【CSON原创】javascript实现3D涂鸦效果

功能说明:

通过鼠标移动,实时绘制出3d旋转的线条。

兼容IE 5 6 7 8 9 10 firefox chrome

效果预览:

请按着鼠标左键,在画板上拖动绘制

 

 

 

实现原理:

  在上一篇文章《javascript椭圆旋转相册》中,通过图片绕椭圆轨迹移动实现视觉上的3d旋转,之前在某个网站中看到过这种效果,于是我想到其实我们也可以用同样原理,通过把点绕不同椭圆轨迹的运动实现任意线的3d旋转。当按下鼠标左键在画板上绘制时,每个点根据初始位置,确定其椭圆轨迹大小,以相同的速率改变每个点的位置,从而实现整条曲线的3d旋转。

代码分析:

init:function(id,options){//初始化函数 
options=options||{};
this.container=document.getElementById(id||'container');
this.centerLeft=this.container.clientWidth/2;//原点的left值
this.centerTop=this.container.clientHeight/2; //原点的top值
this.maxA=options.maxA||300;//旋转椭圆轨迹的横半轴长
this.maxB=options.maxB||1;//旋转椭圆轨迹的竖半轴长
this.ballMargin=options.ballMargin||20;//绘画时小球与小球间间的距离
this.arr=[];//保存画板上所有小球的数组
this._id;//计时器Id

this.containerPos=getContainerPos(this.container);//容器位置

bindHandler.call(this);
this.run();
}

 

 先看初始化需要哪些值,要使所有点实现椭圆旋转,首先确定椭圆圆心的left和top值,这里椭圆圆心取容器的中点位置。之后确定的是椭圆轨迹的横半轴和竖半轴长,还有绘制时小球与小球之间的距离(ballMargin),距离越大,每个小球之间间隙越宽。另外我们需要获取容器的位置,为获取鼠标在容器内的位置打下基础。

 

    
var getContainerPos=function(container){//获取容器位置

var left=0;
var top=0;
while(container.offsetParent){
left+=container.offsetLeft;
top+=container.offsetTop;
container=container.offsetParent;

}
return [left,top];

}

 

  该方法在很多时候都会需要用到,它循环获取有定位的父对象,累计出容器在页面的位置,返回结果。注意offsetParent是有定位的父对象,而不是单纯的父对象,没有的话就为window。该方法作为私有方法存在。

 

  var bindHandler = function() {//绑定容器的事件处理程序
var self = this;

this.container.onmousedown = function(eve) {
add = true;
}

this.container.onmousemove = function(eve) {

window.getSelection ? window.getSelection().removeAllRanges() : document.selection.empty(); //取消浏览器图片选择
if (add === true) {
eve = eve || window.event;
var pageX = eve.pageX || eve.clientX + document.documentElement.scrollLeft - document.documentElement.clientLeft;
var pageY = eve.pageY || eve.clientY + document.documentElement.scrollTop - document.documentElement.clientTop;

var mouseX = pageX - self.containerPos[0] - self.centerLeft;
var mouseY = -(pageY - self.containerPos[1]) + self.centerTop;

if (Math.abs(mouseX - preX) > self.ballMargin || Math.abs(mouseY - preY) > self.ballMargin) {
self.addElem(mouseX, mouseY, 'ball/ball2.gif');
preX = mouseX;
preY = mouseY;
}


}

}
this.container.onmouseup = function(eve) {
add = false;
preX = 0;
preY = 0;

}
};




  之后要实现鼠标拖动绘制,必须为鼠标按下,鼠标移动,鼠标松开都绑定事件处理程序。主要讲讲mousemove里的处理,首先由于在鼠标拖动时浏览器会默认选择图片(使图片上面有一层蓝色),所以我们通过removeAllRanges或empty方法取消选择,使我们的图片显示正常。之后,如果鼠标是按下状态(add句柄为true),则再判断上一次绘制小球的位置,如果位置大于我们之前设定的小球间隔,则绘制小球,并保存本次绘制小球的位置,为下次绘制所用。这样就使小球之间保持适当间隔而不至于太密。

 

    addElem:function(initX,initY,src){//添加小球
var newElem=new Image();
newElem.src=src;
var self=this;
self.container.appendChild(newElem);

if(newElem.complete){;
imgLoad.call(this,newElem,initX,initY)();
}
else{
newElem.onload=imgLoad.call(this,newElem,initX,initY);
}

},

 

  绘制小球的时候,会调用addElem方法,该方法生成小球对象,添加到文档。注意在IE8及以下版本,由于浏览器的缓存原因,只设置图片的onload的话,会不能执行onload处理程序(参考这里:http://apps.hi.baidu.com/share/detail/21688582),解决方法是通过complete方法先判断是否已再缓存中,如果是立刻执行处理程序,如果不在再绑定onload处理程序。

 

    var imgLoad=function(newElem,initX,initY){//图片加载完成事件处理程序
var self=this;
return function(){

initX<0?newElem.angle=Math.PI:newElem.angle=0;//小球被添加的位置,如果小球被添加在负区域,初始旋转角度为pai,否则为0
newElem._x=newElem._initX=initX;
newElem._y=newElem._initY=initY;
newElem._preSin=0;

newElem._a=Math.abs(initX); //该小球旋转轨迹的a值
newElem._b=self.maxB; //该小球旋转轨迹的b值

//根据小球初始位置和上一个小球的位置,设置小球的层级
var preElem=self.arr[self.arr.length-1];
if(preElem){
var preZin=parseInt(preElem.style.zIndex);
var preX=preElem._initX;
preX>=initX?newElem.style.zIndex=preZin+1:newElem.style.zIndex=preZin-1;
}
else{
newElem.style.zIndex=zIn;
}


newElem._initWidth=newElem.clientWidth;
newElem._initHeight=newElem.clientHeight;
self.arr.push(newElem);
}


};

 

  现在看看图片加载完成的事件处理程序,每个小球根据其初始位置设置旋转的横轴长和初始角度,横轴长为小球x值的绝对值,竖轴长则全部一样,这里建议竖轴长设置为较小值,使小球运动轨迹的上下浮动不至于过大,保证视觉上的合理性。另外需要重点注意的是,每个小球添加时的zIndex值和该小球初始的x坐标值以及上一次添加的小球的x坐标值有关。如果添加的小球x值比上次小球添加时的x值小,则证明该小球更接近原点,因此视觉上应该更靠前,zIndex比上个小球的zIndex增加1,同理,若比上次小球x值大,则小球的zIndex值减少1.如果是第一个小球,则取默认zIndex(代码中的zIn)。

 

 

    run:(function(){

var updatePos=function(elem,angle,a,b,centerLeft,centerTop){//update每次小球位置 参数:小球对象,增加的角度,小球轨迹a值,小球轨迹b值
elem.angle+=angle;

(elem.angle>2*Math.PI)&&(elem.angle-=2*Math.PI);//使小球角度介于0-pai之间,方便计算
elem._x=a*Math.cos(elem.angle); //根据角度计算x值
elem._y=b*Math.sin(elem.angle)+elem._initY;//根据角度计算y值

elem.style.left=elem._x+centerLeft-elem._initWidth/2+'px';
elem.style.top=-elem._y+centerTop-elem._initHeight/2+'px';
//与小球上次的sin值比较,如果与本次sin值互为正负,则小球zIndex值取反(这样的目的是每次经过x轴时使小球的层级取反)
if(Math.sin(elem.angle)*elem._preSin<0){
elem.style.zIndex*=-1;
}
elem._preSin=Math.sin(elem.angle); //记录小球每次的sin值,用于下次小球层级计算

}

return function(){
var self=this;
this._id=window.setTimeout(function(){
for(var i=0,len=self.arr.length;i<len;i++){//循环遍历更新所有小球的位置
updatePos(self.arr[i],Math.PI/100,self.arr[i]._a,self.arr[i]._b,self.centerLeft,self.centerTop);
}
self._id=window.setTimeout(arguments.callee,50);
},50);

};

 

  当一张张图片被添加之后,我们就要通过定时器,不断改变小球位置,使它们以不同的椭圆轨迹,以相同的角速度旋转。关于椭圆轨迹的计算问题,上一篇文章《椭圆旋转相册》中描述过,现在再简短描述一次。椭圆的标准方程为:),由于需要处理的是旋转,所以我们希望把对x,y的处理转换成对旋转角度的处理,因此x,y坐标可以表示为:x=a*cosα , y=b*sinα 。所以我们每次增加角速度α,就可以映射到xy直角坐标系中,实现旋转。还需要注意的是由于小球每次经过x轴,小球的层级就会相反(意思是原来小球A在B前面,经过x轴后,B在A前面),于是我们需要记录小球上一次的位置的sin值,并和本次的sin值比较,如果相乘小于0,则表示小球正在经过x轴,此时就取反小球的层级zIndex。run方法调用后,每次遍历数组,更新小球位置。

 

var r3d=new rotate3dDraw();

  最后是调用方法,不传值的话都取默认值。

 

所有源代码:

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312" />
<title>无标题文档</title>
<style type="text/css" rel="stylesheet">
#container
{width:600px; height:400px; background:black; position:relative; z-index:0; overflow:hidden;}
#container img
{ position:absolute; left:-9999px; top:-9999px;}
</style>
</head>

<body>

<div id="container">
</div>
</body>
<script>
var rotate3dDraw = (function() {
var r3Draw = function(id, options) {//options:椭圆轨迹的最大a和b
this.init(id, options);

}
r3Draw.prototype
= (function() {
var zIn = 999; //默认初始的zIndex值
var add = false; //是否开始添加小球
var preX = 0; //上一个小球的X值
var preY = 0; //上一个小球的Y值



var getContainerPos = function(container) {//获取容器位置

var left = 0;
var top = 0;
while (container.offsetParent) {
left
+= container.offsetLeft;
top
+= container.offsetTop;
container
= container.offsetParent;

}
return [left, top];

}

var bindHandler = function() {//绑定容器的事件处理程序
var self = this;

this.container.onmousedown = function(eve) {
add
= true;
}

this.container.onmousemove = function(eve) {

window.getSelection
? window.getSelection().removeAllRanges() : document.selection.empty(); //取消浏览器图片选择
if (add === true) {
eve
= eve || window.event;
var pageX = eve.pageX || eve.clientX + document.documentElement.scrollLeft - document.documentElement.clientLeft;
var pageY = eve.pageY || eve.clientY + document.documentElement.scrollTop - document.documentElement.clientTop;

var mouseX = pageX - self.containerPos[0] - self.centerLeft;
var mouseY = -(pageY - self.containerPos[1]) + self.centerTop;

if (Math.abs(mouseX - preX) > self.ballMargin || Math.abs(mouseY - preY) > self.ballMargin) {
self.addElem(mouseX, mouseY,
'ball/ball2.gif');
preX
= mouseX;
preY
= mouseY;
}


}

}
this.container.onmouseup = function(eve) {
add
= false;
preX
= 0;
preY
= 0;

}
};

var imgLoad = function(newElem, initX, initY) {//图片加载完成事件处理程序
var self = this;
return function() {

initX
< 0 ? newElem.angle = Math.PI : newElem.angle = 0; //小球被添加的位置,如果小球被添加在负区域,初始旋转角度为pai,否则为0
newElem._x = newElem._initX = initX;
newElem._y
= newElem._initY = initY;
newElem._preSin
= 0;

newElem._a
= Math.abs(initX); //该小球旋转轨迹的a值
newElem._b = self.maxB; //该小球旋转轨迹的b值

//根据小球初始位置和上一个小球的位置,设置小球的层级
var preElem = self.arr[self.arr.length - 1];
if (preElem) {
var preZin = parseInt(preElem.style.zIndex);
var preX = preElem._initX;
preX
>= initX ? newElem.style.zIndex = preZin + 1 : newElem.style.zIndex = preZin - 1;
}
else {
newElem.style.zIndex
= zIn;
}


newElem._initWidth
= newElem.clientWidth;
newElem._initHeight
= newElem.clientHeight;
self.arr.push(newElem);
}


};

return {
init:
function(id, options) {//初始化函数
options = options || {};
this.container = document.getElementById(id || 'container');
this.centerLeft = this.container.clientWidth / 2; //原点的left值
this.centerTop = this.container.clientHeight / 2; //原点的top值
this.maxA = options.maxA || 300; //旋转椭圆轨迹的横半轴长
this.maxB = options.maxB || 1; //旋转椭圆轨迹的竖半轴长
this.ballMargin = options.ballMargin || 20; //绘画时小球与小球间间的距离
this.arr = []; //保存画板上所有小球的数组
this._id; //计时器Id

this.containerPos = getContainerPos(this.container); //容器位置

bindHandler.call(
this);
this.run();
},
addElem:
function(initX, initY, src) {//添加小球
var newElem = new Image();
newElem.src
= src;
var self = this;
self.container.appendChild(newElem);

if (newElem.complete) {
;
imgLoad.call(
this, newElem, initX, initY)();
}
else {
newElem.onload
= imgLoad.call(this, newElem, initX, initY);
}

},
run: (
function() {

var updatePos = function(elem, angle, a, b, centerLeft, centerTop) {//update每次小球位置 参数:小球对象,增加的角度,小球轨迹a值,小球轨迹b值
elem.angle += angle;

(elem.angle
> 2 * Math.PI) && (elem.angle -= 2 * Math.PI); //使小球角度介于0-pai之间,方便计算
elem._x = a * Math.cos(elem.angle); //根据角度计算x值
elem._y = b * Math.sin(elem.angle) + elem._initY; //根据角度计算y值

elem.style.left
= elem._x + centerLeft - elem._initWidth / 2 + 'px';
elem.style.top
= -elem._y + centerTop - elem._initHeight / 2 + 'px';
//与小球上次的sin值比较,如果与本次sin值互为正负,则小球zIndex值取反(这样的目的是每次经过x轴时使小球的层级取反)
if (Math.sin(elem.angle) * elem._preSin < 0) {
elem.style.zIndex
*= -1;
}
elem._preSin
= Math.sin(elem.angle); //记录小球每次的sin值,用于下次小球层级计算

}

return function() {
var self = this;
this._id = window.setTimeout(function() {
for (var i = 0, len = self.arr.length; i < len; i++) {//循环遍历更新所有小球的位置
updatePos(self.arr[i], Math.PI / 100, self.arr[i]._a, self.arr[i]._b, self.centerLeft, self.centerTop);
}
self._id
= window.setTimeout(arguments.callee, 50);
},
50);

};

})()








}


})();

return r3Draw;

})();


var r3d=new rotate3dDraw();


</script>
</html>



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posted @ 2012-01-29 01:17 Cson 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏