js Canvas實現圓形時鐘教程,jscanvas圓形時鐘
閱讀本文需要一點關於canvas基本用法的基礎,本文執行個體為大家分享了HTML5 Canvas實現圓形時鐘簡易教程
第一步:建立一個最簡單的html檔案,並且在<body>標籤中定義元素canvas。
canvas.html
<html> <head> <title>Canvas clock tutorial</title> </head> <body> <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas> </body></html>
在這一步完成後,用瀏覽器開啟canvas.html,你會發現什麼都看不到,這是因為我們沒有在canvas上繪製任何東西,同時也沒有為其定義邊界。
在canvas .html中為<canvas>添加css樣式屬性:
<html> <head> <title>Canvas clock tutorial</title> <style type="text/css"> canvas { border: 1px solid black; } </style> </head> <body> <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas> </body></html>
這樣,我們就能看到<canvas>的輪廓。
當沒有設定寬度和高度的時候,canvas會初始化寬度為300像素和高度為150像素。該元素可以使用CSS來定義大小,但在繪製時映像會伸縮以適應它的架構尺寸:如果CSS的尺寸與初始畫布的比例不一致,它會出現扭曲。
注意: 如果你繪製出來的映像是扭曲的, 嘗試在<canvas>的屬性中明確規定寬和高,而不是使用CSS。
第二步:建立實現繪製圓形時鐘邏輯的draw.js檔案,進行初始化工作。
毫無疑問,要實現時鐘,就需要擷取系統時間。
在js文法中,可以利用Date()來即時擷取時間。
var currentTime = new Date();
隨後,要掌握的是canvas繪製圓形的函數:
arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise)該方法表示畫一個以(x,y)為圓心的、以radius為半徑的圓弧(圓),從startAngle開始到endAngle結束,按照anticlockwise給定的方向(預設順時針(true))來產生。
其中stratAngle和endAngle的單位並不是我們所熟悉的角度單位,而是弧度單位。一個完整的圓跨弧度2π。
在canvas的座標系中,是以x軸正方向所在的方向為0弧度。時鐘指標按順時針方向轉,以2π為一個周期,因此如所示,時鐘指標,是從(-1/2)*π位置開始走的。
目前時間的弧度計算方式如下:
//將一個刻度12等分,對12求餘是因為Date().getHours將返回24小時制的小時。hour = (currentTime.getHours() % 12 ) * (2 * Math.PI /12); //MINUTE 一圈60等分minute = (currentTIme.getMinutes) * (2* Math.PI / 60); //SECOND 一圈60等分second = (currentTime.getSeconds) * (2 * Math.PI / 60);
由於在canvas中時鐘圓從(-1/2)*π開始走,因此我們還需要給它們加上(-1/2)*π的起始位移量。
初步得到draw.js:
function draw() { //canvas繪畫的前提工作 var canvas = document.getElementById('clock'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){ var ctx = canvas.getContext('2d'); ctx.beginPath(); ctx.arc(200,200,50,Math.PI*(-1/2),hour,false); ctx.moveTo(200,100); ctx.arc(200,200,100,Math.PI*(-1/2),minute,false); ctx.moveTo(200,50); ctx.arc(200,200,150,Math.PI*(-1/2),second,false); ctx.stroke(); }}
同時在canvas.html中 加入draw.js的引用。
<html> <head> <title>Canvas clock tutorial</title> <style type="text/css"> canvas { border: 1px solid black; } </style> <script src="draw.js" type="text/javascript"></script> </head> <body onload="draw();"> <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas> </body></html>
在完成了第二步之後,我們可以看到一個目前時間的圓形時鐘輪廓。那麼接下來,就是讓它動起來!
第三步:使用requestAnimationFrame()方法讓時鐘動起來。
requestAnimationFrame()的執行頻率是1秒60幀,使用者可以在requestAnimationFrame定義事件,使其在每一幀中重複、迭代完成相應的事件。
在我們這個案例中,每一幀裡面requestAnimationFrame要做的事情很簡單,為目前時間的三個參數(時針、分針、秒針)添加增量,然後重新繪製時鐘。
根據一秒60幀的頻率,那麼second在1幀裡面的增量是:2*π / 60 / 60 = π / 1800;
minute在一幀裡面的增量是second增量的60分之一;hour在一幀裡面的增量是minute的12分之1。
另外:當hour、minute、second任一一個變數到達3/2*π後,意味著完成了一個周期,就要重新初始化為(-1/2)*π,否則會覆蓋繪製成一個圓。
由此得到:requestAnimationFrame()函數中,hour,minute,second的更新過程如下:
var s = Math.PI / 1800; var m = s / 60; var h = m / 12; second = second + s; minute = minute + m; hour = hour + h; if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } if(minute >= Math.PI * (3/2)){ minute = Math.PI * (-1/2); } if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); }</span>
更新draw.js的完整代碼如下:
function draw() { var canvas = document.getElementById('clock'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){ var ctx = canvas.getContext('2d'); var s = Math.PI / 1800; var m = s / 60; var h = m / 12; var rotate = requestAnimationFrame(step); function step(){ second = second + s; minute = minute + m; hour = hour + h; if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } if(minute >= Math.PI * (3/2)){ minute = Math.PI * (-1/2); } if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400); ctx.beginPath(); ctx.arc(200,200,50,Math.PI*(-1/2),hour,false); ctx.moveTo(200,100); ctx.arc(200,200,100,Math.PI*(-1/2),minute,false); ctx.moveTo(200,50); ctx.arc(200,200,150,Math.PI*(-1/2),second,false); ctx.stroke(); requestAnimationFrame(step); } }}
到這步為止,我們已經得到了一個會動的圓形時鐘,接下來,我們為其添加上指標。
第四步*:添加時針、分針、秒針。
JS為我們提供了Math.cos() 、Math.sin() 計算指標到達的位置,它們所接收參數的單位也都是弧度。
function draw() { var canvas = document.getElementById('clock'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){ var ctx = canvas.getContext('2d'); var s = Math.PI / 1800; var m = s / 60; var h = m / 12; var rotate = requestAnimationFrame(step); function step(){ second = second + s; minute = minute + m; hour = hour + h; if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } if(minute >= Math.PI * (3/2)){ minute = Math.PI * (-1/2); } if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } //秒針的終點 xs = 150 * Math.cos(second) + 200; ys = 150 * Math.sin(second) + 200; //分針的終點 xm = 100 * Math.cos(minute) + 200; ym = 100 * Math.sin(minute) + 200; //時針的終點 xh = 50 * Math.cos(hour) + 200; yh = 50 * Math.sin(hour) + 200; ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400); ctx.beginPath(); //繪製指標 ctx.moveTo(200,200); ctx.lineTo(xs,ys); ctx.moveTo(200,200); ctx.lineTo(xm,ym); ctx.moveTo(200,200); ctx.lineTo(xh,yh); //繪製圓形輪廓 ctx.moveTo(200,150); ctx.arc(200,200,50,Math.PI*(-1/2),hour,false); ctx.moveTo(200,100); ctx.arc(200,200,100,Math.PI*(-1/2),minute,false); ctx.moveTo(200,50); ctx.arc(200,200,150,Math.PI*(-1/2),second,false); ctx.stroke(); requestAnimationFrame(step); } }}
嗯嗯,雖然指標是畫出來了,都是我略感後悔,因為感覺太醜了。從審美學角度而言,帶指標時鐘就應該是個全圓輪廓的時鐘。不知道讀者有沒有同感。我決定在第五步中把第四步回退了。
第五步:個人化、美化、自訂你的時鐘。
html5的canvas畫布,提供了多種樣式屬性,如線條顏色、線條寬度等等。
為了提高代碼的可重用性,我們將畫圓的代碼抽象成一個函數。
function draw() { var canvas = document.getElementById('clock'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){ var ctx = canvas.getContext('2d'); var s = Math.PI / 1800; var m = s / 60; var h = m / 12; var rotate = requestAnimationFrame(step); function step(){ second = second + s; minute = minute + m; hour = hour + h; if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } if(minute >= Math.PI * (3/2)){ minute = Math.PI * (-1/2); } if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400); ctx.beginPath(); //繪製圓形輪廓 drawCircle(ctx, 100, hour, '#99ff00'); drawCircle(ctx, 120, minute, '#99ff66'); drawCircle(ctx, 140, second, '#66cc66'); requestAnimationFrame(step); } }}function drawCircle(ctx, radius ,endAngle, color){ ctx.beginPath(); ctx.moveTo(200,200-radius); ctx.strokeStyle = color; ctx.lineWidth = 20; ctx.arc(200,200,radius,Math.PI*(-1/2),endAngle,false); ctx.stroke();}
第六步(後續添加):為時鐘添加數字指數。
具體做法為多增加一個畫布canvas元素。既然我們已經能從Date()中擷取時間,那麼顯示數值的來源不成問題。讀者唯一需要知道的就是利用setInterval(thingstodo(),interval)方法來實現每秒更新一次指數。
修改後的canvas.html
<html> <head> <title>Canvas clock tutorial</title> <style type="text/css"> canvas { border: 1px solid black; } #display {position: absolute; top:8; left:8;} </style> <script src="draw.js" type="text/javascript"></script> </head> <body onload="draw();"> <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas> <canvas id="display" width="400" height="400"></canvas> </body></html>
修改後的draw.js
function draw() { var canvas = document.getElementById('clock'); var displayCanvas = document.getElementById('display'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){ var ctx = canvas.getContext('2d'); var ctxD = displayCanvas.getContext('2d'); showDisplay(ctxD, currentTime); var s = Math.PI / 1800; var m = s / 60; var h = m / 12; var rotate = requestAnimationFrame(step); function step(){ second = second + s; minute = minute + m; hour = hour + h; if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } if(minute >= Math.PI * (3/2)){ minute = Math.PI * (-1/2); } if(second >= Math.PI * (3/2)){ second = Math.PI * (-1/2); } ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400); ctx.beginPath(); //繪製圓形輪廓 drawCircle(ctx, 100, hour, '#99ff00'); drawCircle(ctx, 120, minute, '#99ff66'); drawCircle(ctx, 140, second, '#66cc66'); requestAnimationFrame(step); } }}function drawCircle(ctx, radius ,endAngle, color){ ctx.beginPath(); ctx.moveTo(200,200-radius); ctx.strokeStyle = color; ctx.lineWidth = 20; ctx.arc(200,200,radius,Math.PI*(-1/2),endAngle,false); ctx.stroke();}function showDisplay(ctx, date){ var h = date.getHours(),m = date.getMinutes(),s = date.getSeconds(); //計時文字樣式 ctx.font = "13px Sans-Serif"; ctx.textAlign = "center"; ctx.strokeText(h+":"+m+":"+s,200,200); var timmer = setInterval(function(){ s++; if(s>=60){ m++; s=0; } if(m>=60){ h++; m=0; } if(h>=24){ h=0; } ctx.clearRect(0,0,400,400); ctx.strokeText(h+":"+m+":"+s,200,200); },1000);}
最終成果圖如下:
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