HarmonyOS实战开发-如何实现一个自定义抽奖圆形转盘

介绍

本篇Codelab是基于画布组件、显式动画，实现的一个自定义抽奖圆形转盘。包含如下功能：

1. 通过画布组件Canvas，画出抽奖圆形转盘。
2. 通过显式动画启动抽奖功能。
3. 通过自定义弹窗弹出抽中的奖品。

相关概念

• Stack组件：堆叠容器，子组件按照顺序依次入栈，后一个子组件覆盖前一个子组件。
• Canvas：画布组件，用于自定义绘制图形。
• CanvasRenderingContext2D对象：使用RenderingContext在Canvas组件上进行绘制，绘制对象可以是矩形、文本、图片等。
• 显式动画：提供全局animateTo显式动画接口来指定由于闭包代码导致的状态变化插入过渡动效。
• 自定义弹窗： 通过CustomDialogController类显示自定义弹窗。

环境搭建

软件要求

• DevEco Studio版本：DevEco Studio 3.1 Release。
• OpenHarmony SDK版本：API version 9。

硬件要求

• 开发板类型：润和RK3568开发板。
• OpenHarmony系统：3.2 Release。

环境搭建

完成本篇Codelab我们首先要完成开发环境的搭建，本示例以RK3568开发板为例，参照以下步骤进行：

1. 获取OpenHarmony系统版本：标准系统解决方案（二进制）。以3.2 Release版本为例：

2.搭建烧录环境。

1. 完成DevEco Device Tool的安装
2. 完成RK3568开发板的烧录

3.搭建开发环境。

1. 开始前请参考工具准备，完成DevEco Studio的安装和开发环境配置。
2. 开发环境配置完成后，请参考使用工程向导创建工程（模板选择"Empty Ability"）。
3. 工程创建完成后，选择使用真机进行调测。

代码结构解读

本篇Codelab只对核心代码进行讲解。

├──entry/src/main/ets	            // 代码区
│  ├──common
│  │  ├──constants
│  │  │  ├──ColorConstants.ets      // 颜色常量类
│  │  │  ├──CommonConstants.ets     // 公共常量类 
│  │  │  └──StyleConstants.ets      // 样式常量类 
│  │  └──utils
│  │     ├──CheckEmptyUtils.ets     // 数据判空工具类
│  │     └──Logger.ets              // 日志打印类
│  ├──entryability
│  │  └──EntryAbility.ts            // 程序入口类
│  ├──pages
│  │  └──CanvasPage.ets             // 主界面	
│  ├──view
│  │  └──PrizeDialog.ets            // 中奖信息弹窗类
│  └──viewmodel
│     ├──DrawModel.ets              // 画布相关方法类
│     ├──FillArcData.ets            // 绘制圆弧数据实体类
│     └──PrizeData.ets              // 中奖信息实体类
└──entry/src/main/resources         // 资源文件目录

构建主界面

在这个章节中，我们将完成示例主界面的开发，效果如图所示：

在绘制抽奖圆形转盘前，首先需要在CanvasPage.ets的aboutToAppear()方法中获取屏幕的宽高。

// CanvasPage.ets
// 获取context
let context = getContext(this);

aboutToAppear() {
  // 获取屏幕的宽高
  window.getLastWindow(context)
    .then((windowClass) => {
      let windowProperties = windowClass.getWindowProperties();
      this.screenWidth = px2vp(windowProperties.windowRect.width);
      this.screenHeight = px2vp(windowProperties.windowRect.height);
    })
    .catch((error: Error) => {
      Logger.error('Failed to obtain the window size. Cause: ' + JSON.stringify(error));
    })
}

在CanvasPage.ets布局界面中添加Canvas组件，在onReady()方法中进行绘制。

// CanvasPage.ets
private settings: RenderingContextSettings = new RenderingContextSettings(true);
private canvasContext: CanvasRenderingContext2D = new CanvasRenderingContext2D(this.settings);

Stack({ alignContent: Alignment.Center }) {
  Canvas(this.canvasContext)
    ...
    .onReady(() => {
      // 通过draw方法进行绘制
      this.drawModel.draw(this.canvasContext, this.screenWidth, this.screenHeight);
    })

  // 开始抽奖图片
  Image($r('app.media.ic_center'))
    ...
}
...

在DrawModel.ets中，通过draw()方法逐步进行自定义圆形抽奖转盘的绘制。

// DrawModel.ets
// 画抽奖圆形转盘
draw(canvasContext: CanvasRenderingContext2D, screenWidth: number, screenHeight: number) {
  if (CheckEmptyUtils.isEmptyObj(canvasContext)) {
    Logger.error('[DrawModel][draw] canvasContext is empty.');
    return;
  }
  this.canvasContext= canvasContext;
  this.screenWidth = screenWidth;
  this.canvasContext.clearRect(0, 0, this.screenWidth, screenHeight);
  // 将画布沿X、Y轴平移指定距离
  this.canvasContext.translate(this.screenWidth / CommonConstants.TWO,
    screenHeight / CommonConstants.TWO);
  // 画外部圆盘的花瓣
  this.drawFlower();
  // 画外部圆盘、小圈圈
  this.drawOutCircle();
  // 画内部圆盘
  this.drawInnerCircle();
  // 画内部扇形抽奖区域
  this.drawInnerArc();
  // 画内部扇形区域文字
  this.drawArcText();
  // 画内部扇形区域奖品对应的图片
  this.drawImage();
  this.canvasContext.translate(-this.screenWidth / CommonConstants.TWO,
    -screenHeight / CommonConstants.TWO);
}

画外部圆盘

画外部圆盘的花瓣：通过调用rotate()方法，将画布旋转指定角度。再通过调用save()和restore()方法，使画布保存最新的绘制状态。根据想要绘制的花瓣个数，改变旋转角度，循环画出花瓣效果。

// DrawModel.ets
// 画外部圆盘的花瓣
drawFlower() {
  let beginAngle = this.startAngle + this.avgAngle;
  const pointY = this.screenWidth * CommonConstants.FLOWER_POINT_Y_RATIOS;
  const radius = this.screenWidth * CommonConstants.FLOWER_RADIUS_RATIOS;
  const innerRadius = this.screenWidth * CommonConstants.FLOWER_INNER_RATIOS;
  for (let i = 0; i < CommonConstants.COUNT; i++) {
    this.canvasContext?.save();
    this.canvasContext?.rotate(beginAngle * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE);
    this.fillArc(new FillArcData(0, -pointY, radius, 0, Math.PI * CommonConstants.TWO),
      ColorConstants.FLOWER_OUT_COLOR);

    this.fillArc(new FillArcData(0, -pointY, innerRadius, 0, Math.PI * CommonConstants.TWO),
      ColorConstants.FLOWER_INNER_COLOR);
    beginAngle += this.avgAngle;
    this.canvasContext?.restore();
  }
}

// 画弧线方法
fillArc(fillArcData: FillArcData, fillColor: string) {
  if (CheckEmptyUtils.isEmptyObj(fillArcData) || CheckEmptyUtils.isEmptyStr(fillColor)) {
    Logger.error('[DrawModel][fillArc] fillArcData or fillColor is empty.');
    return;
  }
  if (this.canvasContext !== undefined) {
    this.canvasContext.beginPath();
    this.canvasContext.fillStyle = fillColor;
    this.canvasContext.arc(fillArcData.x, fillArcData.y, fillArcData.radius,
      fillArcData.startAngle, fillArcData.endAngle);
    this.canvasContext.fill();
  }
}

画外部圆盘、圆盘边上的小圈圈：在指定的X、Y（0, 0）坐标处，画一个半径为this.screenWidth * CommonConstants.OUT_CIRCLE_RATIOS的圆形。接下来通过一个for循环，且角度每次递增CommonConstants.CIRCLE / CommonConstants.SMALL_CIRCLE_COUNT，来绘制圆环上的小圈圈。

// DrawModel.ets
drawOutCircle() {
  // 画外部圆盘
  this.fillArc(new FillArcData(0, 0, this.screenWidth * CommonConstants.OUT_CIRCLE_RATIOS, 0,
    Math.PI * CommonConstants.TWO), ColorConstants.OUT_CIRCLE_COLOR);

  let beginAngle = this.startAngle;
  // 画小圆圈
  for (let i = 0; i < CommonConstants.SMALL_CIRCLE_COUNT; i++) {
    this.canvasContext?.save();
    this.canvasContext?.rotate(beginAngle * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE);
    this.fillArc(new FillArcData(this.screenWidth * CommonConstants.SMALL_CIRCLE_RATIOS, 0,
      CommonConstants.SMALL_CIRCLE_RADIUS, 0, Math.PI * CommonConstants.TWO),
      ColorConstants.WHITE_COLOR);
    beginAngle = beginAngle + CommonConstants.CIRCLE / CommonConstants.SMALL_CIRCLE_COUNT;
    this.canvasContext?.restore();
  }
}

画内部扇形抽奖区域

画内部圆盘、内部扇形抽奖区域：使用fillArc()方法绘制内部圆盘。通过一个for循环，角度每次递增this.avgAngle。然后不断更改弧线的起始弧度this.startAngle * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE和弧线的终止弧度(this.startAngle + this.avgAngle) * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE。最后用fill()方法对路径进行填充。

// DrawModel.ets
// 画内部圆盘
drawInnerCircle() {
  this.fillArc(new FillArcData(0, 0, this.screenWidth * CommonConstants.INNER_CIRCLE_RATIOS, 0,
    Math.PI * CommonConstants.TWO), ColorConstants.INNER_CIRCLE_COLOR);
  this.fillArc(new FillArcData(0, 0, this.screenWidth * CommonConstants.INNER_WHITE_CIRCLE_RATIOS, 0,
    Math.PI * CommonConstants.TWO), ColorConstants.WHITE_COLOR);
}

// 画内部扇形抽奖区域
drawInnerArc() {
  // 颜色集合
  let colors = [
    ColorConstants.ARC_PINK_COLOR, ColorConstants.ARC_YELLOW_COLOR,
    ColorConstants.ARC_GREEN_COLOR, ColorConstants.ARC_PINK_COLOR,
    ColorConstants.ARC_YELLOW_COLOR, ColorConstants.ARC_GREEN_COLOR
  ];
  let radius = this.screenWidth * CommonConstants.INNER_ARC_RATIOS;
  for (let i = 0; i < CommonConstants.COUNT; i++) {
    this.fillArc(new FillArcData(0, 0, radius, this.startAngle * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE,
      (this.startAngle + this.avgAngle) * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE), colors[i]);
    this.canvasContext?.lineTo(0, 0);
    this.canvasContext?.fill();
    this.startAngle += this.avgAngle;
  }
}

画内部抽奖区域文字：用for循环，通过drawCircularText()方法绘制每组文字。drawCircularText()方法接收三个参数，分别是字符串，起始弧度和终止弧度。绘制文本前需要设置每个字母占的弧度angleDecrement，然后设置水平和垂直的偏移量。垂直偏移量circleText.y - Math.sin(angle) * radius就是朝着圆心移动的距离；水平偏移circleText.x + Math.cos(angle) * radius，是为了让文字在当前弧范围文字居中。最后使用fillText()方法绘制文本。

// DrawModel.ets
// 画内部扇形区域文字
drawArcText() {
  if (this.canvasContext !== undefined) {
    this.canvasContext.textAlign = CommonConstants.TEXT_ALIGN;
    this.canvasContext.textBaseline = CommonConstants.TEXT_BASE_LINE;
    this.canvasContext.fillStyle = ColorConstants.TEXT_COLOR;
    this.canvasContext.font = StyleConstants.ARC_TEXT_SIZE + CommonConstants.CANVAS_FONT;
  }
  // 需要绘制的文本数组集合
  let textArrays = [
    $r('app.string.text_smile'),
    $r('app.string.text_hamburger'),
    $r('app.string.text_cake'),
    $r('app.string.text_smile'),
    $r('app.string.text_beer'),
    $r('app.string.text_watermelon')
  ];
  let arcTextStartAngle = CommonConstants.ARC_START_ANGLE;
  let arcTextEndAngle = CommonConstants.ARC_END_ANGLE;
  for (let i = 0; i < CommonConstants.COUNT; i++) {
    this.drawCircularText(this.getResourceString(textArrays[i]),
      (this.startAngle + arcTextStartAngle) * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE,
      (this.startAngle + arcTextEndAngle) * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE);
    this.startAngle += this.avgAngle;
  }
}

// 绘制圆弧文本
drawCircularText(textString: string, startAngle: number, endAngle: number) {
  if (CheckEmptyUtils.isEmptyStr(textString)) {
    Logger.error('[DrawModel][drawCircularText] textString is empty.');
    return;
  }
  class CircleText {
    x: number = 0;
    y: number = 0;
    radius: number = 0;
  }
  let circleText: CircleText = {
    x: 0,
    y: 0,
    radius: this.screenWidth * CommonConstants.INNER_ARC_RATIOS
  };
  // 圆的半径
  let radius = circleText.radius - circleText.radius / CommonConstants.COUNT;
  // 每个字母占的弧度
  let angleDecrement = (startAngle - endAngle) / (textString.length - 1);
  let angle = startAngle;
  let index = 0;
  let character: string;

  while (index < textString.length) {
    character = textString.charAt(index);
    this.canvasContext?.save();
    this.canvasContext?.beginPath();
    this.canvasContext?.translate(circleText.x + Math.cos(angle) * radius,
      circleText.y - Math.sin(angle) * radius);
    this.canvasContext?.rotate(Math.PI / CommonConstants.TWO - angle);
    this.canvasContext?.fillText(character, 0, 0);
    angle -= angleDecrement;
    index++;
    this.canvasContext?.restore();
  }
}

画内部抽奖区域文字对应图片：使用drawImage()方法绘制抽奖区域文字对应图片，该方法接收五个参数，分别是图片资源、绘制区域左上角的X和Y轴坐标、绘制区域的宽度和高度。

// DrawModel.ets
// 画内部扇形区域文字对应的图片
drawImage() {
  let beginAngle = this.startAngle;
  let imageSrc = [
    CommonConstants.WATERMELON_IMAGE_URL, CommonConstants.BEER_IMAGE_URL,
    CommonConstants.SMILE_IMAGE_URL, CommonConstants.CAKE_IMAGE_URL,
    CommonConstants.HAMBURG_IMAGE_URL, CommonConstants.SMILE_IMAGE_URL
  ];
  for (let i = 0; i < CommonConstants.COUNT; i++) {
    let image = new ImageBitmap(imageSrc[i]);
    this.canvasContext?.save();
    this.canvasContext?.rotate(beginAngle * Math.PI / CommonConstants.HALF_CIRCLE);
    this.canvasContext?.drawImage(image, this.screenWidth * CommonConstants.IMAGE_DX_RATIOS,
      this.screenWidth * CommonConstants.IMAGE_DY_RATIOS, CommonConstants.IMAGE_SIZE,
      CommonConstants.IMAGE_SIZE);
    beginAngle += this.avgAngle;
    this.canvasContext?.restore();
  }
}

实现抽奖功能

在CanvasPage.ets的Canvas组件中添加rotate属性，在Image组件中添加点击事件onClick。点击"开始抽奖"图片，圆形转盘开始转动抽奖。

// CanvasPage.ets
Stack({ alignContent: Alignment.Center }) {
  Canvas(this.canvasContext)
    ...
    .onReady(() => {
      this.drawModel.draw(this.canvasContext, this.screenWidth, this.screenHeight);
    })
    .rotate({
      x: 0,
      y: 0,
      z: 1,
      angle: this.rotateDegree,
      centerX: this.screenWidth / CommonConstants.TWO,
      centerY: this.screenHeight / CommonConstants.TWO
    })

  // 开始抽奖图片
  Image($r('app.media.ic_center'))
   ...
    .enabled(this.enableFlag)
    .onClick(() => {
      this.enableFlag = !this.enableFlag;
      // 开始抽奖
      this.startAnimator();
    })
}
...

圆形转盘开始转动抽奖：给转盘指定一个随机的转动角度randomAngle，保证每次转动的角度是随机的，即每次抽到的奖品也是随机的。动画结束后，转盘停止转动，抽奖结束，弹出抽中的奖品信息。

// CanvasPage.ets
dialogController: CustomDialogController = new CustomDialogController({
  builder: PrizeDialog({
    prizeData: $prizeData,
    enableFlag: $enableFlag
  }),
  autoCancel: false
});

// CanvasPage.ets
// 开始抽奖
startAnimator() {
  let randomAngle = Math.round(Math.random() * CommonConstants.CIRCLE);
  // 获取中奖信息
  this.prizeData = this.drawModel.showPrizeData(randomAngle);

  animateTo({
    duration: CommonConstants.DURATION,
    curve: Curve.Ease,
    delay: 0,
    iterations: 1,
    playMode: PlayMode.Normal,
    onFinish: () => {
      this.rotateDegree = CommonConstants.ANGLE - randomAngle;
      // 打开自定义弹窗，弹出抽奖信息
      this.dialogController.open();
    }
  }, () => {
    this.rotateDegree = CommonConstants.CIRCLE * CommonConstants.FIVE +
      CommonConstants.ANGLE - randomAngle;
  })
}

弹出抽中的奖品信息：抽奖结束后，弹出抽中的文本和图片信息，通过自定义弹窗实现。

// PrizeDialog.ets
@CustomDialog
export default struct PrizeDialog {
  @Link prizeData: PrizeData;
  @Link enableFlag: boolean;
  private controller?: CustomDialogController;

  build() {
    Column() {
      Image(this.prizeData.imageSrc)
        ...

      Text(this.prizeData.message)
        ...

      Text($r('app.string.text_confirm'))
        ...
        .onClick(() => {
          // 关闭自定义弹窗		
          this.controller?.close();
          this.enableFlag = !this.enableFlag;
        })
    }
    ...
  }
}

总结

您已经完成了本次Codelab的学习，并了解到以下知识点：

1. 使用画布组件Canvas，画出抽奖圆形转盘。
2. 使用显式动画启动抽奖功能。
3. 使用自定义弹窗弹出抽中的奖品。

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一、入门必看

1. 应用开发导读(ArkTS)
2. ......

二、HarmonyOS 概念

1. 系统定义
2. 技术架构
3. 技术特性
4. 系统安全
5. ........

三、如何快速入门？《做鸿蒙应用开发到底学习些啥？》

1. 基本概念
2. 构建第一个ArkTS应用
3. ......

四、开发基础知识

1. 应用基础知识
2. 配置文件
3. 应用数据管理
4. 应用安全管理
5. 应用隐私保护
6. 三方应用调用管控机制
7. 资源分类与访问
8. 学习ArkTS语言
9. ......

五、基于ArkTS 开发

1. Ability开发
2. UI开发
3. 公共事件与通知
4. 窗口管理
5. 媒体
6. 安全
7. 网络与链接
8. 电话服务
9. 数据管理
10. 后台任务(Background Task)管理
11. 设备管理
12. 设备使用信息统计
13. DFX
14. 国际化开发
15. 折叠屏系列
16. ......

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