canvas绘制折线路径动画

用户3158888

发布于 2022-03-22 14:07:25

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发布于 2022-03-22 14:07:25

文章被收录于专栏：计算机图形学前端可视化 WebGL

最近有读者咨询这个问题：

其中的效果是一个折线路径动画效果，如下图所示：

要实现以上路径动画，一般可以使用svg的动画功能。或者使用canvas绘制，结合路径数学计算来实现。

如果用canvas来绘制，其中的难点在于：

需要计算子路径，这块计算比较复杂。（当然是可以实现的）
渐变的计算，从图中可以看出，动画的子路径是有渐变效果的，如果要分段计算渐变也很复杂。

本文介绍一种思路，使用clip方法，动态移动clip的区域，来达到近似的效果。具体怎么做。

绘制灰色路径

绘制路径的代码比较简单，此处就不详细说明，下面代码就模拟了了一个折线路径的绘制：

 ctx.beginPath();    
 ctx.moveTo(100,100);
 ctx.lineTo(200,100);
 ctx.lineTo(230,200);
 ctx.lineTo(250,50);
 ctx.lineTo(270,180);
 ctx.lineTo(300,60);
 ctx.lineTo(330,160);
 ctx.lineTo(350,60);
 ctx.lineTo(380,100);
 ctx.lineTo(480,100);
 ctx.strokeStyle = "gray";
 ctx.lineJoin = "round";
 ctx.stroke();

效果如下:

绘制亮色路径

绘制亮色路径的代码和绘制灰色路径的代码一样，只是样式是一个亮的颜色：

ctx.save();
            ctx.beginPath();    
            ctx.moveTo(100,100);
            ctx.lineTo(200,100);
            ctx.lineTo(230,200);
            ctx.lineTo(250,50);
            ctx.lineTo(270,180);
            ctx.lineTo(300,60);
            ctx.lineTo(330,160);
            ctx.lineTo(350,60);
            ctx.lineTo(380,100);
            ctx.lineTo(480,100);
            ctx.strokeStyle = "gray";
            ctx.lineJoin = "round";
            ctx.stroke();

效果如下：

clip控制亮色路径的绘制区域

canvas的clip方法可以控制绘制的区域，通过该方法，可以控制智绘制路径的一部分：

        ctx.beginPath();
        ctx.rect(offset,0,100,500); // offset 等于0
        ctx.clip();
           ...
        ctx.stroke();

clip之后，亮色路径就只会绘制一部分,如下图：

动画效果

通过不断变化offset的值，就可以大道亮色路径移动的效果，代码如下：

 offset += 2;
 if(offset > 600){
       offset = 100;
 }
requestAnimationFrame(animate);

最终效果如下：

渐变

我们知道渐变没法沿着任意路径，如果计算折线，分段计算渐变又很麻烦。其实在本案例中，虽然是折线，但是整体的运动方向总是从左往右的，所以可以用从左往右的渐变来近似模拟既可以：

function createGradient(ctx,x0,y0,x1,y1){
          var grd = ctx.createLinearGradient(x0,y0,x1,y1);
           grd.addColorStop(0,'#129ab3');
           grd.addColorStop(1,"#19b5fe");
           return grd;
}

ctx.strokeStyle = createGradient(ctx,offset,0,offset + 100,0);

最终效果如下所示：

全部代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>line animate</title>
    <style>
        canvas {
            border: 1px solid #000;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <canvas id="canvas" width="600" height="400"></canvas>
    <script>
        var ctx = document.getElementById( 'canvas' ).getContext( '2d' );
        var w = canvas.width,
                h = canvas.height;

        var x = w / 2,y = h / 2;

        function setupCanvas(canvas) {
            let width = canvas.width,
            height = canvas.height,
            dpr = window.devicePixelRatio || 1.0;
            if (dpr != 1.0 ) {
            canvas.style.width = width + "px";
            canvas.style.height = height + "px";
            canvas.height = height * dpr;
            canvas.width = width * dpr;
            ctx.scale(dpr, dpr);
            }
        }
        setupCanvas(canvas);
        var offset = 100;
        function createGradient(ctx,x0,y0,x1,y1){
           var grd = ctx.createLinearGradient(x0,y0,x1,y1);
           grd.addColorStop(0,'#9a12b3');
           grd.addColorStop(1,"#19b5fe");
           return grd;
        }

        function animate(){
            ctx.fillStyle = "black";
            ctx.fillRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
            ctx.lineWidth = 3;
            ctx.save();
            ctx.beginPath();    
            ctx.moveTo(100,100);
            ctx.lineTo(200,100);
            ctx.lineTo(230,200);
            ctx.lineTo(250,50);
            ctx.lineTo(270,180);
            ctx.lineTo(300,60);
            ctx.lineTo(330,160);
            ctx.lineTo(350,60);
            ctx.lineTo(380,100);
            ctx.lineTo(480,100);
            ctx.strokeStyle = "gray";
            ctx.lineJoin = "round";
            ctx.stroke(); 

            ctx.beginPath();
            ctx.rect(offset,0,150,500);
            ctx.clip();
            ctx.beginPath();
            ctx.moveTo(100,100);
            ctx.lineTo(200,100);
            ctx.lineTo(230,200);
            ctx.lineTo(250,50);
            ctx.lineTo(270,180);
            ctx.lineTo(300,60);
            ctx.lineTo(330,160);
            ctx.lineTo(350,60);
            ctx.lineTo(380,100);
            ctx.lineTo(480,100);
            ctx.lineWidth = 4;
            ctx.strokeStyle = createGradient(ctx,offset,0,offset + 150,0);
            ctx.lineCap = "round";
            // ctx.globalCompositeOperation = 'lighter';
            ctx.lineJoin = "round";
            ctx.stroke(); 

            ctx.restore();

            offset += 2;
            if(offset > 600){
                offset = 100;
            }

            requestAnimationFrame(animate);
        }

        animate();
    </script>
</body>
</html>

总结

其实整体思路是用了近似，而不是严格的控制路径长度和渐变效果，这样可以更方便实现以上功能。其实人眼有时候是分辨不出来一些细节，可视化，有的时候只有能够达到让人“觉得”是那么回事，其实目的也就达到了。

以上方案只能适用于，折线路径的整体方向是一致的。如果整体方向是先水平向右，然后在垂直向下，或者甚至出现往回拐的情况，就不适合了。

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原始发表：2021-05-09，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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