大家好,我卡颂。
最近被一段酷炫的量子纠缠效果刷屏了:
原作者是@_nonfigurativ_
,一位艺术家、程序员。
今天简单讲讲他的核心原理。
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基础概念
首先我们需要知道两个概念:
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屏幕坐标系,屏幕左上角就是屏幕坐标系的圆点
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窗口坐标系,页面窗口左上角就是窗口坐标系的圆点
如果只用一台电脑,不外接屏幕的话,我们会有:
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一个屏幕坐标系
-
打开几个页面,每个页面有各自的窗口坐标系
如果外接了屏幕(或外接pad
),那么就存在多个屏幕坐标系,这种情况的计算需要用到管理屏幕设备的API ------ window.getScreenDetails,在本文的讨论中不涉及这种情况。
当我们打开一个新页面窗口,窗口的左上角就是窗口坐标系的圆点,如果要在页面正中间画个圆,那圆心的窗口坐标系坐标应该是(window.innerWidth / 2, window.innerHeight / 2)
对于一个打开的窗口:
-
他的左上角相对于屏幕顶部的距离为
window.screenTop
-
他的左上角相对于屏幕左边的距离为
window.screenLeft
所以,我们可以轻松得出圆的圆心在屏幕坐标系中的坐标:
位置检测
在效果中,当打开两个页面,他们能感知到对方的位置并作出反应,这是如何实现的呢?
当前,我们已经知道圆心在屏幕坐标系 中的坐标。如果打开多个页面,就会获得多个圆心的屏幕坐标系坐标。
现在需要做的,就是让这些页面互相知道对方的坐标,这样就能向对应的方向做出连接的特效。
同源网站跨页面通信的方式有很多,比如:
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Window.postMessage
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LocalStorage
、SessionStorage
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SharedWorker
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BroadcastChannel
甚至Cookie
也能用于跨页面通信(可以在同源的所有页面之间共享)。
在这里作者使用的是LocalStorage
:
只需要为每个页面生成一个唯一ID
:
js
const pageId = Math.random().toString(36).substring(2); // 生成一个随机的页面ID
每当将圆心最新坐标存储进LocalStorage
时:
js
localStorage.setItem(
pageId,
JSON.stringify({
x: window.screenX,
y: window.screenY,
width: window.innerWidth,
height: window.innerHeight,
})
);
在另一个页面通过监听storage事件
就能获取对方圆心的屏幕坐标系坐标:
js
window.addEventListener("storage", (event) => {
if (event.key !== pageId) {
// 来自另一个页面
const { x, y } = JSON.parse(event.newValue);
// ...
}
});
再将对方圆心的屏幕坐标系坐标 转换为自身的窗口坐标系坐标 ,并在该坐标绘制一个圆,就能达到类似窗口叠加后,下面窗口的画面出现在上面窗口内的效果。
通俗的讲,所有页面都会绘制其他页面的圆,只是有些圆在页面窗口外,看不见罢了。
考虑到页面性能,检测圆心的屏幕坐标系坐标 、渲染圆 相关操作可以放到requestAnimationFrame
回调中执行。
后记
上述只是该效果的核心原理。要完全复刻效果,还得考虑:
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渲染大量粒子(我们示例中用圆代替),且多窗口通信时的性能问题
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窗口移动时的阻尼效果
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当前的实现是在同一个屏幕坐标系中,如果要跨屏幕实现,需要使用
window.getScreenDetails
不得不感叹跨界(作者是艺术家 + 程序员)迸发的想象力真的不一般。