一步一步HTML5粒子編輯器

寫在前面

大家閱讀此文之前，可以先看一篇MiloYip的文章：用JavaScript玩轉游戲物理(一)運動學模擬與粒子系統，看完之后再看此文，更加容易理解。

MiloYip使用的粒子是canvas中繪制的圓，還有一些粒子效果是基於 像素級別的，如：火焰字 ，但是使用像素的計算成本太大，因為需要的粒子數量太多，甚至要配合一些nosie算法，如（perlin nosie），計算量太大。

所以一般會先設計好粒子的紋理（每個紋理假設是32*32，一個粒子就包含了九百多個像素了），這樣需要的粒子個數不多，計算量也不大，管理粒子的成本也不高（對粒子增刪改查）。

canvas globalCompositeOperation

粒子系統在什么時候最漂亮？晚上！所以在繪制紋理的時候，需要設置globalCompositeOperation 的值為lighter。其作用是：在圖形重疊的地方，顏色由兩種顏色值的加值來決定。

globalCompositeOperation 還有非常多的屬性可以設置，詳情見：w3school。

粒子系統

粒子系統的本質其實就是粒子從發射到消失的過程。所以，可以立刻想到一些配置項目：

1.發射速度（每個粒子的速度、方向、角度范圍）

2.發射區域（定點發射，還是在某個區域發射）

3.重力場（你是在月球上發射，還是在地球上發射，還是太空的失重狀態下）

4.粒子紋理（你發射的是激光、還是五角星、還是煙霧）

5.紋理濾鏡（激光是紅色還是藍色）

6.發射頻率（你是一秒發射一次、還是一秒發射100次）

每個參數的變化都會導致呈現效果截然不同。

數學與物理

比如運動方向的獨立性，2維空間可以使用new Vector2(1,2)來描繪速度，把速度拆分成x和y方向，1代表x軸方向的速度，2代表y軸方向的速度

同樣，重力場也可以拆封成兩個方向。如new Vector2(0,0.98),0代表x軸方向的速度，0.98代表y軸方向的速度

簡單的積分思想：（如：速度是加速度在時間上的累加，路程是速度在時間上的累加等等）。

當然，聽上去好像要會微積分才能寫粒子系統似的，但其實微積分根本體現不再程序里面，因為程序/游戲里面有core loop，loop里面干的事情就是積分… 比如：

tick: function () {
    this.velocity.add(this.acceleration);
    this.position.add(this.velocity.multiply(0.1));
    this.rotatingSpeed+=this.rotatingAcceleration;
    this.rotation += this.rotatingSpeed;
    this.alpha -= this.hideSpeed;
}

所以有這個思想就行，根本不需要會微積分 =  =！

Canvas UI小控件

整個編輯器的所有控件都是canvas寫的，感覺就三個詞：簡單、粗暴、直接。使用起來也非常方便。如，下面這個控制發射范圍、粒子、方向的控件：

使用控件的代碼：

var dirCtrl=new PE.CircleAdjust({
    min: 0,
    max: 50,
    rotation: -30,
    value: 10,
    angleRange:50,
    change: function (value,angle) {
        ps.setAngle(angle);
        ps.setSpeed(value);
    },
    renderTo: document.getElementById("emitAngleCtrl")
 
});

當然這里不是否定dom寫控件，而是，有的時候canvas寫UI更具備優勢。還有一些場景是dom寫控件無法實現的。（比如全局的濾鏡效果、波浪效果等，也就是跟像素有關，dom相對較弱）

其他

粒子編輯器，還使用了一些HTML5特性，比如拖拽、FileReader、和blob下載功能。如，基於blob封裝了一個工具函數用於下載文件：

Util.downloadFile=function(code, fileName) {
    if (window.URL.createObjectURL) {
        var fileParts = [code];
        var bb = new Blob(fileParts, {
            type: "text/plain"
        });
        var dnlnk = window.URL.createObjectURL(bb);
        var dlLink = document.createElement("a");
        dlLink.setAttribute("href", dnlnk);
        dlLink.setAttribute("download", fileName);
        dlLink.click();
    }
}

傳送門

demo: http://alloyteam.github.io/ParticleEditor/

github: https://github.com/AlloyTeam/ParticleEditor

ps:編輯器使用小測驗：你能使用demo的粒子編輯器實現下面那只企鵝效果嗎？:)