怎么使用HTML5 Canvas創(chuàng)建動(dòng)態(tài)粒子網(wǎng)格動(dòng)畫(huà)

這篇“怎么使用HTML5 Canvas創(chuàng)建動(dòng)態(tài)粒子網(wǎng)格動(dòng)畫(huà)”文章，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要參考一下，對(duì)于“怎么使用HTML5 Canvas創(chuàng)建動(dòng)態(tài)粒子網(wǎng)格動(dòng)畫(huà)”，小編整理了以下知識(shí)點(diǎn)，請(qǐng)大家跟著小編的步伐一步一步的慢慢理解，接下來(lái)就讓我們進(jìn)入主題吧。

html有什么特點(diǎn)

1、簡(jiǎn)易性：超級(jí)文本標(biāo)記語(yǔ)言版本升級(jí)采用超集方式，從而更加靈活方便，適合初學(xué)前端開(kāi)發(fā)者使用。 2、可擴(kuò)展性：超級(jí)文本標(biāo)記語(yǔ)言的廣泛應(yīng)用帶來(lái)了加強(qiáng)功能，增加標(biāo)識(shí)符等要求，超級(jí)文本標(biāo)記語(yǔ)言采取子類(lèi)元素的方式，為系統(tǒng)擴(kuò)展帶來(lái)保證。  3、平臺(tái)無(wú)關(guān)性：超級(jí)文本標(biāo)記語(yǔ)言能夠在廣泛的平臺(tái)上使用，這也是萬(wàn)維網(wǎng)盛行的一個(gè)原因。 4、通用性：HTML是網(wǎng)絡(luò)的通用語(yǔ)言，它允許網(wǎng)頁(yè)制作人建立文本與圖片相結(jié)合的復(fù)雜頁(yè)面，這些頁(yè)面可以被網(wǎng)上任何其他人瀏覽到，無(wú)論使用的是什么類(lèi)型的電腦或?yàn)g覽器。

最近看到一個(gè)粒子網(wǎng)格動(dòng)畫(huà)挺炫的，自己也就做了一個(gè)，當(dāng)背景挺不錯(cuò)的。CSDN不能上傳超過(guò)2M的圖片，所以就簡(jiǎn)單截了一個(gè)靜態(tài)圖片：

下面就開(kāi)始說(shuō)怎么實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果吧：

首先當(dāng)然是添加一個(gè)canvas了：

<canvas id="canvas"></canvas>

下面是樣式：

<style>
    #canvas{
        position: absolute;
        display: block;
        left:0;
        top:0;
        background: #0f0f0f;
        z-index: -1;
     }
</style>

上面canvas的z-index: -1的作用是可以放在一些元素的下面當(dāng)做背景。

為了確保canvas能夠充滿整個(gè)瀏覽器，所以要將canvas的寬高設(shè)置成和瀏覽器一樣：

function getSize(){
    w = canvas.width = window.innerWidth;
    h = canvas.height = window.innerHeight;
}

上面w和h分別代表瀏覽器的寬高。

獲得了瀏覽器的寬高，接下來(lái)就是在里面畫(huà)粒子了，這里我們需要提前定義一些粒子的參數(shù)：

var opt = {
    particleAmount: 50,         //粒子個(gè)數(shù)
    defaultSpeed: 1,            //粒子運(yùn)動(dòng)速度
    variantSpeed: 1,            //粒子運(yùn)動(dòng)速度的變量
    particleColor: "rgb(32,245,245)",       //粒子的顏色
    lineColor:"rgb(32,245,245)",            //網(wǎng)格連線的顏色
    defaultRadius: 2,           //粒子半徑
    variantRadius: 2,           //粒子半徑的變量
    minDistance: 200            //粒子之間連線的最小距離
};

上面的速度變量和半徑變量都是為了保證粒子的大小和速度不是一模一樣。

然后我們?cè)賱?chuàng)建一個(gè)類(lèi)用來(lái)初始化粒子，代碼比較長(zhǎng)，我都加了注釋?zhuān)?/p>

function Partical(){
    this.x = Math.random()*w;           //粒子的x軸坐標(biāo)
    this.y = Math.random()*h;           //粒子的y軸坐標(biāo)
    this.speed = opt.defaultSpeed + opt.variantSpeed*Math.random();     //粒子的運(yùn)動(dòng)速度
    this.directionAngle = Math.floor(Math.random()*360);                //粒子運(yùn)動(dòng)的方向
    this.color = opt.particleColor ;                                    //粒子的顏色
    this.radius = opt.defaultRadius+Math.random()*opt.variantRadius;    //粒子的半徑大小
    this.vector = {
        x:this.speed * Math.cos(this.directionAngle),       //粒子在x軸的速度
        y:this.speed * Math.sin(this.directionAngle)        //粒子在y軸的速度
    }
    this.update = function(){                   //粒子的更新函數(shù)
        this.border();                           //判斷粒子是否到了邊界
        this.x += this.vector.x;                //粒子下一時(shí)刻在x軸的坐標(biāo)
        this.y += this.vector.y;                //粒子下一時(shí)刻在y軸的坐標(biāo)
    }
    this.border = function(){               //判斷粒子是都到達(dá)邊界
        if(this.x >= w || this.x<= 0){      //如果到達(dá)左右邊界，就讓x軸的速度變?yōu)樵瓉?lái)的負(fù)數(shù)
            this.vector.x *= -1;
        }
        if(this.y >= h || this.y <= 0){     //如果到達(dá)上下邊界，就讓y軸的速度變?yōu)樵瓉?lái)的負(fù)數(shù)
            this.vector.y *= -1;
        }
        if(this.x > w){                     //下面是改變?yōu)g覽器窗口大小時(shí)的操作，改變窗口大小后有的粒子會(huì)被隱藏，讓他顯示出來(lái)即可
            this.x = w;
        }
        if(this.y > h){
            this.y = h;
        }
        if(this.x < 0){
            this.x = 0;
        }
        if(this.y < 0){
            this.y = 0;
        }
    }
    this.draw = function(){                 //繪制粒子的函數(shù)
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(this.x, this.y, this.radius ,0 ,Math.PI * 2);
        ctx.closePath();
        ctx.fillStyle = this.color;
        ctx.fill();
    }
}

1、每個(gè)粒子的初始速度和角度是隨機(jī)生成的，粒子的顏色通過(guò)相關(guān)的設(shè)置選項(xiàng)來(lái)確定。

2、this.vector用來(lái)存儲(chǔ)粒子的移動(dòng)方向：如果this.vector.x為1，則粒子向右運(yùn)動(dòng)；如果是-1，則粒子向左移動(dòng)。同樣，如果this.vector.y為負(fù)，則粒子向上移動(dòng)，如果為正，則粒子向下移動(dòng)。

this.update用來(lái)更新每個(gè)粒子下一個(gè)位置的坐標(biāo)。首先，進(jìn)行邊緣檢測(cè)；如果粒子的移動(dòng)超出了canvas的尺寸，則將方向向量乘以-1產(chǎn)生反向的運(yùn)動(dòng)方向。

3、窗口縮放可能會(huì)引起粒子超出邊界，如此一來(lái)邊緣檢測(cè)函數(shù)就捕捉不到了，所以就需要一系列的if語(yǔ)句來(lái)檢測(cè)這種情況，將粒子的位置重置為當(dāng)前canvas的邊界。

4、最后一步，將這些點(diǎn)繪制到畫(huà)布上。

粒子的類(lèi)已經(jīng)寫(xiě)好了，下面就把他繪制出來(lái)：

function init(){
   getSize();
   for(let i = 0;i<opt.particleAmount; i++){
        particle.push(new Partical());
   }
   loop();
}

上面初始化了opt.particleAmount個(gè)粒子對(duì)象，初始化了對(duì)象但是并沒(méi)有繪制出來(lái)，下面是loop函數(shù)：

function loop(){
    ctx.clearRect(0,0,w,h);
    for(let i = 0;i<particle.length; i++){
        particle[i].update();
        particle[i].draw();
    }
    window.requestAnimationFrame(loop);
}

loop()函數(shù)每執(zhí)行一次，都會(huì)清除canvas上的內(nèi)容，然后通過(guò)粒子對(duì)象的update()函數(shù)重新計(jì)算粒子的坐標(biāo)，最后通過(guò)粒子對(duì)象的draw()函數(shù)來(lái)繪制粒子。下面是這個(gè)時(shí)候的效果：

但是在瀏覽器窗口大小改變以后有些粒子就會(huì)消失不見(jiàn)，這個(gè)時(shí)候需要添加一個(gè)事件來(lái)監(jiān)聽(tīng)瀏覽器大小是否改變：

window.addEventListener("resize",function(){
    winResize()
},false);

然后需要來(lái)寫(xiě)winResize()函數(shù)，這里需要注意一下，瀏覽器改變的時(shí)候觸發(fā)resize事件的次數(shù)會(huì)特別頻繁，稍微移動(dòng)一下瀏覽器的邊緣就是觸發(fā)幾十次resize事件，那么也就會(huì)重新計(jì)算幾十次瀏覽器大小，比較消耗性能，這個(gè)大家可以測(cè)試一下，這里就直接說(shuō)解決方法吧，其實(shí)我們要的只是瀏覽器改變后的最后的大小，至于中間到底改變了多少次和我們沒(méi)有關(guān)系，所以我們可以在瀏覽器窗口改變的時(shí)候延緩200毫秒后執(zhí)行計(jì)算瀏覽器大小的事件，如果在這期間一直觸發(fā)resize事件，那就一直往后延緩200毫秒，聽(tīng)起來(lái)挺復(fù)雜，其實(shí)代碼很簡(jiǎn)單：

var particle = [], w,h;     //粒子數(shù)組，瀏覽器寬高
var delay = 200,tid;        //延緩執(zhí)行事件和setTimeout事件引用
function winResize(){
    clearTimeout(tid);
    tid = setTimeout(function(){
        getSize();          //獲取瀏覽器寬高，在文章最上面有介紹
    },delay)
}

這樣所有的粒子動(dòng)畫(huà)都完成了，接下來(lái)就可以在粒子之間畫(huà)線了，我們上面定義的opt對(duì)象里面有一個(gè)minDistance變量，當(dāng)兩個(gè)粒子之間的連線小于這個(gè)值的時(shí)候，我們就給他們之間畫(huà)上線。

那么如何計(jì)算兩個(gè)粒子之間的距離呢，大家可以回想一下初中數(shù)學(xué)第一課，勾股定理，直角三角形兩個(gè)直角邊的平方和等于第三條變的平方，看下面：

我們現(xiàn)在知道每個(gè)粒子的x軸和y軸的坐標(biāo)，那么我們就可以計(jì)算出兩個(gè)點(diǎn)之間的距離了，寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，傳入兩個(gè)點(diǎn)，如下：

function getDistance(point1,point2){
        return Math.sqrt(Math.pow(point1.x-point2.x,2) + Math.pow(point1.y - point2.y ,2));
    }

現(xiàn)在我們可以計(jì)算出兩個(gè)點(diǎn)的距離，那么我們就計(jì)算出所有每個(gè)粒子同其他所有粒子的距離，來(lái)確定它們之間是否需要連線，當(dāng)然如果所有粒子的顏色深度都一模一樣，那就有點(diǎn)丑了，所以我們這里可以根據(jù)兩個(gè)粒子之間的距離來(lái)決定連線的透明度，兩個(gè)粒子距離越近，越不透明，距離越遠(yuǎn)，越透明，超過(guò)一定距離就不顯示了。

function linePoint(point,hub){
    for(let i = 0;i<hub.length;i++){
        let distance = getDistance(point,hub[i]);
        let opacity = 1 -distance/opt.minDistance;
        if(opacity > 0){
            ctx.lineWidth = 0.5;
            ctx.strokeStyle = "rgba("+line[0]+","+line[1]+","+line[2]+","+opacity+")";
            ctx.beginPath();
            ctx.moveTo(point.x,point.y);
            ctx.lineTo(hub[i].x,hub[i].y);
            ctx.closePath();
            ctx.stroke();
        }
    }
}

上面?zhèn)魅氲膬蓚€(gè)參數(shù)分別是一個(gè)點(diǎn)和整個(gè)點(diǎn)的數(shù)組，let opacity = 1 -distance/opt.minDistance;用于判斷連線之間的透明度同時(shí)也判斷了距離，距離大于opt.minDistance時(shí)，opacity為負(fù)，下面判斷時(shí)就過(guò)濾掉了，上面的顏色用到了正則表達(dá)式，需要先解析最上面opt對(duì)象里給出的顏色，然后再加上透明度，這段代碼如下：

var line = opt.lineColor.match(/\d+/g);

最后在loop()函數(shù)里面不斷循環(huán)計(jì)算距離就可以了，在loop()中加入代碼后如下：

function loop(){
        ctx.clearRect(0,0,w,h);
        for(let i = 0;i<particle.length; i++){
            particle[i].update();
            particle[i].draw();
        }
        for(let i = 0;i<particle.length; i++){   //添加的是這個(gè)循環(huán)
            linePoint(particle[i],particle)
        }
        window.requestAnimationFrame(loop);
    }

需要指出的是：如果添加過(guò)多的點(diǎn)和/或過(guò)多的連接距離（連接距離會(huì)創(chuàng)建過(guò)多的線條），動(dòng)畫(huà)也會(huì)扛不住。當(dāng)視口變窄時(shí)最好降低粒子的運(yùn)動(dòng)速度：粒子的尺寸越小，在愈加狹窄空間內(nèi)的移動(dòng)速度貌似會(huì)越快。

顯示整段代碼：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>canvas粒子動(dòng)畫(huà)</title>
    <style>
        #canvas{
            position: absolute;
            display: block;
            left:0;
            top:0;
            background: #0f0f0f;
            z-index: -1;
        }
    </style>
</head>
<body>
<canvas id="canvas"></canvas>
<script>
    var canvas = document.getElementById("canvas");
    var ctx = canvas.getContext("2d");
    var opt = {
        particleAmount: 50,     //粒子個(gè)數(shù)
        defaultSpeed: 1,        //粒子運(yùn)動(dòng)速度
        variantSpeed: 1,        //粒子運(yùn)動(dòng)速度的變量
        particleColor: "rgb(32,245,245)",       //粒子的顏色
        lineColor:"rgb(32,245,245)",            //網(wǎng)格連線的顏色
        defaultRadius: 2,           //粒子半徑
        variantRadius: 2,           //粒子半徑的變量
        minDistance: 200            //粒子之間連線的最小距離
    };
    var line = opt.lineColor.match(/\d+/g);
    console.log(line);
    var particle = [], w,h;
    var delay = 200,tid;
    init();
    window.addEventListener("resize",function(){
        winResize()
    },false);

    function winResize(){
        clearTimeout(tid);
        tid = setTimeout(function(){
            getSize();
        },delay)
    }

    function init(){
        getSize();
        for(let i = 0;i<opt.particleAmount; i++){
            particle.push(new Partical());
        }
        loop();
    }

    function loop(){
        ctx.clearRect(0,0,w,h);
        for(let i = 0;i<particle.length; i++){
            particle[i].update();
            particle[i].draw();
        }
        for(let i = 0;i<particle.length; i++){
            linePoint(particle[i],particle)
        }
        window.requestAnimationFrame(loop);
    }

    function linePoint(point,hub){
        for(let i = 0;i<hub.length;i++){
            let distance = getDistance(point,hub[i]);
            let opacity = 1 -distance/opt.minDistance;
            if(opacity > 0){
                ctx.lineWidth = 0.5;
                ctx.strokeStyle = "rgba("+line[0]+","+line[1]+","+line[2]+","+opacity+")";
                ctx.beginPath();
                ctx.moveTo(point.x,point.y);
                ctx.lineTo(hub[i].x,hub[i].y);
                ctx.closePath();
                ctx.stroke();
            }
        }
    }

    function getDistance(point1,point2){
        return Math.sqrt(Math.pow(point1.x-point2.x,2) + Math.pow(point1.y - point2.y ,2));
    }

    function getSize(){
        w = canvas.width = window.innerWidth;
        h = canvas.height = window.innerHeight;
    }
    function Partical(){
        this.x = Math.random()*w;           
        //粒子的x軸坐標(biāo)
        this.y = Math.random()*h;           
        //粒子的y軸坐標(biāo)
        this.speed = opt.defaultSpeed + opt.variantSpeed*Math.random();     
        //粒子的運(yùn)動(dòng)速度
        this.directionAngle = Math.floor(Math.random()*360);                
        //粒子運(yùn)動(dòng)的方向
        this.color = opt.particleColor ;                                    
        //粒子的顏色
        this.radius = opt.defaultRadius+Math.random()*opt.variantRadius;    
        //粒子的半徑大小
        this.vector = {
        
            x:this.speed * Math.cos(this.directionAngle),       
            //粒子在x軸的速度
            y:this.speed * Math.sin(this.directionAngle)        
            //粒子在y軸的速度
        }
        this.update = function(){                   
        //粒子的更新函數(shù)
            this.border();                           
            //判斷粒子是否到了邊界
            this.x += this.vector.x;                
            //粒子下一時(shí)刻在x軸的坐標(biāo)
            this.y += this.vector.y;                
            //粒子下一時(shí)刻在y軸的坐標(biāo)
        }
        this.border = function(){               
        //判斷粒子是都到達(dá)邊界
            if(this.x >= w || this.x<= 0){      
            //如果到達(dá)左右邊界，就讓x軸的速度變?yōu)樵瓉?lái)的負(fù)數(shù)
                this.vector.x *= -1;
            }
            if(this.y >= h || this.y <= 0){     
            //如果到達(dá)上下邊界，就讓y軸的速度變?yōu)樵瓉?lái)的負(fù)數(shù)
                this.vector.y *= -1;
            }
            if(this.x > w){                     
            //下面是改變?yōu)g覽器窗口大小時(shí)的操作，改變窗口大小后有的粒子會(huì)被隱藏，讓他顯示出來(lái)即可
                this.x = w;
            }
            if(this.y > h){
                this.y = h;
            }
            if(this.x < 0){
                this.x = 0;
            }
            if(this.y < 0){
                this.y = 0;
            }
        }
        this.draw = function(){                 //繪制粒子的函數(shù)
            ctx.beginPath();
            ctx.arc(this.x, this.y, this.radius ,0 ,Math.PI * 2);
            ctx.closePath();
            ctx.fillStyle = this.color;
            ctx.fill();
        }
    }
</script>
</body>
</html>

以上是“怎么使用HTML5 Canvas創(chuàng)建動(dòng)態(tài)粒子網(wǎng)格動(dòng)畫(huà)”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！