js Canvas实现圆形时钟教程
jakioneplus 人气:0阅读本文需要一点关于canvas基本用法的基础,本文实例为大家分享了HTML5 Canvas实现圆形时钟简易教程
第一步:新建一个最简单的html文件,并且在<body>标签中定义元素canvas。
canvas.html
<html> <head> <title>Canvas clock tutorial</title> </head> <body> <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas> </body> </html>
在这一步完成后,用浏览器打开canvas.html,你会发现什么都看不到,这是因为我们没有在canvas上绘制任何东西,同时也没有为其定义边界。
在canvas .html中为<canvas>添加css样式属性:
<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>
这样,我们就能看到<canvas>的轮廓。
当没有设置宽度和高度的时候,canvas会初始化宽度为300像素和高度为150像素。该元素可以使用CSS来定义大小,但在绘制时图像会伸缩以适应它的框架尺寸:如果CSS的尺寸与初始画布的比例不一致,它会出现扭曲。
注意: 如果你绘制出来的图像是扭曲的, 尝试在<canvas>的属性中明确规定宽和高,而不是使用CSS。
第二步:新建实现绘制圆形时钟逻辑的draw.js文件,进行初始化工作。
毫无疑问,要实现时钟,就需要获取系统时间。
在js语法中,可以利用Date()来实时获取时间。
var currentTime = new Date();
随后,要掌握的是canvas绘制圆形的函数:
arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise)该方法表示画一个以(x,y)为圆心的、以radius为半径的圆弧(圆),从startAngle开始到endAngle结束,按照anticlockwise给定的方向(默认顺时针(true))来生成。
其中stratAngle和endAngle的单位并不是我们所熟悉的角度单位,而是弧度单位。一个完整的圆跨弧度2π。
在canvas的坐标系中,是以x轴正方向所在的方向为0弧度。时钟指针按顺时针方向转,以2π为一个周期,因此如下图所示,时钟指针,是从(-1/2)*π位置开始走的。
当前时间的弧度计算方式如下:
//将一个时钟周期12等分,对12求余是因为Date().getHours将返回24小时制的小时。 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);
由于在canvas中时钟圆从(-1/2)*π开始走,因此我们还需要给它们加上(-1/2)*π的起始偏移量。
初步得到draw.js:
function draw() { //canvas绘画的前提工作 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(); } }
同时在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>
在完成了第二步之后,我们可以看到一个当前时间的圆形时钟轮廓。那么接下来,就是让它动起来!
第三步:使用requestAnimationFrame()方法让时钟动起来。
requestAnimationFrame()的执行频率是1秒60帧,用户可以在requestAnimationFrame定义事件,使其在每一帧中重复、迭代完成相应的事件。
在我们这个案例中,每一帧里面requestAnimationFrame要做的事情很简单,为当前时间的三个参数(时针、分针、秒针)添加增量,然后重新绘制时钟。
根据一秒60帧的频率,那么second在1帧里面的增量是:2*π / 60 / 60 = π / 1800;
minute在一帧里面的增量是second增量的60分之一;hour在一帧里面的增量是minute的12分之1。
另外:当hour、minute、second任一一个变量到达3/2*π后,意味着完成了一个周期,就要重新初始化为(-1/2)*π,否则会覆盖绘制成一个圆。
由此得到:requestAnimationFrame()函数中,hour,minute,second的更新过程如下:
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的完整代码如下:
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); } } }
到这步为止,我们已经得到了一个会动的圆形时钟,接下来,我们为其添加上指针。
第四步*:添加时针、分针、秒针。
JS为我们提供了Math.cos() 、Math.sin() 计算指针到达的位置,它们所接收参数的单位也都是弧度。
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); } //秒针的终点 xs = 150 * Math.cos(second) + 200; ys = 150 * Math.sin(second) + 200; //分针的终点 xm = 100 * Math.cos(minute) + 200; ym = 100 * Math.sin(minute) + 200; //时针的终点 xh = 50 * Math.cos(hour) + 200; yh = 50 * Math.sin(hour) + 200; ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400); ctx.beginPath(); //绘制指针 ctx.moveTo(200,200); ctx.lineTo(xs,ys); ctx.moveTo(200,200); ctx.lineTo(xm,ym); ctx.moveTo(200,200); ctx.lineTo(xh,yh); //绘制圆形轮廓 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,虽然指针是画出来了,都是我略感后悔,因为感觉太丑了。从审美学角度而言,带指针时钟就应该是个全圆轮廓的时钟。不知道读者有没有同感。我决定在第五步中把第四步回退了。
第五步:个性化、美化、自定义你的时钟。
html5的canvas画布,提供了多种样式属性,如线条颜色、线条粗细等等。
为了提高代码的可重用性,我们将画圆的代码抽象成一个函数。
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(); //绘制圆形轮廓 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(后续添加):为时钟添加数字指数。
具体做法为多增加一个画布canvas元素。既然我们已经能从Date()中获取时间,那么显示数值的来源不成问题。读者唯一需要知道的就是利用setInterval(thingstodo(),interval)方法来实现每秒更新一次指数。
修改后的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>
修改后的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(); //绘制圆形轮廓 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(); //计时文字样式 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); }
最终成果图如下:
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