canvas學習筆記：小小滴公式，大大滴樂趣

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　　最近想弄一個網頁，把自己學HTML5過程中做的部分DEMO放上去做集合，但是，如果就僅僅做個網頁把所有DEMO一個一個排列又覺得太難看了。就想，既然學了canvas，那就來折騰下瀏覽器，做個小小的開場動畫吧。

　　開場動畫的效果，想了一會，決定用粒子，因為覺得粒子比較好玩。還記得以前我寫的第一篇技術博文，就是講文字圖片粒子化的：文字圖片粒子化 ， 那時就僅僅做的是直線運動，順便加了一點3D效果。運動公式很簡單。所以就想這個開場動畫就做的更動感一些吧。

　　先上DEMO：http://whxaxes.github.io/canvas-test/src/Particle-demo/animateStep/index.html

　　效果是不是比直線的運動更加動感呢？而且也確實很簡單，別忘了這篇博文的題目，小小滴公式，大大滴樂趣。要做出這樣的效果，用的就僅僅是我們初中。。或者高中時候的物理知識，加速運動，減速運動的公式啦。所以確實是小小滴公式。樓主很喜歡折騰一些酷炫的東西，雖然可能平時工作上用不上，但是，這樂趣確實很讓人着迷啊。而且，做下這些也可以加強一下編程的思維能力哈。

　　廢話不多說，進入主題啦。就簡單的解釋一下原理吧~~~

　　粒子運動的核心代碼就這么一點：

update:function(time){
            this.x += this.vx*time;
            this.y += this.vy*time;

            if(!this.globleDown&&this.y>0){
                var yc = this.toy - this.y;
                var xc = this.tox - this.x;

                this.jl = Math.sqrt(xc*xc+yc*yc);

                var za = 20;

                var ax = za*(xc/this.jl),
                    ay = za*(yc/this.jl),
                    vx = (this.vx+ax*time)*0.97,
                    vy = (this.vy+ay*time)*0.97;

                this.vx = vx;
                this.vy = vy;

            }else {
                var gravity = 9.8;
                var vy = this.vy+gravity*time;

                if(this.y>canvas.height){
                    vy = -vy*0.7;
                }

                this.vy = vy;
            }
        },

粒子總共有兩種狀態，一種是自由落體，一種就是受到吸力。自由落體就不說了。說吸力之前先貼出粒子的屬性：

var Dot = function(x,y,vx,vy,tox,toy,color){
        this.x=x;
        this.y=y;
        this.vx=vx;
        this.vy=vy;
        this.nextox = tox;
        this.nextoy = toy;
        this.color = color;
        this.visible = true;
        this.globleDown = false;
        this.setEnd(tox , toy);
    }

setEnd:function(tox , toy){
　　　　this.tox = tox;
　　　　this.toy = toy;
　　　　var yc = this.toy - this.y;
　　　　var xc = this.tox - this.x;
},

x,y就是粒子的位置，vx是粒子水平速度，vy是粒子的垂直速度，nexttox之類知不知道都無所謂，只是暫時保存變量的。tox，和toy就是粒子的目的地位置。

首先，先給予所有粒子一個目的地，這個目的地下面再會說。也就是要粒子到達的地方，然后再定義一個變量za作為加速度，具體數值的話，就自己多測試下就會有大概參數的了，我設成20，感覺就差不多了。za是粒子和目的地之間連線的加速度，所以，我們通過粒子的位置和目的地的位置，通過簡單的三角函數，就可以把粒子的水平加速度和垂直加速度求出來了，就這段

 var ax = za*(xc/this.jl),
  ay = za*(yc/this.jl),

有了水平加速度和垂直加速度后，接下來就更簡單了，直接計算水平速度和垂直速度的增量，從而改變水平速度和垂直速度的值

vx = (this.vx+ax*time)*0.97,
vy = (this.vy+ay*time)*0.97;

之所以要乘於0.97是為了模擬能量損耗，粒子才會減速。time是每一幀的時間差

計算出速度后就更新粒子位置就行了。

 this.x += this.vx*time;
 this.y += this.vy*time;

因為粒子在飛行過程中，與目的地之間的連線方向是不停改變的，所以每一幀都要重新計算粒子的水平加速度和垂直加速度。

運動原理就是如此，是否很簡單呢。

　　運動原理說完了，再扯一下上面那個動畫的具體實現吧：動畫初始化，在一個離屏canvas上把想要的字或者圖片畫出來，然后再通過getImageData這個方法獲取離屏canvas的像素。然后用一個循環，把離屏canvas中有繪制的區域找出來，因為imageData里的data值就是一個rgba數組，所以我們判斷最后一個的值也就是透明度大於128就是有繪制過的區域。然后獲取該區域的xy值，為了防止粒子對象過多導致頁面卡頓，所以我們就限制一下粒子的數量，取像素的時候x值和y值每次遞增2，從而減少粒子數量。

this.osCanvas = document.createElement("canvas");
        var osCtx = this.osCanvas.getContext("2d");

        this.osCanvas.width = 1000;
        this.osCanvas.height = 150;

        osCtx.textAlign = "center";
        osCtx.textBaseline = "middle";
        osCtx.font="70px 微軟雅黑,黑體 bold";
        osCtx.fillStyle = "#1D181F"
        osCtx.fillText("WelCome" , this.osCanvas.width/2 , this.osCanvas.height/2-40);
        osCtx.fillText("To wAxes' HOME" , this.osCanvas.width/2 , this.osCanvas.height/2+40);
        var bigImageData = osCtx.getImageData(0,0,this.osCanvas.width,this.osCanvas.height);

        dots = [];

        for(var x=0;x<bigImageData.width;x+=2){
            for(var y=0;y<bigImageData.height;y+=2){
                var i = (y*bigImageData.width + x)*4;
                if(bigImageData.data[i+3]>128){
                    var dot = new Dot(
                        Math.random()>0.5?Math.random()*20+10:Math.random()*20+canvas.width-40,
                        -Math.random()*canvas.height*2,
                        0,
                        0,
                        x+(canvas.width/2-this.osCanvas.width/2),
                        y+(canvas.height/2-this.osCanvas.height/2),
                        "rgba("+bigImageData.data[i]+","+bigImageData.data[i+1]+","+bigImageData.data[i+2]+",1)"
                    );
                    dot.setEnd(canvas.width/2,canvas.height/2)
                    dots.push(dot);
                }
            }
        }

通過循環獲取到粒子的位置xy值后，把位置賦給粒子，成為粒子的目的地。然后動畫開始，就可以做出文字圖片粒子化的效果了。

　　源碼地址：https://github.com/whxaxes/canvas-test/tree/gh-pages/src/Particle-demo/animateStep