用 canvas 画一轮明月,夜空与流星

2016.09.15

今天是中秋节,于是突发奇想,欸不如用 canvas 来画一画月亮吧。

于是一副用 canvas 画出的星空就这样诞生了。

Demo

在这里我用了 ES6 语法,星星,月亮和流星都单独写成了一个 module。

于是我把 js 一共分成这四个文件:main.js, Moon.js, Stars.jsMeteor.js,后面三个各自 export 出一个类。

源码

为了方便,用了 gulp 做自动化的工具。

main.js

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
import Stars from './Stars'
import Moon from './Moon'
import Meteor from './Meteor'
let canvas = document.getElementById('canvas'),
ctx = canvas.getContext('2d'),
width = window.innerWidth,
height = window.innerHeight,
// 实例化月亮和星星。流星是随机时间生成,所以只初始化数组
moon = new Moon(ctx, width, height),
stars = new Stars(ctx, width, height, 200),
meteors = [],
count = 0
canvas.width = width
canvas.height = height
// 流星生成函数
const meteorGenerator = ()=> {
//x 位置偏移,以免经过月亮
let x = Math.random() * width + 800
meteors.push(new Meteor(ctx, x, height))
// 每隔随机时间,生成新流星
setTimeout(()=> {
meteorGenerator()
}, Math.random() * 2000)
}
// 每一帧动画生成函数
const frame = ()=> {
// 每隔 10 帧星星闪烁一次,节省计算资源
count++
count % 10 == 0 && stars.blink()
moon.draw()
stars.draw()
meteors.forEach((meteor, index, arr)=> {
// 如果流星离开视野之内,销毁流星实例,回收内存
if (meteor.flow()) {
meteor.draw()
} else {
arr.splice(index, 1)
}
})
requestAnimationFrame(frame)
}
meteorGenerator()
frame()

开头分别引入了另外三个module,分别是星星,月亮和流星。

接着初始化了月亮和星星,但由于流星是不定时随机生成的,所以初始化一个数组用来保存接下来生成的流星。

在每一帧中,分别调用 moonstarmeteordraw 函数,用来画出每一帧,特别的,因为星星需要闪烁,流星需要移动,所以在 draw 之前对半径和坐标进行处理。如果流星跑出了 canvas 外,就从数组中清除相应的流星,从而解除引用和回收内存。

Moon.js

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
export default class Moon {
constructor(ctx, width, height) {
this.ctx = ctx
this.width = width
this.height = height
}
draw() {
let ctx = this.ctx,
gradient = ctx.createRadialGradient(
200, 200, 80, 200, 200, 800)
// 径向渐变
gradient.addColorStop(0, 'rgb(255,255,255)')
gradient.addColorStop(0.01, 'rgb(70,70,80)')
gradient.addColorStop(0.2, 'rgb(40,40,50)')
gradient.addColorStop(0.4, 'rgb(20,20,30)')
gradient.addColorStop(1, 'rgb(0,0,10)')
ctx.save()
ctx.fillStyle = gradient
ctx.fillRect(0, 0, this.width, this.height)
ctx.restore()
}
}

这是月亮的类,主要用到了 canvas 里的径向渐变效果。为了达到和谐的程度,我试了好久 T_T…

Stars.js

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
export default class Stars {
constructor(ctx, width, height, amount) {
this.ctx = ctx
this.width = width
this.height = height
this.stars = this.getStars(amount)
}
getStars(amount) {
let stars = []
while (amount--) {
stars.push({
x: Math.random() * this.width,
y: Math.random() * this.height,
r: Math.random() + 0.2
})
}
return stars
}
draw() {
let ctx = this.ctx
ctx.save()
ctx.fillStyle = 'white'
this.stars.forEach(star=> {
ctx.beginPath()
ctx.arc(star.x, star.y, star.r, 0, 2 * Math.PI)
ctx.fill()
})
ctx.restore()
}
// 闪烁,星星半径每隔 10 帧随机变大或变小
blink() {
this.stars = this.stars.map(star=> {
let sign = Math.random() > 0.5 ? 1 : -1
star.r += sign * 0.2
if (star.r < 0) {
star.r = -star.r
} else if (star.r > 1) {
star.r -= 0.2
}
return star
})
}
}

星星的集合。因为不至于给每一个星星都写成单独的对象,于是就写了一个星星的集合类,所有的星星都保存在实例的 stars 中。其中的 blink 函数用来随机改变每一个星星的半径大小,从而产生闪烁的效果。

Meteor.js

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
export default class Meteor {
constructor(ctx, x, h) {
this.ctx = ctx
this.x = x
this.y = 0
this.h = h
this.vx = -(4 + Math.random() * 4)
this.vy = -this.vx
this.len = Math.random() * 300 + 500
}
flow() {
// 判定流星出界
if (this.x < -this.len || this.y > this.h + this.len) {
return false
}
this.x += this.vx
this.y += this.vy
return true
}
draw() {
let ctx = this.ctx,
// 径向渐变,从流星头尾圆心,半径越大,透明度越高
gra = ctx.createRadialGradient(
this.x, this.y, 0, this.x, this.y, this.len)
const PI = Math.PI
gra.addColorStop(0, 'rgba(255,255,255,1)')
gra.addColorStop(1, 'rgba(0,0,0,0)')
ctx.save()
ctx.fillStyle = gra
ctx.beginPath()
// 流星头,二分之一圆
ctx.arc(this.x, this.y, 1, PI / 4, 5 * PI / 4)
// 绘制流星尾,三角形
ctx.lineTo(this.x + this.len, this.y - this.len)
ctx.closePath()
ctx.fill()
ctx.restore()
}
}

流星就比较有意思啦。猜猜每一个流星是怎么画的?

实际上每一个流星的轮廓由一个半圆和一个三角形组成,类似于一个不倒翁。然后整体倾角 45 度,并且填充时用上一个径向渐变,就可以相当完美的达到流行尾巴那样渐行渐远渐模糊的样子。

对,就是这么干净利落~

最后看了一下 CPU 和 GPU 的占用,还好,优化的还比较到位,我那渣族手机都能跑的很流畅…

今天是中秋节,可惜我这下雨了…没月亮可看…

不过我有了这个月亮。

“但愿人长久,千里共婵娟”,千里之外的朋友,看到同一轮“明月”,也是缘分吧~