canvas 實現光線沿不規則路徑運動
阿新 • • 發佈：2020-04-16
canvas 實現光線沿不規則路徑運動
此文章為原創，請勿轉載
1.svg實現
2.canvas實現
3.坑點
svg讓動畫沿著不規則路徑運動
查閱svg文件後發現，svg動畫運動有兩種實現方式，且都非常簡單，但對於100%實現設計師給出的效果有很大的距離
使用offset-path偏移路徑和offset-roate偏移角度讓元素沿著不規則路徑走
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>offset-path/offset-roate</title> </head> <style type="text/css"> * { padding: 0; margin: 0; box-sizing: border-box; } body { background: #000; } .line { width: 80px; height: 3px; position: absolute; background: red; offset-path: path("M10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500"); animation: move 10s linear infinite; } @keyframes move { 100% { offset-distance: 2000px; } } .line1 { position: absolute; left: 100px; width: 20px; height: 20px; border-radius: 50%; background: red; offset-path: path("M0,0a72.5,72.5 0 1,0 145,0a72.5,72.5 0 1,0 -145,0"); offset-rotate: 0deg; animation: load 1.8s cubic-bezier(0.86, 0, 0.07, 1) infinite; animation-delay: 0.147s; animation-fill-mode: forwards; } @keyframes load { from { offset-distance: 0; } to { offset-distance: 100%; } } </style> <body> <h2>路徑偏移</h2> <div class="line"></div> <svg width="100%" height="600px" version="1.0" id="svg1"> <path d="M10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500" fill="#tranparent" stroke="#FFF"></path> </svg> <h2>角度偏移</h2> <div class="line1"> </div> </body> </html>
此種方式的限制是滾動元素無法隨路徑進行沒有規律的變化
使用stroke-dasharray和stroke-dashoffset讓路徑邊線動起來
stroke-dasharray:設定shap和text 邊框虛線的實線長度與實線之間的間隔（虛線長度）
stroke-dashoffser:設定邊框線條相對於預設位置的偏移（正值：向左，負值：向右）
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>stroke-dasharray/stroke-dashoffser</title> </head> <style type="text/css"> * { padding: 0; margin: 0; box-sizing: border-box; } body { background: #000; color: #fff; } .move { animation: moving 5s infinite; } @keyframes moving { 0% { stroke-dashoffset: 80px; } 100% { stroke-dashoffset: -1600px; } } </style> <body> <h2>設定stroke-dasharray</h2> <b>storke-dasharray設定為80 ，此時實線和實線間隔一樣</b> <svg width="100%" height="600px" version="1.0" id="svg1"> <path d="M10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500" fill="#tranparent" stroke="#FFF" stroke-dasharray="80"></path> </svg> <b>storke-dasharray設定為80 320，此時實線和是實線間隔的1/4</b> <svg width="100%" height="600px" version="1.0" id="svg1"> <path d="M10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500" fill="#tranparent" stroke="#FFF" stroke-dasharray="80 320"></path> </svg> <h2>設定stroke-dashoffset讓邊線相對於初始位置發生偏移</h2> <svg width="100%" height="600px" version="1.0" id="svg1"> <path d="M10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500" fill="#tranparent" stroke="#FFF" stroke-dasharray="80 320" stroke-dashoffset="40"></path> </svg> <h2>通過設定stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset讓邊線動起來</h2> <svg width="100%" height="600px" version="1.0" id="svg1"> <path d="M10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500" fill="#tranparent" stroke="#FFF"></path> <path d="M10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500" fill="#tranparent" stroke="red" stroke-dasharray="80 1600" stroke-dashoffset="0" class="move"></path> </svg> </body> </html>
此種方式通過邊框偏移的效果可以設定跟隨路徑的滾線條，但是無法設定線條的光線效果，即實線的陰影和實線的漸變效果（漸變區域需隨著偏移路徑的變化而變化）
canvas實現線條延不規則路徑運動
線條實現
對於不規則路徑，如果直接用畫線條的方式實現光線，需要計算每一個開始點和結束點的位置，中間還可能存在轉折點，計算起來非常麻煩，不可取
故這邊採取canvas組合圖形的模式，取線條和一個圖形重疊部分（類似於燈罩）來實現光線效果
組合前
組合後
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>canvas實現不規則路徑光效</title> </head> <style type="text/css"> body { background: #000; } #wrap { position: absolute; width: 1200px; height: 600px } </style> <body> <div id="wrap"> <canvas id="canvas" width="1200" height="600"></canvas> </div> </body> <script type="text/javascript"> var path = 'M 10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500'; var list = path.match(/([A-Z]([^A-Z]){1,})/g).map(item => { return { x: item.split(' ')[1], y: item.split(' ')[2], action: item.split(' ')[0], } });//獲取每個點位置 var canvas = document.getElementById('canvas'); var ctx = canvas.getContext('2d'); ctx.strokeStyle = 'rgba(255,255,255,1)'; function drawPath() { ctx.lineWidth = 3; ctx.beginPath(); list.forEach(item => { if(item.action == 'M') ctx.moveTo(item.x, item.y); if(item.action == 'L') ctx.lineTo(item.x, item.y); }); ctx.stroke(); } drawPath(); function drawLine() { //設定圖形組合方式 預設source-over ctx.globalCompositeOperation = "destination-in"; ctx.lineWidth = 60; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(40, 80); ctx.lineTo(200, 80); ctx.stroke(); } drawLine(); </script> </html>
讓線條動起來
當我們實現好線條剩下就需要讓線條動起來，由於線條是通過燈罩的方式來實現的，讓線條運動只需要讓燈罩動起來就好
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>canvas實現不規則路徑光效</title>
</head>
<style type="text/css">
body {
background: #000;
}
#wrap {
position: absolute;
width: 1200px;
height: 600px
}
</style>
<body>
<div id="wrap">
<canvas id="canvas" width="1200" height="600"></canvas>
</div>
</body>
<script type="text/javascript">
var path = 'M 10 80 L 77.5 60 L 145 80 L 280 100 L 500 80 L 600 120 L 800 80 L 950 120 L 950 200 L 930 250 L 950 300 L 950 500';
var list = path.match(/([A-Z]([^A-Z]){1,})/g).map(item => {
return {
x: item.split(' ')[1],
y: item.split(' ')[2],
action: item.split(' ')[0],
}
});//獲取每個點位置
var step = 3;
var x1, x2, y1, y2;//確定路徑中最大最小點
var timer;
var canvas = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvas.getContext('2d');
ctx.strokeStyle = 'rgba(255,255,255,1)';
ctx.shadowColor = 'rgba(255,255,255,1)';
ctx.lineCap = 'round';
ctx.shadowBlur = 3;
list.forEach(item => {
x1 = !x1 || Number(item.x) < x1 ? Number(item.x) : x1;
y1 = !y1 || Number(item.y) < y1 ? Number(item.y) : y1;
x2 = !x2 || Number(item.x) > x2 ? Number(item.x) : x2;
y2 = !y2 || Number(item.y) > y2 ? Number(item.y) : y2;
});
function drawPath() {
ctx.lineWidth = 3;
ctx.beginPath();
list.forEach(item => {
if(item.action == 'M') ctx.moveTo(item.x, item.y);
if(item.action == 'L') ctx.lineTo(item.x, item.y);
});
//新增光效漸變
var grd = ctx.createLinearGradient(arrLine[arrLine.length - 1].x, arrLine[arrLine.length - 1].y, arrLine[0].x, arrLine[0].y);
grd.addColorStop(0, 'rgba(255, 255, 255, 0)'); //定義漸變線起點顏色
grd.addColorStop(1, 'rgba(255, 255, 255, 1)'); //定義漸變線結束點的顏色
ctx.strokeStyle = grd;
ctx.stroke();
}
//設計合適的初始線條狀態
var arrLine = Array(10).fill(0).map((item, inx) => {
return {
x: x1 - 20 * inx,
y: y1 + 30,
}
});
//隨時間變化圖形路徑
function getArrLine() {
var isEnd
arrLine = arrLine.map(item => {
var x = item.x;
var y = item.y;
if(x < x2 - 30) {
x = x + step > x2 -30 ? x2 - 30 : x + step;
} else if(x == x2 -30 && y < y2) {
y = y + step > y2 ? y2 : y + step;
} else {
isEnd = true;
}
return {
x,
y
}
});
isEnd && timer && cancelAnimationFrame(timer);
}
//繪製圖形
function drawLine() {
//設定圖形組合方式 預設source-over
ctx.globalCompositeOperation = "destination-in";
ctx.lineWidth = 70;
ctx.beginPath();
arrLine.forEach((item, inx) => {
if(inx == 0) {
ctx.moveTo(item.x, item.y);
} else {
ctx.lineTo(item.x, item.y);
}
})
ctx.stroke();
}
function start() {
ctx.clearRect(0, 0, 1200, 600);
ctx.globalCompositeOperation = 'source-over';
drawPath();
drawLine();
getArrLine();
timer = requestAnimationFrame(start);
}
timer = requestAnimationFrame(start);
</script>
</html>
這種實現方式也有一定的條件限制，那就是路徑可大體抽象成為一個有一定規律的圖型或者線條，比如上面demo中路徑可抽象成為一個矩形的兩邊，或者是2條連線的直線
我們必須從沒有具體規則的路徑中抽象出一個大體的規則，不同路徑規則不同
上面的例子就是將不規則路徑抽象成了一個直角的規則路徑
可優化點
這邊找到了2個可優化的點
1.時間方向上： 為了讓動畫消耗較小，程式碼中的定時器已經用的是requestAnimationFrame, 但是由於光線的特殊性（自帶模糊效果），為了效能更加，嘗試了2次requestAnimationFrame呼叫一次繪圖的方式，效果較前者未有明顯區別
2.繪圖方向上： 從上圖可發現，燈罩每次只圈出路徑的一部分，故繪圖中不需要每次都繪製全部路徑，只需要找出燈罩前後的路徑點，將這一段路徑繪製出來就好
坑點
在完成這個動動畫效果之後遇到一個至今原因不明的bug，隨著螢幕放置時間的變長，動畫越來越慢，開啟工作管理員，未見記憶體洩漏或者cpu使用率過高。開啟performance，發現頁面調幀嚴重，螢幕幀數越來越低，單個Frame CPU time越來越長，範圍來看，script和render和paint耗時未發生線性變化，只有system時間越來越來長，越來越長，期望能被大佬告知原因
一開始
到後來
解決的辦法較為...，光線每迴圈一個週期，我銷燬了之前的canvas並新建了canvas，上層規避了system time不知道為什麼越來越長的問題
chrome版本：80.0.3987.163（正式版本） （64 位