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JavaScript進階【五】利用JavaScript實作動畫的基本思路

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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        #div {
            width: 100px;
            height: 100px;
            background-color: #00a8c6;
            position: absolute;
        }

        #block {
            width: 80px;
            height: 80px;
            background-color: #0a001f;
            position: absolute;
            margin-left: 120px;
        }

        #blockTwo {
            width: 80px;
            height: 80px;
            background-color: #00FA9A;
            position: absolute;
            margin-left: 190px;
        }

        #ball {
            width: 100px;
            height: 100px;
            border-radius: 50px;
            border: solid rgb(100, 100, 100) 1px;
            position: absolute;
            margin-top: 100px;
            background-color: #1b1b1b;
        }

        #car {
            width: 80px;
            height: 80px;
            background-color: #4B0082;
            position: absolute;
            margin-left: 220px;
        }

        #stone {
            width: 50px;
            height: 50px;
            border-radius: 25px;
            border: solid rgb(100, 100, 100) 1px;
            position: absolute;
            margin-top: 150px;
            margin-left: 150px;
            background-color: #8B0000;
        }

        #SinMove {
            width: 50px;
            height: 50px;
            border-radius: 25px;
            border: solid rgb(100, 100, 100) 1px;
            position: absolute;
            margin-top: 800px;
            margin-left: 220px;
            background-color: #00FA9A;
        }

        #CircleMove {
            width: 50px;
            height: 50px;
            background-color: #4B0082;
            margin-top: 500px;
            margin-left: 500px;
        }

        #moveAny {
            width: 100px;
            height: 100px;
            border-radius: 50px;
            border: solid rgb(100, 100, 100) 1px;
            position: absolute;
            margin-top: 800px;
            margin-left: 220px;
            background-color: #7FFF00;
            text-align: center;
            padding-top: 20px;
        }

        #controlPan {
            margin-top: 400px;
            border: 2px solid blue;
            height: 400px;
            width: auto;
        }
    </style>

    <!--1.實作一個簡單的div塊元素-->
    <script>
        var id;

        var direct = -1;
        var times = 0;

        function step() {
            times++;

            // 擷取這個塊元素
            var div = document.getElementById("div");

            console.log(div.offsetLeft);
            if (div.offsetLeft == 800) {
                direct = 0;
            } else if (div.offsetLeft == 8) {
                direct = 1;
            }

            if (direct == 1) {
                // 設定這個div元素向左的偏移量
                var temp = div.offsetLeft + 2;
                // 設定坐标的距離
                div.style.left = temp + "px";
            } else if (direct == 0) {
                // 設定這個div元素向左的偏移量
                var temp = div.offsetLeft - 2;
                // 設定坐标的距離
                div.style.left = temp + "px";
            }

            //和setTimeout一樣,要手動調用才能實作連續動畫。
            id = window.requestAnimationFrame(step);  //傳回值是一個id,可以通過這個id來取消

            // 複雜的計算
            for (var i = 0; i < 50; i++) {
                console.log("再牛逼的定時器也得等到我執行完才能執行");
            }


            //取消回調函數
            if (times == 0) {
                window.cancelAnimationFrame(id);
            }

        }

        // 第一次調用
        //id = window.requestAnimationFrame(step);


    </script>

    <!--2.setTimeout和setInterval深入了解-->
    <script>
        /*console.log("1");
        setTimeout(function () {
            console.log("3");
        }, 0);
        console.log("2");  // 輸出: 1 2 3*/
        // 2. 使用動畫的正确姿勢,動畫其實是 “位移”關于“時間”的函數:s=f(t)
        // 解決動畫變慢的問題:把動畫與時間關聯起來
        function startAnimation() {
            var startTime = Date.now();
            requestAnimationFrame(function change(time) {
                var current = Date.now() - startTime;
                console.log("動畫已經執行的時間為:" + current);
                requestAnimationFrame(startAnimation);
            });
        }

        //startAnimation();

        //  動畫通常情況下有終止時間,如果是循環動畫,我們也可以看做特殊的——當動畫達到終止時間之後,重新開始動畫。是以,我們可以将動畫時間歸一(Normalize)表示:
        //duration 是動畫執行時間   isLoop是否為循環執行。
        function startAnimation(duration, isLoop) {
            var startTime = Date.now();

            requestAnimationFrame(function change() {
                // 動畫已經用去的時間占總時間的比值
                var p = (Date.now() - startTime) / duration;
                //console.log(p);

                if (p >= 1.0) {
                    if (isLoop) { // 如果是循環執行,則開啟下一個循環周期。并且把開始時間改成上個周期的結束時間
                        startTime += duration;
                        p -= 1.0; //動畫進度初始化
                    } else {
                        p = 1.0;    //如果不是循環,則把時間進度至為 1.0 表示動畫執行結束
                    }
                }
                console.log("動畫已執行進度", p);
                if (p < 1.0) { //如果小于1.0表示動畫還诶有值完畢,繼續執行動畫。
                    requestAnimationFrame(change);
                }
            });
        }

        //startAnimation(100, true);


        // 示例1:用時間控制動畫周期精确到2s中
        function blockClick(obj) {
            var block = document.getElementById("block");


            var self = obj,
                startTime = Date.now(),
                duration = 2000;
            // 添加一個動畫
            setInterval(function () {
                var p = (Date.now() - startTime) / duration;
                // 時間已經完成了2000的比例,則360度也是進行了這麼個比例。
                self.style.transform = "rotate(" + (360 * p) + "deg)";
            }, 100);

        }

        // 示例2:讓滑塊在2秒内向右勻速移動600px
        function blockTwoClick(obj) {
            var self = obj;
            var startTime = Date.now(),
                distance = 600,
                duration = 2000;

            requestAnimationFrame(function step(time) {
                var p = Math.min(1.0, (Date.now() - startTime) / duration);
                //沿着X方向運動
                self.style.transform = "translateX(" + (distance * p) + "px)";
                // 如果動畫沒有執行完畢, 就繼續執行
                if (p < 1.0) {
                    requestAnimationFrame(step);
                }
            })
        };

        // 執行個體3: 實作小球的自由落體運動
        function ballClick(obj) {
            var self = obj,
                startTime = Date.now(),
                distance = 1000,
                duration = 1500;
            requestAnimationFrame(function step() {
                var p = Math.min(1.0, (Date.now() - startTime) / duration);
                self.style.transform = "translateY(" + (distance * p * p) + "px)";
                if (p < 1.0) requestAnimationFrame(step);
            });

        }


        // 執行個體4 : 實作汽車的勻減速運動
        function carClick(obj) {
            var self = obj, startTime = Date.now(),
                distance = 1000, duration = 2000;
            requestAnimationFrame(function step() {
                var p = Math.min(1.0, (Date.now() - startTime) / duration);
                self.style.transform = "translateX("
                    + (distance * p * (2 - p)) + "px)";
                if (p < 1.0) requestAnimationFrame(step);
            });

        }

        // 執行個體5 : 水準抛物運動
        function stoneClick(obj) {
            var self = obj, startTime = Date.now(),
                disX = 1000, disY = 1000,
                duration = Math.sqrt(2 * disY / 10 / 9.8) * 1000;   // 落到地面需要的時間  機關ms
            //假設10px是1米,disY = 100米

            requestAnimationFrame(function step() {
                var p = Math.min(1.0, (Date.now() - startTime) / duration);
                var tx = disX * p;  //水準方向是勻速運動
                var ty = disY * p * p;  //垂直方向是勻加速運動

                self.style.transform = "translate("
                    + tx + "px" + "," + ty + "px)";
                if (p < 1.0) requestAnimationFrame(step);
            });

        }


        // 執行個體6 : 正弦曲線運動
        function SinMoveClick(obj) {
            var self = obj, startTime = Date.now(),
                distance = 800,
                duration = 5000;

            requestAnimationFrame(function step() {
                var p = Math.min(1.0, (Date.now() - startTime) / duration);
                var ty = distance * Math.sin(2 * Math.PI * p);
                var tx = 2 * distance * p;

                self.style.transform = "translate("
                    + tx + "px," + ty + "px)";
                if (p < 1.0) requestAnimationFrame(step);
            });

        }

        // 執行個體7 : 圓周運動
        function CircleMoveClick(obj) {
            var self = obj,
                startTime = Date.now(),
                r = 100,
                duration = 2000;

            requestAnimationFrame(function step() {
                var p = Math.min(1.0, (Date.now() - startTime) / duration);
                var tx = r * Math.sin(2 * Math.PI * p),
                    ty = -r * Math.cos(2 * Math.PI * p);

                self.style.transform = "translate(" +
                    tx + "px," + ty + "px)";
                requestAnimationFrame(step);
            });
        }


        // 實作動畫算子的封裝
        // pow() 方法可傳回 x 的 y 次幂的值
        var pow = Math.pow,
            BACK_CONST = 1.70158;
        // t指的的是動畫進度  前面的p
        Easing = {
            // 勻速運動
            linear: function (t) {
                return t;
            },
            // 加速運動
            easeIn: function (t) {
                return t * t;
            },
            // 減速運動
            easeOut: function (t) {
                return (2 - t) * t;
            },
            //先加速後減速
            easeBoth: function (t) {
                return (t *= 2) < 1 ? .5 * t * t : .5 * (1 - (--t) * (t - 2));
            },
            // 4次方加速
            easeInStrong: function (t) {
                return t * t * t * t;
            },
            // 4次方法的減速
            easeOutStrong: function (t) {
                return 1 - (--t) * t * t * t;
            },
            // 先加速後減速,加速和減速的都比較劇烈
            easeBothStrong: function (t) {
                return (t *= 2) < 1 ? .5 * t * t * t * t : .5 * (2 - (t -= 2) * t * t * t);
            },
            //
            easeOutQuart: function (t) {
                return -(Math.pow((t - 1), 4) - 1)
            },
            // 指數變化 加減速
            easeInOutExpo: function (t) {
                if (t === 0) return 0;
                if (t === 1) return 1;
                if ((t /= 0.5) < 1) return 0.5 * Math.pow(2, 10 * (t - 1));
                return 0.5 * (-Math.pow(2, -10 * --t) + 2);
            },
            //指數式減速
            easeOutExpo: function (t) {
                return (t === 1) ? 1 : -Math.pow(2, -10 * t) + 1;
            },
            // 先回彈,再加速
            swingFrom: function (t) {
                return t * t * ((BACK_CONST + 1) * t - BACK_CONST);
            },

            // 多走一段,再慢慢的回彈
            swingTo: function (t) {
                return (t -= 1) * t * ((BACK_CONST + 1) * t + BACK_CONST) + 1;
            },

            //彈跳
            bounce: function (t) {
                var s = 7.5625,
                    r;

                if (t < (1 / 2.75)) {
                    r = s * t * t;
                } else if (t < (2 / 2.75)) {
                    r = s * (t -= (1.5 / 2.75)) * t + .75;
                } else if (t < (2.5 / 2.75)) {
                    r = s * (t -= (2.25 / 2.75)) * t + .9375;
                } else {
                    r = s * (t -= (2.625 / 2.75)) * t + .984375;
                }

                return r;
            }
        };

        /*
      參數1:動畫的執行時間
      參數2:動畫執行的時候的回調函數(動畫執行的要幹的事情)
      參數3:動畫算子. 如果沒有傳入動畫算子,則預設使用勻速算子
     */
        function Animator(duration, progress, easing) {
            this.duration = duration;
            this.progress = progress;
            this.easing = easing || function (p) {
                return p
            };
        }

        Animator.prototype = {
            /*開始動畫的方法,
             參數:一個布爾值
             true表示動畫不循環執行。
            */
            start: function (finished) {
                /*動畫開始時間*/
                var startTime = Date.now();
                /*動畫執行時間*/
                var duration = this.duration,
                    self = this;
                /*定義動畫執行函數*/
                requestAnimationFrame(function step() {
                    /*得到動畫執行進度*/
                    var p = (Date.now() - startTime) / duration;
                    /*是否執行下一幀動畫*/
                    var next = true;
                    /*判斷動畫進度是否完成*/
                    if (p < 1.0) {
                        self.progress(self.easing(p), p);   //執行動畫回調函數,并傳入動畫算子的結果和動畫進度。
                    } else {
                        if (finished) {  //判斷是否停止動畫。如果是true代表停止動畫。
                            next = false;
                        } else {
                            startTime = Date.now();
                        }
                    }
                    // 如果next是true執行下一幀動畫
                    if (next) requestAnimationFrame(step);
                });
            }
        };

        function ChangeState() {
            var self = document.getElementById("moveAny");
            // 建立一個動畫
            new Animator(2000, function (p) {
                self.style.top = 500 * p + "px";
            }, Easing.easeBoth).start(false);

        }

    </script>
</head>
<body>
<div style="border: 2px solid red">
    <!--動畫實作方式:通過操作JavaScript間接操作CSS樣式,每隔一段時間更新一次;-->
    <div id="div"></div>

    <div id="block" onclick="blockClick(this)"></div>
    <div id="blockTwo" onclick="blockTwoClick(this)"></div>

    <div id="ball" onclick="ballClick(this)"></div>
    <div id="car" onclick="carClick(this)"></div>
    <div id="stone" onclick="stoneClick(this)"></div>
    <div id="SinMove" onclick="SinMoveClick(this)"></div>
    <div id="CircleMove" onclick="CircleMoveClick(this)"></div>
</div>


<div id="moveAny">我是一個可以做任意運動的物體</div>
<div id="controlPan">控制台
    <button onclick="ChangeState(this)">切換運動狀态</button>
</div>
</body>
</html>      

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