#fff", fontSize: "40px" };
let sceneTwoTextX = (canvasWith - sceneTwoText.width) / 2;
let sceneTwoTextY = (canvasHeight - sceneTwoText.height) / 2;
sceneTwoText.position.set(sceneTwoTextX, sceneTwoTextY);
sceneTwo.addChild(sceneTwoText);
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在一个真实的项目中,你可以为每个容器填充每个场景所需的精灵数量,你也可以为你的项目添加尽可能多的场景容器。

接下来,将 sceneTwo 移开,使其位于画布的右边缘之外。代码如下所示:

sceneTwo.x = canvasWith;
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这将在画布上显示 sceneOne,而 sceneTwo 在需要时会从左侧滑出,如下所示。

sceneTwo 就在屏幕外等着。

最后,使用 slide 方法从 sceneOne 过渡到 sceneTwo 。只需将 sceneOne 滑动到左侧,然后从右侧滑动 sceneTwo ,取代它的位置,代码如下。

c.slide(sceneTwo, 0, 0);
c.slide(sceneOne, -canvasWith, 0);
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下图显示了这段代码的效果。

查看示例

时间过渡

你可以自定义一个 wait 函数在设定的时间间隔后进行过渡。

function wait(duration = 0) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(resolve, duration);
    });
}
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要使用 wait,请为其提供一个参数,它代表你希望等待的时间(以毫秒为单位)。以下是在延迟1秒(1000毫秒)后从 sceneOne 过渡到 sceneTwo 的方法。

wait(1000).then(() => {
    c.slide(sceneTwo, 0, 0);
    c.slide(sceneOne, -canvasWith, 0);
});
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查看示例

其实在 Charm 库中已经定义了 wait 这个方法,原理和上面的 wait 函数是一样的。你可以这样使用它。

c.wait(1000).then(() => {
    c.slide(sceneTwo, 0, 0);
    c.slide(sceneOne, -canvasWith, 0);
});
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沿贝塞尔曲线移动

如果你还不清楚什么是贝塞尔曲线,可以先看看这篇文章

slide 方法沿直线为精灵制作动画,但你也可以使用另一种方法(followCurve)使精灵沿贝塞尔曲线移动。首先,将贝塞尔曲线定义为4个坐标点的二维数组,如下所示:

let curve = [
    [sprite.x, sprite.y], //起始点
    [108, 32], //控制点1
    [176, 32], //控制点2
    [196, 160] //结束点
];
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followCurve 方法的参数如下:

名称 默认值 描述
anySprite 需要移动的精灵
curve 贝塞尔曲线数组
durationInFrames 60 补间需要的帧数,也就是动画应该持续多长时间
easingType "smoothstep" 缓动类型
yoyo false 用于确定精灵是否应在补间的起点和终点之间来回移动。
delayTimeBeforeRepeat 0 一个以毫秒为单位的数字,用于确定精灵 yoyo 之前的延迟时间。

接下来,使用 CharmfollowCurve 方法使精灵跟随该曲线。(提供 curve 数组作为第二个参数)

c.followCurve(
 sprite, //需要移动的精灵
 curve, //贝塞尔曲线数组
 120, //持续时间,以帧为单位
 "smoothstep", //缓动类型
 true, //yoyo
 1000 //yoyo之前的延迟时间
);
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效果图:

如果你需要使精灵的中点沿着曲线移动,还需要设置精灵的锚点(anchor)居中,如下所示:

sprite.anchor.set(0.5, 0.5);
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查看示例

slidefollowCurve 方法适用于简单的来回动画效果,但你也可以结合它们以使精灵遵循更复杂的路径。

沿路径移动

你可以使用 CharmwalkPath 方法连接一系列点,并使精灵移动到每个点。该系列中的每个点都称为 waypoint 。首先,从由坐标点组成的二维数组定位路径点开始,这些 waypoint 映射出你希望精灵遵循的路径。

let waypoints = [
 [32, 32], //要移动到的第一个坐标点
 [32, 128], //要移动到的第二个坐标点
 [300, 128], //要移动到的第三个坐标点
 [300, 32], //要移动到的第四个坐标点
 [32, 32] //要移动到的第五个坐标点
];
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你可以根据需要使用任意多的 waypoint

walkPath 方法的参数如下:

名称 默认值 描述
anySprite 需要移动的精灵
waypoints 坐标点的二维数组
durationInFrames 60 补间需要的帧数,也就是动画应该持续多长时间
easingType "smoothstep" 缓动类型
loop false 用于确定精灵在到达结尾时是否从头开始
yoyo false 用于确定精灵是否应在补间的起点和终点之间来回移动。
delayBetweenSections 0 一个以毫秒为单位的数字,用于确定精灵在移动到路径的下一部分之前应该等待的时间。

接下来,使用 walkPath 方法使精灵按顺序移动到所有这些点。(前两个参数是必需的)

c.walkPath(
    sprite, //需要移动的精灵
    waypoints, //坐标点的二维数组
    300, //持续时间,以帧为单位
    "smoothstep", //缓动类型
    true, //循环
    true, //轮流反向播放动画
    1000 //移动到路径的下一部分之前应该等待的时间
);
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效果图:

查看示例

而使用 walkCurve 方法,可以使精灵遵循一系列连接的贝塞尔曲线。首先,创建任何贝塞尔曲线数组,描述你希望精灵遵循的路径。

let curvedWaypoints = [
 //第一条曲线
 [[sprite.x, sprite.y],[75, 500],[200, 500],[300, 300]],
 //第二条曲线
 [[300, 300],[250, 100],[100, 100],[sprite.x, sprite.y]]
];
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每条曲线的四个点与 followCurve 方法中的相同:起始位置,控制点1,控制点2和结束位置。第一条曲线中的最后一个点应与下一条曲线中的第一个点相同。你可以根据需要使用尽可能多的曲线。

walkCurve 方法的参数如下:

名称 默认值 描述
anySprite 需要移动的精灵
curvedWaypoints 贝塞尔曲线的坐标点的数组
durationInFrames 60 补间需要的帧数,也就是动画应该持续多长时间
easingType "smoothstep" 缓动类型
yoyo false 用于确定精灵是否应在补间的起点和终点之间来回移动。
delayBeforeContinue 0 一个以毫秒为单位的数字,用于确定精灵yoyo之前的延迟时间。

接下来,提供 curvedWaypoints 数组作为 walkCurve 方法中的第二个参数,来试试这个方法。

c.walkCurve(
    sprite, //需要移动的精灵
    curvedWaypoints, //贝塞尔曲线的坐标点的数组
    300, //持续时间,以帧为单位
    "smoothstep", //缓动类型
    true, //循环
    true, //轮流反向播放动画
    1000 //移动到路径的下一部分之前应该等待的时间
);
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效果图:

查看示例

使用 walkPath 和 walkCurve 将为你提供了一个很好的开端,它们可以为游戏制作一些有趣的动画。

更多补间效果

Charm 有许多其他内置的补间效果,你会发现它们在游戏和应用程序中有很多用处。下面是其他一些效果的介绍。

fadeOut 和 fadeIn fadeOut 方法使精灵逐渐变得透明,fadeIn 方法使精灵从透明逐渐显现。这两个方法需要的参数是一样的。

参数:

名称 默认值 描述
anySprite 需要产生效果的精灵
durationInFrames 60 持续的帧数

示例:

c.fadeOut(anySprite);
c.fadeIn(anySprite);
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查看示例

pulse

使用 pulse 方法可以使精灵以稳定的速率连续淡入淡出。

参数:

名称 默认值 描述
anySprite 需要产生效果的精灵
durationInFrames 60 淡入淡出应该持续的帧数,也就是持续时间
minAlpha 0 精灵可以减少到的最小的透明度值

示例:

c.pulse(anySprite);
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查看示例

如果你只希望精灵在再次淡入之前变为半透明,请将第三个参数设置为0.5,如下所示:

c.pulse(anySprite, 60, 0.5);
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scale

你可以使用 scale 方法让精灵产生缩放效果。

参数:

名称 默认值 描述
anySprite 需要产生效果的精灵
endScaleX 0.5 x 轴缩放的比例
endScaleY 0.5 y 轴缩放的比例
durationInFrames 60 持续时间,以帧为单位

示例:

c.scale(
    sprite, //精灵
    0.1, //x轴缩放的比例
    0.1, //y轴缩放的比例
    100 //持续时间,以帧为单位
);
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查看示例

breathe

如果你希望缩放效果来回 yoyo,请使用 breathe 方法。它是一种缩放效果,使精灵看起来好像在呼吸。

参数:

名称 默认值 描述
anySprite 需要产生效果的精灵
endScaleX 0.5 x 轴缩放的比例
endScaleY 0.5 y 轴缩放的比例
durationInFrames 60 持续时间,以帧为单位
yoyo true 是否轮流反向播放
delayBeforeRepeat 0 一个以毫秒为单位的数字,用于确定精灵 yoyo 之前的延迟时间。

示例:

c.breathe(
    sprite, //精灵
    0.1, //x轴缩放的比例
    0.1, //y轴缩放的比例
    100, //持续时间,以帧为单位
    true, //轮流反向播放 
    0, //yoyo 之间的延迟时间
);
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查看示例

strobe

使用 strobe 方法通过快速改变精灵比例,使精灵看起来像闪光灯一样闪烁。

参数: 只需要传入一个精灵作为参数即可。

示例:

c.strobe(sprite);
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查看示例

wobble

使用 wobble 方法可以使精灵像果冻一样摆动。

参数: 只需要传入一个精灵作为参数即可。

示例:

c.wobble(sprite);
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查看示例

如果你使用这些缩放补间效果(scale,breathe,strobe,或者 wobble),将精灵的锚点居中,就可以从精灵的中心进行缩放。

sprite.anchor.set(0.5, 0.5);
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注意:
目前, Charm 这个库支持的 Pixi 版本是 3.0.11。如果使用比较高的版本会有一些问题,比如出现这样的警告。

这是因为 Pixi 版本4.0.0起已弃用 ParticleContainer ,改为使用 particles.ParticleContainer 了。所以要解决这个问题需要把 Charm.js 文件中的 ParticleContainer 改为 particles.ParticleContainer 。

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