用 canvas 做个好玩的网站背景
不知不觉又好久没更过博客了，老调新弹一下，之前做的一个小效果，觉得蛮有意思的，也有朋友问是怎么做的，就分享一下，写个博文吧。
先上demo吧：http://whxaxes.github.io/canvas-test/src//Funny-demo/netparticle/net_1.html
上面这个demo是最早写的，后来做了点小修改后就用到了自己的网站上当个banner，有兴趣的也可以看看效果：http://wanghx.cn/ ，至少同事说还是挺酷炫的。这种效果其实很早之前就有了的，我也是在一个网站上看到类似的效果，发现这个创意不错，而且难度很小，就花了一个午休的时间写了一下。
接下来就分析一下怎么实现把。
这种效果一眼看过去，就知道其实就是一堆粒子在进行无序的运动。然后当粒子与粒子之间的距离小于一定值后，就进行连线，并且根据距离的大小来对线条的粗细进行一些更改，就可以做出这种有点像蛛网的感觉了。原理很简单，直接上代码：
var dots = []; for (var i = 0; i < 200; i++) { var x = Math.random() * (canvas.width + 2*extendDis) - extendDis; var y = Math.random() * (canvas.height + 2*extendDis) - extendDis; var xa = (Math.random() * 2 - 1)/1.5; var ya = (Math.random() * 2 - 1)/1.5; dots.push({x, y, xa, ya}) }
首先，用一个数组，装载两百个分散在canvas各处的粒子对象，并且给每个对象一个随机的运动趋势。也就是xa和ya，用于表示垂直和水平的运动趋势。其实就是一个用于每次循环的时候进行叠加的值。
实例化好两百个粒子对象后。就可以让他们开始运动：
dot.x += dot.xa; dot.y += dot.ya; // 遇到边界将速度反向 dot.xa *= (dot.x > (canvas.width + extendDis) || dot.x < -extendDis) ? -1 : 1; dot.ya *= (dot.y > (canvas.height + extendDis) || dot.y < -extendDis) ? -1 : 1; // 绘制点 ctx.fillStyle = `rgba(${rgb},${rgb},${rgb},1`; ctx.fillRect(dot.x - 0.5, dot.y - 0.5, 1, 1);
运动的逻辑也很简单，每次给粒子更新新的状态，其实就是根据此前初始化粒子的时候给予的xa和ya，进行一个累加，就可以形成运动的效果了。
当然，粒子不能往一个方向无限的运动下去，所以我们还需要判断粒子是否运动到边界了，如果运动到了边界，就把运动趋势进行反转。也就做出了一种粒子反弹的效果。上面的extendDis其实是我为了让粒子反弹点在canvas外而定义的一个变量，用于控制粒子跑到离开canvas多远后才进行反弹。
当然，每次运动完都对粒子进行一个绘制。这一段代码会放到一个叫move的function里。
就上面的一些代码，就完成了粒子的初始化，以及运动了。接下来就是画线了。逻辑也很简单，就是遍历，逐个粒子计算距离，当两个比较的粒子之间的距离小于某个值，就进行画线。代码如下：
/** * 逐个对比连线 * @param ndots */ function bubDrawLine(ndots){ var ndot; dots.forEach(function (dot) { move(dot); // 循环比对粒子间的距离 for (var i = 0; i < ndots.length; i++) { ndot = ndots[i]; if (dot === ndot || ndot.x === null || ndot.y === null) continue; var xc = dot.x - ndot.x; var yc = dot.y - ndot.y; // 如果x轴距离或y轴距离大于max,则不计算粒子距离 if(xc > ndot.max || yc > lineDis) continue; // 两个粒子之间的距离 var dis = xc * xc + yc * yc; // 如果粒子距离超过max,则不做处理 if( dis > lineDis ) continue; // 距离比 var ratio; // 如果是鼠标，则让粒子向鼠标的位置移动 if (ndot === warea && dis < 20000) { dot.x -= xc * 0.01; dot.y -= yc * 0.01; } // 计算距离比 ratio = (lineDis - dis) / lineDis; // 粒子间连线 ctx.beginPath(); ctx.lineWidth = ratio / 2; ctx.strokeStyle = `rgba(${rgb},${rgb},${rgb},${ratio + 0.2}`; ctx.moveTo(dot.x, dot.y); ctx.lineTo(ndot.x, ndot.y); ctx.stroke(); } // 将已经计算过的粒子从数组中删除 ndots.splice(ndots.indexOf(dot), 1); }); }
逻辑也比较简单，就是遍历数组，把遍历到的粒子跟其他粒子进行逐个比对。当距离小于上面的lineDis的时候，就进行连线。为了减少计算量，每次计算过的粒子将会从用于计算的ndots数组中删除，避免重复计算。同时如果两个粒子的垂直距离和水平距离大于lineDis，那也就没必要再算两个粒子的距离了，直接不做处理，从而减少计算量。
其实这个计算用的还是所谓的笨方法，我此前有在想有什么更好的计算方法能更好的优化计算效率呢。然后想了一个方法并且进行了一个测试，就是先对粒子根据x轴进行快速排序，然后按顺序进行比较，当比较到的粒子的水平距离大于lineDis的时候，就不用再比下去了。因为后面的都肯定会比当前粒子要更远，想着就按照这样会减少计算量应该会提升效率。但是我对两个不同的计算方法都进行了耗时比较，结果还是原来的笨方法的性能更优。因为这个新方法每次都要重新排序，这个计算量也是蛮大的。然后就暂时没想到其他了，如果读者有更好的idea不妨分享一下。
同事有问我那个鼠标划过，粒子会聚起来的效果很神奇，怎么做的，其实这个效果比想象中简单很多，而且在上面的代码里我也给出来了。再给出一段保存鼠标位置的代码，很简单，就是鼠标移动的时候保存鼠标位置。
// 鼠标活动时，获取鼠标坐标 var warea = {x: null, y: null}; var animateHeader = document.getElementById("animateHeader"); animateHeader.onmousemove = function (e) { e = e || window.event; warea.x = e.clientX + 10; warea.y = e.clientY; };
保存了鼠标位置后，在每次动画循环的时候，把鼠标位置也当成一个粒子对象塞进数组进行比较：
// 每一帧循环的逻辑 function animate() { ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); bubDrawLine([warea].concat(dots)); RAF(animate); }
而粒子往鼠标方向运动的代码，其实就这么一小截：
// 如果是鼠标，则让粒子向鼠标的位置移动 if (ndot === warea && dis < 20000) { dot.x -= xc * 0.01; dot.y -= yc * 0.01; }
计算鼠标与粒子的距离，当鼠标与粒子之间的距离小于一定的时候，把粒子的位置更新为 “当前位置 - 鼠标粒子距离 * 0.01”即可。然后就会形成粒子往鼠标位置移动的效果了。
整个效果就这样完成了，很简单，也很有意思，有兴趣的可以去研究一下发掘一些更好玩的效果。
贴上这个demo的github地址：https://github.com/whxaxes/canvas-test/tree/gh-pages/src//Funny-demo/netparticle
这个demo是很早之前写的，跟上面贴出来的代码会有点出入，但是原理是一样的。懂了原理，就可以自己去实现一个了。
如果觉得demo不错，就在github给个star呗，当然也欢迎fork
