canvas三角函数模拟水波效果的示例代码

最近项目中，ui设计了个水波效果的背景动画，然而并没有gif或svg动画，开始试着用css实现了一下，动画效果并不是很好，网上查了下基本都是用贝赛尔曲线实现，想起以看的各种前波形图，于是想着用三角函数图像初略模拟一下

一、绘制sin函数图像

sin函数表达式如下，

y=Asin（wx+φ）+h

其中 A表示振幅，ω表示角频率（ω=2π/T,T为函数的周期），φ表示初相，h表示图像向y轴正方向平移的长度；（这里需要注意一下：h在数学学的本来是表示向上平移的，但在canvas中采用的是屏幕坐标系，即左上角为原点，h则表示向下平移）；

绘制代码如下：

（1）添加canvas标签

<canvas id="canvas"></canvas>

（2）添加css样式,设置canvas宽高

html,body {  padding: 0;  margin: 0;  width: 100%;  height: 100%;}canvas {  width: 100%;  height: 100%;}

（3）绘制函数图像

var canvas = document.getElementById("canvas"),    ctx = canvas.getContext('2d'),    width = canvas.width = canvas.offsetWidth,    height = canvas.height = canvas.offsetHeight;//声明参数var A=50,    W=1 / 50,    Q=0,    H= height / 2;//绘图方法(function draw(){  ctx.clearRect(0, 0, width, height);//清空画布  ctx.beginPath();                   //开始路径  ctx.strokeStyle="#000";            //设置线条颜色  ctx.lineWidth = 1;                 //设置线条宽度  ctx.moveTo(0, height /2);          //起始点位置  for (let x = 0; x <=  width; x++) {// 绘制x对应y的     var y = A*Math.sin(W*x+Q) +H    ctx.lineTo(x, y)  }  ctx.stroke();                      //绘制路径  ctx.closePath();                   //闭合路径})()

这样我们可以得到以下图像：

二、为函数图像添加动画

上面得到的是是一个静态的函数图像，而我们一般见到的的波形图或水波都是随时间连续变化的，这里就要用到上一步中的参数相位φ，（js即代码中的Q），我们将φ随时间不断增加或减小，即可得到不同时间的不同图像；使用window.requestAnimationFrame实现帧动画；

修改以上代码为：

var canvas = document.getElementById("canvas"),    ctx = canvas.getContext('2d'),    width = canvas.width = canvas.offsetWidth,    height = canvas.height = canvas.offsetHeight;//声明参数var A=50,    W=1 / 50,    Q=0,    H= height / 2;//绘图方法(function draw(){  ctx.clearRect(0, 0, width, height);//清空画布  ctx.beginPath();                   //开始路径  ctx.strokeStyle="#000";            //设置线条颜色  ctx.lineWidth = 1;                 //设置线条宽度  ctx.moveTo(0, height /2);          //起始点位置  for (let x = 0; x <=  width; x++) {// 绘制x对应y的     var y = A*Math.sin(W*x+Q) +H    ctx.lineTo(x, y)  }  ctx.stroke();                      //绘制路径  ctx.closePath();                   //闭合路径})()

效果如下（渣渣截图软件）：

三、绘制完整填充路径

以上路径虽有闭合，但却不满足我们需要填充的部分，直接填充效果如下：

完整填充路径应如图所示：

闭合路径后创建一个渐变颜色，作为填充颜色，代码如下：

var lingrad = ctx.createLinearGradient(0,0,width,0); lingrad.addColorStop(0, 'rgba(0,186,128,0.8)'); lingrad.addColorStop(1, 'rgba(111,224,195,1)');   (function draw(){  window.requestAnimationFrame(draw);  ctx.clearRect(0, 0, width, height);  ctx.beginPath();  ctx.strokeStyle="#000";  ctx.fillStyle = lingrad;  ctx.lineWidth = 1;  ctx.moveTo(0, height /2);    Q+=speed;  for (let x = 0; x <=  width; x++) {    var y = A*Math.sin(W*x+Q) +H;    ctx.lineTo(x, y);  }  ctx.lineTo(width, height);  ctx.lineTo(0, height);  ctx.fill();  ctx.closePath();})()

效果如下：

四、完善水波动画

1、首先可以对上面波形叠加一个频率更高的波形，使波形无规矩

var s = 0.1*Math.sin(x/150)+1;var y = A*Math.sin(W*x+Q) +H;y=y*s;

2、再添加一个相位变化不同的波形，其渐变填充与上一个渐变方向相反使其形成相互重叠的阴影效果；并设置路径重叠效果globalCompositeOperation；

var canvas = document.getElementById("canvas"),   ctx = canvas.getContext('2d'),   width = canvas.width = canvas.offsetWidth,   height = canvas.height = canvas.offsetHeight;var A=30,   W=1 /200,   Q=0,   H= height / 2;var A2=30,   W2=1/300,   Q2=0,   H2= height / 2;var speed=-0.01;var speed2=-0.02;var lingrad = ctx.createLinearGradient(0,0,width,0);lingrad.addColorStop(0, 'rgba(0,186,128,0.8)');lingrad.addColorStop(1, 'rgba(111,224,195,1)');  var lingrad2 = ctx.createLinearGradient(0,0,width,0);lingrad2.addColorStop(0,'rgba(111,224,195,1)');lingrad2.addColorStop(1, 'rgba(0,186,128,0.8)'); (function draw(){  window.requestAnimationFrame(draw);  ctx.clearRect(0, 0, width, height);  ctx.beginPath();  ctx.fillStyle = lingrad;  ctx.moveTo(0, height /2);  //绘制第一个波形  Q+=speed;  for (let x = 0; x <=  width; x++) {    var s = 0.1*Math.sin(x/150)+1;    var y = A*Math.sin(W*x+Q) +H;    y=y*s;    ctx.lineTo(x, y);  }  ctx.lineTo(width, height);  ctx.lineTo(0, height);  ctx.fill();  ctx.closePath()  //设置重叠效果  ctx.globalCompositeOperation = "destination-over"  //绘制第二个波形  ctx.beginPath();  ctx.fillStyle = lingrad2;  Q2+=speed2;  for (let x = 0; x < width; x++) {    var y = A2*Math.sin(x*W2+Q2) +H2;    ctx.lineTo(x, y);  }  ctx.lineTo(width,height);  ctx.lineTo(0,height);  ctx.fill()  ctx.closePath();})()

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。

最后更新于 2021-10-29 10:04:25 并被添加「」标签，已有位童鞋阅读过。

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