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    canvas绘制折线路径动画实现

    作者:ITMan彪叔 时间:2021-05-12 18:02

    最近有读者加我微信咨询这个问题:

    其中的效果是一个折线路径动画效果,如下图所示:

    要实现以上路径动画,一般可以使用svg的动画功能。或者使用canvas绘制,结合路径数学计算来实现。
    如果用canvas来绘制,其中的难点在于:

    • 需要计算子路径,这块计算比较复杂。(当然是可以实现的)
    • 渐变的计算, 从图中可以看出,动画的子路径是有渐变效果的,如果要分段计算渐变也很复杂。

    本文介绍一种思路,使用clip方法,动态移动clip的区域,来达到近似的效果。具体怎么做。

    绘制灰色路径

    绘制路径的代码比较简单,此处就不详细说明,下面代码就模拟了了一个折线路径的绘制:

     ctx.beginPath();    
     ctx.moveTo(100,100);
     ctx.lineTo(200,100);
     ctx.lineTo(230,200);
     ctx.lineTo(250,50);
     ctx.lineTo(270,180);
     ctx.lineTo(300,60);
     ctx.lineTo(330,160);
     ctx.lineTo(350,60);
     ctx.lineTo(380,100);
     ctx.lineTo(480,100);
     ctx.strokeStyle = "gray";
     ctx.lineJoin = "round";
     ctx.stroke(); 

    效果如下:

    绘制亮色路径

    绘制亮色路径的代码和绘制灰色路径的代码一样,只是样式是一个亮的颜色:

    ctx.save();
                ctx.beginPath();    
                ctx.moveTo(100,100);
                ctx.lineTo(200,100);
                ctx.lineTo(230,200);
                ctx.lineTo(250,50);
                ctx.lineTo(270,180);
                ctx.lineTo(300,60);
                ctx.lineTo(330,160);
                ctx.lineTo(350,60);
                ctx.lineTo(380,100);
                ctx.lineTo(480,100);
                ctx.strokeStyle = "gray";
                ctx.lineJoin = "round";
                ctx.stroke(); 
    

    效果如下:

    clip控制亮色路径的绘制区域

    canvas的clip方法可以控制绘制的区域,通过该方法,可以控制智绘制路径的一部分:

            ctx.beginPath();
            ctx.rect(offset,0,100,500); // offset 等于0
            ctx.clip();
               ...
            ctx.stroke(); 

    clip之后,亮色路径就只会绘制一部分,如下图:

    动画效果

    通过不断变化offset的值,就可以大道亮色路径移动的效果,代码如下:

     offset += 2;
     if(offset > 600){
           offset = 100;
     }
    requestAnimationFrame(animate);
    

    最终效果如下:

    渐变

    我们知道渐变没法沿着任意路径,如果计算折线,分段计算渐变又很麻烦。 其实在本案例中,虽然是折线,但是整体的运动方向总是从左往右的,所以可以用从左往右的渐变来近似模拟既可以:

    function createGradient(ctx,x0,y0,x1,y1){
              var grd = ctx.createLinearGradient(x0,y0,x1,y1);
               grd.addColorStop(0,'#129ab3');
               grd.addColorStop(1,"#19b5fe");
               return grd;
    }
    
    ctx.strokeStyle = createGradient(ctx,offset,0,offset + 100,0);
    
    

    最终效果如下所示:

    全部代码

    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>line animate</title>
        <style>
            canvas {
                border: 1px solid #000;
            }
        </style>
    </head>
    <body>
        <canvas id="canvas" width="600" height="400"></canvas>
        <script>
            var ctx = document.getElementById( 'canvas' ).getContext( '2d' );
            var w = canvas.width,
                    h = canvas.height;
    
            var x = w / 2,y = h / 2;
    
            function setupCanvas(canvas) {
                let width = canvas.width,
                height = canvas.height,
                dpr = window.devicePixelRatio || 1.0;
                if (dpr != 1.0 ) {
                canvas.style.width = width + "px";
                canvas.style.height = height + "px";
                canvas.height = height * dpr;
                canvas.width = width * dpr;
                ctx.scale(dpr, dpr);
                }
            }
            setupCanvas(canvas);
            var offset = 100;
            function createGradient(ctx,x0,y0,x1,y1){
               var grd = ctx.createLinearGradient(x0,y0,x1,y1);
               grd.addColorStop(0,'#9a12b3');
               grd.addColorStop(1,"#19b5fe");
               return grd;
            }
    
            function animate(){
                ctx.fillStyle = "black";
                ctx.fillRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
                ctx.lineWidth = 3;
                ctx.save();
                ctx.beginPath();    
                ctx.moveTo(100,100);
                ctx.lineTo(200,100);
                ctx.lineTo(230,200);
                ctx.lineTo(250,50);
                ctx.lineTo(270,180);
                ctx.lineTo(300,60);
                ctx.lineTo(330,160);
                ctx.lineTo(350,60);
                ctx.lineTo(380,100);
                ctx.lineTo(480,100);
                ctx.strokeStyle = "gray";
                ctx.lineJoin = "round";
                ctx.stroke(); 
    
                ctx.beginPath();
                ctx.rect(offset,0,150,500);
                ctx.clip();
                ctx.beginPath();
                ctx.moveTo(100,100);
                ctx.lineTo(200,100);
                ctx.lineTo(230,200);
                ctx.lineTo(250,50);
                ctx.lineTo(270,180);
                ctx.lineTo(300,60);
                ctx.lineTo(330,160);
                ctx.lineTo(350,60);
                ctx.lineTo(380,100);
                ctx.lineTo(480,100);
                ctx.lineWidth = 4;
                ctx.strokeStyle = createGradient(ctx,offset,0,offset + 150,0);
                ctx.lineCap = "round";
                // ctx.globalCompositeOperation = 'lighter';
                ctx.lineJoin = "round";
                ctx.stroke(); 
    
                ctx.restore();
    
                offset += 2;
                if(offset > 600){
                    offset = 100;
                }
    
                requestAnimationFrame(animate);
            }
    
            animate();
        </script>
    </body>
    </html>
    
    

    总结

    其实整体思路是用了近似,而不是严格的控制路径长度和渐变效果,这样可以更方便实现以上功能。  其实人眼有时候是分辨不出来一些细节,可视化,有的时候只有能够达到让人“觉得”是那么回事,其实目的也就达到了。
    以上方案只能适用于,折线路径的整体方向是一致的。如果整体方向是先水平向右,然后在垂直向下,或者甚至出现往回拐的情况,就不适合了。

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