线条照射爱心动画特效：HTML5 Canvas的魅力展现

在网页设计和前端开发领域，使用HTML5的Canvas元素来创建动态视觉效果已经成为一种趋势。Canvas元素提供了在网页上进行实时图形渲染的能力，从简单的形状到复杂的动画，它都能胜任。本文将介绍如何利用Canvas实现一个线条照射爱心的动画特效，并深入探讨其实现原理和技术细节。

项目背景

假设我们需要为一个情人节专题页面添加一个浪漫的元素------一颗由无数光点汇聚而成的心形图案，这些光点逐渐向心形轮廓靠拢，形成一种光线汇聚的视觉效果。这个效果不仅美观，还能增强用户体验，使页面更具吸引力。效果图：

技术栈

HTML5：用于结构化页面。
CSS3：用于样式美化，特别是绝对定位和响应式设计。
JavaScript：用于逻辑处理和动画实现。
Canvas API：用于图形渲染。

实现步骤

HTML结构定义 ：首先，在HTML文件中，我们嵌入了一个<canvas>标签，作为图形绘制的载体。为了确保动画能适应不同屏幕尺寸，我们将其宽度和高度设置为百分比，并通过CSS控制其实际尺寸。

html 复制代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en" >
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>线条照射爱心动画</title>
<link rel="stylesheet" href="css/index.css">
</head>
<body>
<canvas width="300" height="300" style="width:100%;height:100vh;" id="c"></canvas>
<script  src="js/index.js"></script>
</body>
</html>

CSS样式设置 ：使用CSS隐藏页面边框和滚动条，设置背景色，并确保<canvas>全屏显示。此外，定义了一个.info类，用于显示额外的信息或调试数据，但在此示例中并未使用。

css 复制代码

html,body{
     border: 0;
     padding: 0;
     margin: 0;
     overflow: hidden;
     background: #000;
}
.info{
  z-index:999;
  position : absolute;
  left:0;
  top:0;
  padding:10px;
  color:#fff;
  background: rgba(0,0,0,0.5);
  text-transform:capitalize;
}

JavaScript逻辑处理：
- 获取Canvas上下文 ：使用document.getElementById和getContext方法获取到Canvas元素及其绘图上下文。
- 定义变量和数组：包括存储内部和外部爱心点、粒子的数组，以及一些控制参数如点的数量、阈值等。
- 计算爱心点：通过数学公式计算构成心形的点，内外两层，以形成光照效果。
- 粒子系统：为每个点关联一个粒子，用于模拟光线的汇聚过程。
- 动画循环 ：使用requestAnimationFrame实现动画的连续播放，每次循环更新粒子位置并重新绘制。
数学和算法应用：
- 距离计算：通过欧几里得距离公式计算两点间的距离，用于判断粒子是否接近目标点。
- 颜色映射：使用HSL色彩空间，根据粒子到中心的距离动态改变颜色，增加视觉效果的丰富性。
响应式设计：通过监听窗口大小变化，调整Canvas尺寸，确保动画在不同设备上都能良好呈现。为了方便需要的同学直接拿代码，我将3,4,5步js代码放一块，如下：

js 复制代码

var canvas = document.getElementById('c');
var ctx = canvas.getContext("2d");
var height = void 0,width = void 0,innerpoints = [],outerpoints = [],particles = [];

var noofpoints = 200,trashold = 10;
var x = void 0,y = void 0,p = void 0,n = void 0,point = void 0,dx = void 0,dy = void 0,color = void 0;
deltaangle = Math.PI * 2 / noofpoints,
r = Math.min(height, width) * 0.5;

var distance = function distance(x1, y1, x2, y2) {
  return Math.sqrt(Math.pow(y2 - y1, 2) + Math.pow(x2 - x1, 2));
};
var mapVal = function mapVal(num, in_min, in_max, out_min, out_max) {
  return (num - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
};
var resize = function resize() {
  height = ctx.canvas.clientHeight;
  width = ctx.canvas.clientWidth;

  if (ctx.canvas.clientWidth !== canvas.width ||
  ctx.canvas.clientHeight !== canvas.height)
  {
    console.log("resized");
    canvas.width = width;
    canvas.height = height;
    ctx.translate(canvas.width / 2, canvas.height / 2);
    ctx.rotate(-Math.PI);
    innerpoints = [];
    r = 10;
    for (var i = deltaangle; i <= Math.PI * 2; i += deltaangle) {
      x = r * 16 * Math.pow(Math.sin(i), 3);
      y = r * (13 * Math.cos(i) - 5 * Math.cos(2 * i) - 2 * Math.cos(3 * i) - Math.cos(4 * i));
      innerpoints.push({
        x: x,
        y: y });


      x = 10 * r * 16 * Math.pow(Math.sin(i), 3);
      y = 10 * r * (13 * Math.cos(i) - 5 * Math.cos(2 * i) - 2 * Math.cos(3 * i) - Math.cos(4 * i));
      outerpoints.push({
        x: x,
        y: y });


      var step = random(0.001, 0.003, true);
      particles.push({
        step: step,
        x: x,
        y: y });

    }
  }
};
var random = function random(min, max, isFloat) {
  if (isFloat) {
    return Math.random() * (max - min) + min;
  }
  return ~~(Math.random() * (max - min) + min);
};

resize();

//particles = [...outerpoints];
ctx.globalAlpha = 0.5;
ctx.globalCompositeOperation = 'source-over';
var draw = function draw() {
  ctx.fillStyle = "rgba(0,0,0,0.03)";
  ctx.fillRect(-width, -height, width * 2, height * 2);
  ctx.beginPath();

  for (var i = 0; i < innerpoints.length; i++) {
    s = outerpoints[i];
    d = innerpoints[i];
    point = particles[i];

    if (distance(point.x, point.y, d.x, d.y) > 10) {
      dx = d.x - s.x;
      dy = d.y - s.y;

      point.x += dx * point.step;
      point.y += dy * point.step;
      color = distance(0, 0, point.x, point.y);
      ctx.beginPath();
      ctx.fillStyle = "hsl(" + color % 360 + ",100%,50%)";
      ctx.arc(point.x, point.y, 2, 0, Math.PI * 2, false);
      ctx.closePath();
      ctx.fill();
    } else {
      point.x = d.x;
      point.y = d.y;
      ctx.beginPath();
      ctx.arc(point.x, point.y, 2, 0, Math.PI * 2, false);
      ctx.closePath();
      ctx.fill();
      particles[i].x = s.x;
      particles[i].y = s.y;
      particles[i].step = random(0.001, 0.003, true);
    }
  }

};


var render = function render() {
  resize();
  draw();
  requestAnimationFrame(render);
};

requestAnimationFrame(render);

结论

通过以上步骤，我们成功地利用HTML5 Canvas实现了线条照射爱心的动画特效。这一效果不仅展示了Canvas的强大功能，还融合了数学、色彩理论和响应式设计的实践，对于前端开发者来说是一次技术与艺术的完美结合。此动画可以广泛应用于各种场景，如节日专题、情感表达或品牌宣传，为网站增添一抹独特的创意和魅力。同时，它也提供了一个学习和实践Canvas API的绝佳案例，帮助开发者提升技能，探索更多创意可能性。