javascript动画浅析。

最近一直在弄手机端的游戏,接触到各种动画。加之对之前的自己那个动画类不满意,就有心想写个新的。

然后翻看各种博客,查资料。也学到一些新的东西。
动画原理

所谓的动画,就是通过一些列的运动形成的动的画面。在网页中,我们可以通过不断的改变元素的css值,来达到动的效果。

用到的公式

总距离S = 总时间T * 速度V 即: V = S/T

当前距离s = S/T * 已耗时t 即: s = S * (t/T)

即:当前距离 = 总距离 * (已耗时/总时间)

即:动画元素开始值 + (动画元素结束值 - 动画元素开始值) * (当前时间-开始时间) / (动画需要时间) + 值的格式

有了上面这些公式,我们就能利用javascript的setInterval或者setTimeout来做一个简单的动画了。

然而想要做一个动画库,就不得不考虑另外一些因素了。 比如同一个元素的动画,必须要有顺序的执行。不同元素的动画可以同步运行。

如此一来,就必须得用另外一个对象来管理这些动画了。我开始的想法是讲每个元素都放在一个数组里,用几个setInterval来循环取出数组中的动画函数依次执行。

animate1 = [{elem,fn},{elem,fn}];

animate2 = [{elem,fn},{elem,fn}];

这样就能达到,相同的元素动画,是有顺序的执行,而不同的则可以同时运行了。然后这样却存在一个问题,那就是如果超过10个元素的动画。程序就要开十个setInterval。

为了避免这样的情况发生,就在上面的基础上做了一些改进。使得,不论多少个动画。都使用一个setInterval来完成。修改后结构如下。

[
[elem,[fn,fn,fn,fn]],
[elem,[fn,fn,fn,fn]],
[elem,[fn,fn,fn,fn]]
]

这样一来,就可以用一个setInterval来完成所有动画了。 所需要做就是,循环取出elem,并执行elem后面一个元素的头一个fn,fn执行完毕后删除fn。调用下一个fn,如果fn全部为空则从大的数组中删除elem,如果elem为空时,则清楚setInterval。这样一来,逻辑上便可以走得通了。

然而动画最关键的因素还有一个,那就是缓动。 如果没有缓动,那么动画效果看起来就非常的死板。千篇一律。目前做js动画用到的缓动算法是很多的,大致分为两类。

一种是flash类,一种是prototype类。

flash的需要四个参数。分别是,

1.时间初始话的时间t

2.动画的初始值b

3.动画的结束值c

4.动画持续的时间d

下面是一个flash 类的匀速运动算法

 Linear: function(t,b,c,d){ return c*t/d + b; } 

另一种则是prototype,这一类的参数只需要一个,那就是当前时间t与持续时间d的比值 (t/d)

我采用了第二种,因为它的参数方便。也更加适合上面的动画公式,下面是一个prototype类的匀速运动算法

linear : function(t){ return t;}.

加入缓动后上面的公式变为

动画元素开始值 + (动画元素结束值 - 动画元素开始值) * 缓动函数((当前时间-开始时间) / (动画需要时间)) + 值的格式。

至此便是整个动画类设计便结束了。其中参考了一些其它人的博客,在此表示感谢!

最后,还是贴一下详细代码吧。

  1 /**
  2  * create time 2012/08/29
  3  * @author lynx cat.
  4  * @version 0.77beta.
  5  */
  6 
  7 
  8 (function(win,doc){
  9     var win = win || window;
 10     var doc = doc || win.document,
 11     pow = Math.pow,
 12     sin = Math.sin,
 13     PI = Math.PI,
 14     BACK_CONST = 1.70158;
 15 
 16     var Easing = {
 17         // 匀速运动
 18         linear : function(t){
 19             return t;
 20         },
 21         easeIn : function (t) {
 22             return t * t;
 23         },
 24         easeOut : function (t) {
 25             return ( 2 - t) * t;
 26         },
 27         easeBoth : function (t) {
 28             return (t *= 2) < 1 ?
 29                 .5 * t * t :
 30                 .5 * (1 - (--t) * (t - 2));
 31         },
 32         easeInStrong : function (t) {
 33             return t * t * t * t;
 34         },
 35         easeOutStrong : function (t) {
 36             return 1 - (--t) * t * t * t;
 37         },
 38         easeBothStrong: function (t) {
 39             return (t *= 2) < 1 ?
 40                 .5 * t * t * t * t :
 41                 .5 * (2 - (t -= 2) * t * t * t);
 42         },
 43         easeOutQuart : function(t){
 44           return -(pow((t-1), 4) -1)
 45         },
 46         easeInOutExpo : function(t){
 47           if(t===0) return 0;
 48           if(t===1) return 1;
 49           if((t/=0.5) < 1) return 0.5 * pow(2,10 * (t-1));
 50           return 0.5 * (-pow(2, -10 * --t) + 2);
 51         },
 52         easeOutExpo : function(t){
 53           return (t===1) ? 1 : -pow(2, -10 * t) + 1;
 54         },
 55         swingFrom : function(t) {
 56           return t*t*((BACK_CONST+1)*t - BACK_CONST);
 57         },
 58         swingTo: function(t) {
 59           return (t-=1)*t*((BACK_CONST+1)*t + BACK_CONST) + 1;
 60         },
 61         sinusoidal : function(t) {
 62             return (-Math.cos(t*PI)/2) + 0.5;
 63         },
 64         flicker : function(t) {
 65           var t = t + (Math.random()-0.5)/5;
 66           return this.sinusoidal(t < 0 ? 0 : t > 1 ? 1 : t);
 67         },
 68         backIn : function (t) {
 69             if (t === 1) t -= .001;
 70             return t * t * ((BACK_CONST + 1) * t - BACK_CONST);
 71         },
 72         backOut : function (t) {
 73             return (t -= 1) * t * ((BACK_CONST + 1) * t + BACK_CONST) + 1;
 74         },
 75         bounce : function (t) {
 76             var s = 7.5625, r;
 77 
 78             if (t < (1 / 2.75)) {
 79                 r = s * t * t;
 80             }
 81             else if (t < (2 / 2.75)) {
 82                 r = s * (t -= (1.5 / 2.75)) * t + .75;
 83             }
 84             else if (t < (2.5 / 2.75)) {
 85                 r = s * (t -= (2.25 / 2.75)) * t + .9375;
 86             }
 87             else {
 88                 r = s * (t -= (2.625 / 2.75)) * t + .984375;
 89             }
 90 
 91             return r;
 92         }    
 93     };
 94 
 95     /**
 96      * 基石 用于返回一个包含对话方法的对象
 97      * @param elem
 98      * @return {Object}
 99      */
100 
101     function catfx(elem){
102         elem = typeof elem === 'string' ? doc.getElementById(elem) : elem;
103         return new fx(elem);
104     }
105 
106     /**
107      * 内部基石 用于返回一个包含对话方法的对象
108      * @param elem
109      * @return {Object}
110      */
111     function fx(elem){
112         this.elem = elem;
113         return this;
114     }
115 
116     /**
117      * 基础类 包含一些基础方法,和不变量
118      */
119     var fxBase = {
120         speed : {
121             slow : 600,
122             fast : 200,
123             defaults : 400
124         },
125         fxAttrs : [],
126         fxMap:[],
127 
128         /**
129          * 返回对象元素的css值
130          * @param elem
131          * @param p
132          * @return css value
133          */
134         getStyle : function(){
135             var fn = function (){};
136             if('getComputedStyle' in win){
137                 fn = function(elem, p){
138                     var p = p.replace(/\-(\w)/g,function(i,str){
139                         return str.toUpperCase();
140                     });
141                     var val = getComputedStyle(elem, null)[p];
142                     if(~(' '+p+' ').indexOf(' left right top bottom ') && val === 'auto'){
143                         val = '0px';
144                     }
145                     return val;
146                 }
147             }else {
148                 fn = function(elem, p){
149                     var p = p.replace(/\-(\w)/g,function(i,str){
150                         return str.toUpperCase();
151                     });
152                     var val = elem.currentStyle[p];
153                     
154                     if(~(' '+p+' ').indexOf(' width height') && val === 'auto'){
155                         var rect =  elem.getBoundingClientRect();                
156                         val = ( p === 'width' ? rect.right - rect.left : rect.bottom - rect.top ) + 'px';
157                     }
158                     
159                     if(p === 'opacity'){
160                         var filter = elem.currentStyle.filter;
161                         if( /opacity/.test(filter) ){
162                             val = filter.match( /\d+/ )[0] / 100;
163                             val = (val === 1 || val === 0) ? val.toFixed(0) : val.toFixed(1);
164                         }else if( val === undefined ){
165                             val = 1;
166                         }
167                     }
168                     
169                     if(~(' '+p+' ').indexOf(' left right top bottom ') && val === 'auto'){
170                         val = '0px';
171                     }
172                     
173                     return val;
174                 }
175             }
176             return fn;
177         }(),
178 
179         /**
180          * 返回对象元素的css值
181          * @param 颜色值(暂不支持red,pink,blue等英文)
182          * @return rgb(x,x,x)
183          */
184         getColor : function(val){
185             var r, g, b;
186             if(/rgb/.test(val)){
187                 var arr = val.match(/\d+/g);
188                 r = arr[0];
189                 g = arr[1];
190                 b = arr[2];
191             }else if(/#/.test(val)){
192                 var len = val.length;
193                 if( len === 7 ){
194                     r = parseInt( val.slice(1, 3), 16);
195                     g = parseInt( val.slice(3, 5), 16);
196                     b = parseInt( val.slice(5), 16);
197                 }
198                 else if( len === 4 ){
199                     r = parseInt(val.charAt(1) + val.charAt(1), 16);
200                     g = parseInt(val.charAt(2) + val.charAt(2), 16);
201                     b = parseInt(val.charAt(3) + val.charAt(3), 16);
202                 }
203             }else{
204                 return val;
205             }
206             return {
207                 r : parseFloat(r),
208                 g : parseFloat(g),
209                 b : parseFloat(b)
210             }
211         },
212         /**
213          * 返回解析后的css
214          * @param prop
215          * @return {val:val,unit:unit}
216          */
217         parseStyle : function(prop){
218             var    val = parseFloat(prop),
219                 unit = prop.replace(/^[\-\d\.]+/, '');
220             if(isNaN(val)){
221                 val = this.getColor(unit);
222                 unit = '';
223             }
224             return {val : val, unit : unit};
225         },
226         /**
227          * 设置元素的透明度
228          * @param elem
229          * @param val
230          */
231         setOpacity : function(elem, val){
232             if( 'getComputedStyle' in win ){
233                 elem.style.opacity = val === 1 ? '' : val;
234             }else{
235                 elem.style.zoom = 1;
236                 elem.style.filter = val === 1 ? '' : 'alpha(opacity=' + val * 100 + ')';
237             }
238         },
239         /**
240          * 设置元素的css值
241          * @param elem
242          * @param prop
243          * @param val
244          */
245         setStyle : function(elem, prop, val){
246             if(prop != 'opacity'){
247                 prop = prop.replace(/\-(\w)/g,function(i,p){
248                     return p.toUpperCase();
249                 });
250                 elem.style[prop] = val;
251             }else{
252                 this.setOpacity(elem, val);
253             }
254         },
255         /**
256          * 返回解析后的prop
257          * @param prop
258          * @return {prop}
259          */
260         parseProp : function(prop){
261             var props = {};
262             for(var i in prop){
263                 props[i] = this.parseStyle(prop[i].toString());
264             }
265             return props;
266         },
267         /**
268          * 修正用户的参数
269          * @param elem
270          * @param duration
271          * @param easing
272          * @param callback
273          * @return {options}
274          */
275         setOption : function(elem,duration, easing, callback){
276             var options = {};
277             var _this = this;
278             options.duration = function(duration){
279                 if(typeof duration == 'number'){
280                     return duration;
281                 }else if(typeof duration == 'string' && _this.speed[duration]){
282                     return _this.speed[duration];
283                 }else{
284                     return _this.speed.defaults;
285                 }
286             }(duration);
287 
288             options.easing = function(easing){
289                 if(typeof easing == 'function'){
290                     return easing;
291                 }else if(typeof easing == 'string' && Easing[easing]){
292                     return Easing[easing];
293                 }else{
294                     return Easing.linear;
295                 }
296             }(easing);
297 
298             options.callback = function(callback){
299                 var _this = this;
300                 return function (){
301                     if(typeof callback == 'function'){
302                         callback.call(elem);
303                     }
304                 }
305             }(callback)
306 
307             return options;
308         },
309         /**
310          * 维护setInterval的函数,动画的启动
311          */
312         tick : function(){
313             var _this = this;
314             if(!_this.timer){
315                 _this.timer = setInterval(function(){
316                     for(var i = 0, len = _this.fxMap.length; i < len; i++){
317                         var elem = _this.fxMap[i][0];
318                         var core = _this.data(elem)[0];
319                         core(elem);
320                     }
321                 },16);
322             }
323         },
324         /**
325          * 停止所有动画
326          */
327         stop : function(){
328             if(this.timer){
329                 clearInterval(this.timer);
330                 this.timer = undefined;
331             }
332         },
333         /**
334          * 存储或者拿出队列
335          * @param elem
336          */
337         data : function(elem){
338             for(var i = 0, len = this.fxMap.length; i < len; i++){
339                 var data = this.fxMap[i];
340                 if(elem === data[0]){
341                     return data[1];
342                 }
343             }
344             this.fxMap.push([elem,[]]);
345             return this.fxMap[this.fxMap.length - 1][1];
346             
347         },
348         /**
349          * 删除队列
350          * @param elem
351          */
352         removeData : function(elem){
353             for(var i = 0, len = this.fxMap.length; i < len; i++){
354                 var data = this.fxMap[i];
355                 if(elem === data[0]){
356                     this.fxMap.splice(i, 1);
357                     if(this.isDataEmpty()){
358                         this.stop();
359                     }
360                 }
361             }
362         },
363         isDataEmpty : function(){
364             return this.fxMap.length == 0;
365         }
366     }, $ = fxBase;
367 
368     /**
369      * 核心对象,用于生成动画对象。
370      * @param elem
371      * @param props
372      * @param options
373      * @return {Object}
374      */
375     function fxCore(elem, props, options){
376         this.elem = elem;
377         this.props = props;
378         this.options = options;
379         this.start();
380     }
381 
382     fxCore.prototype = {
383         constructor : fxCore,
384         /**
385          * 将动画函数加入到队列中,并启动动画。
386          */
387         start : function(){
388             var cores = $.data(this.elem);
389             cores.push(this.step());
390             $.tick();
391         },
392         /**
393          * 核心方法,控制每一帧元素的状态。
394          * @return function
395          */
396         step : function(){
397             var _this = this;
398             var fn = function(elem){
399                 var t = Date.now() - this.startTime;
400                 if(Date.now() < this.startTime + this.options.duration){
401                     if(t <= 1){ t = 1;}
402                     for(var i in this.target){
403                         if(typeof this.source[i]['val'] === 'number'){
404                             var val = parseFloat((this.source[i]['val'] + (this.target[i]['val'] - this.source[i]['val']) * this.options.easing(t / this.options.duration)).toFixed(7));
405                         }else{
406                             var r = parseInt(this.source[i]['val']['r'] + (this.target[i]['val']['r'] - this.source[i]['val']['r']) * this.options.easing(t / this.options.duration));
407                             var g = parseInt(this.source[i]['val']['g'] + (this.target[i]['val']['g'] - this.source[i]['val']['g']) * this.options.easing(t / this.options.duration));
408                             var b = parseInt(this.source[i]['val']['b'] + (this.target[i]['val']['b'] - this.source[i]['val']['b']) * this.options.easing(t / this.options.duration));
409                             var val = 'rgb(' + r + ',' + g + ',' + b + ')';
410                         }
411                         $.setStyle(this.elem,i,val + this.source[i]['unit']);
412                     }
413                 }else{
414                     for(var i in this.target){
415                         if(typeof this.target[i]['val'] === 'number'){
416                             var val = this.target[i]['val'];
417                         }else{
418                             var val = 'rgb(' + this.target[i]['val']['r'] + ',' + this.target[i]['val']['g'] + ',' + this.target[i]['val']['b'] + ')';
419                         }
420                         $.setStyle(elem,i,val + this.source[i]['unit']);
421                     }
422                     var cores = $.data(elem);
423                     cores.shift();
424                     this.options.callback();
425                     if(cores.length == 0){
426                         $.setStyle(elem,'overflow',this.overflow);
427                         $.removeData(elem);
428                     }
429                 }
430             }
431             return function(elem){
432                 if(!_this.startTime){
433                     var source = {};
434                     _this.target = _this.props;
435                     for(var i in _this.props){
436                         var val = $.getStyle(_this.elem, i);
437                         source[i] = $.parseStyle(val);
438                     }
439                     _this.source = source;
440                     _this.startTime = Date.now();
441                     _this.overflow = $.getStyle(elem,'overflow');
442                     $.setStyle(elem,'overflow','hidden');
443                 }
444                 fn.call(_this,elem);
445             }
446         }
447     }
448     
449     /**
450      * 外部接口类。
451      */
452     fx.prototype = {
453         constructor : fx,
454         /**
455          * 动画方法
456          * @param prop
457          * @param duration
458          * @param easing
459          * @param callback
460          * @return {Object}
461          */
462         animate : function(prop, duration, easing, callback){
463             if(arguments.length == 3 && typeof easing === 'function'){    //多数时候用户第三个参数是回调
464                 callback = easing;
465                 easing = undefined;
466             }
467             var props = $.parseProp(prop);
468             var options = $.setOption(this.elem,duration,easing,callback);
469             var core = new fxCore(this.elem,props,options);
470             return this;
471         },
472         /**
473          * 停止动画方法
474          * 使用方法  catjs('your element id').stop();
475          */
476         stop : function(){
477             $.removeData(this.elem);
478         }
479     }
480 
481     win.catfx = catfx;
482 })(this,document);

使用起来也比较简单.直接catfx('ID').animate({'margin-left':200,'background-color':'#ff0000'},600,'easeOut',function(){});

跟jquery的使用方法差不多,如果不传第二个参数,则默认为400毫秒。不传第三个参数则默认匀速。第三个参数为函数,并且总共只有三个参数时。第三个参数为回调。

例:catfx('ID').animate({'margin-left':200,'background-color':'#ff0000'},600,function(){alert('洒家是回调函数~')});

posted @ 2012-08-30 15:06  猫猫大侠  阅读(2135)  评论(7编辑  收藏  举报