前端练习小项目 —— 养一只电子蜘蛛

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        前言:在学习完JavaScript之后,我们就可以使用JavaScript来实现一下好玩的效果了,本篇文章讲解的是如何纯使用JavaScript来实现一个网页中的电子蜘蛛。


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在开始学习如何编写一个网页蜘蛛之前,先让我们看一下这个电子蜘蛛长什么样:

        ——我们可以看到,其会跟随着我们的鼠标进行移动,那么我们如何实现这样的效果呢?接下来让我们开始讲解。

1.HTML代码

        我们的html代码十分的简单,就是创建一个画布,而我们接下来的操作,都是在此上边进行操作的:

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>    <meta charset="UTF-8">    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">    <title>秋刀鱼不做梦</title>    <!-- 引入外部的JavaScript文件 -->    <script src="./test.js"></script>    <style>        /* 移除body的默认外边距和内边距 */        body {            margin: 0px;            padding: 0px;            position: fixed;            /* 设置网页背景颜色为黑色 */            background: rgb(0, 0, 0);        }    </style></head><body>    <!-- 创建一个画布用于图形绘制 -->    <canvas id="canvas"></canvas></body></html>

        可以看到我们的HTML代码非常的简单,接下来让我们开始在其上边进行操作!

2.JavaScript代码

        在开始编写JavaScript代码之前,先让我们理清一下思路:

总体流程

  1. 页面加载时,canvas 元素和绘图上下文初始化。

  2. 定义触手对象,每条触手由多个段组成。

  3. 监听鼠标移动事件,实时更新鼠标的位置。

  4. 通过动画循环绘制触手,触手根据鼠标的位置动态变化,形成流畅的动画效果。

        大致的流程就是上边的步骤,但是我相信读者在没用自己完成此代码的编写之前,可能不能理解上边的流程,不过没关系,现在让我们开始我们的网页小蜘蛛的编写:

       

        写在前面:为了让读者可以更好的理解代码的逻辑,我们给没一句代码都加上了注释,希望读者可以根据注释的帮助一点一点的理解代码:

JavaScript代码:

// 定义requestAnimFrame函数window.requestAnimFrame = function () {    // 检查浏览器是否支持requestAnimFrame函数    return (        window.requestAnimationFrame ||        window.webkitRequestAnimationFrame ||        window.mozRequestAnimationFrame ||        window.oRequestAnimationFrame ||        window.msRequestAnimationFrame ||        // 如果所有这些选项都不可用,使用设置超时来调用回调函数        function (callback) {            window.setTimeout(callback)        }    )}// 初始化函数,用于获取canvas元素并返回相关信息function init(elemid) {    // 获取canvas元素    let canvas = document.getElementById(elemid)    // 获取2d绘图上下文,这里d是小写的    c = canvas.getContext('2d')    // 设置canvas的宽度为窗口内宽度,高度为窗口内高度    w = (canvas.width = window.innerWidth)    h = (canvas.height = window.innerHeight)    // 设置填充样式为半透明黑    c.fillStyle = "rgba(30,30,30,1)"    // 使用填充样式填充整个canvas    c.fillRect(0, 0, w, h)    // 返回绘图上下文和canvas元素    return { c: c, canvas: canvas }}// 等待页面加载完成后执行函数window.onload = function () {    // 获取绘图上下文和canvas元素    let c = init("canvas").c,        canvas = init("canvas").canvas,        // 设置canvas的宽度为窗口内宽度,高度为窗口内高度        w = (canvas.width = window.innerWidth),        h = (canvas.height = window.innerHeight),        // 初始化鼠标对象        mouse = { x: false, y: false },        last_mouse = {}    // 定义计算两点距离的函数    function dist(p1x, p1y, p2x, p2y) {        return Math.sqrt(Math.pow(p2x - p1x, 2) + Math.pow(p2y - p1y, 2))    }    // 定义 segment 类    class segment {        // 构造函数,用于初始化 segment 对象        constructor(parent, l, a, first) {            // 如果是第一条触手段,则位置坐标为触手顶部位置            // 否则位置坐标为上一个segment对象的nextPos坐标            this.first = first            if (first) {                this.pos = {                    x: parent.x,                    y: parent.y,                }            } else {                this.pos = {                    x: parent.nextPos.x,                    y: parent.nextPos.y,                }            }            // 设置segment的长度和角度            this.l = l            this.ang = a            // 计算下一个segment的坐标位置            this.nextPos = {                x: this.pos.x + this.l * Math.cos(this.ang),                y: this.pos.y + this.l * Math.sin(this.ang),            }        }        // 更新segment位置的方法        update(t) {            // 计算segment与目标点的角度            this.ang = Math.atan2(t.y - this.pos.y, t.x - this.pos.x)            // 根据目标点和角度更新位置坐标            this.pos.x = t.x + this.l * Math.cos(this.ang - Math.PI)            this.pos.y = t.y + this.l * Math.sin(this.ang - Math.PI)            // 根据新的位置坐标更新nextPos坐标            this.nextPos.x = this.pos.x + this.l * Math.cos(this.ang)            this.nextPos.y = this.pos.y + this.l * Math.sin(this.ang)        }        // 将 segment 回执回初始位置的方法        fallback(t) {            // 将位置坐标设置为目标点坐标            this.pos.x = t.x            this.pos.y = t.y            this.nextPos.x = this.pos.x + this.l * Math.cos(this.ang)            this.nextPos.y = this.pos.y + this.l * Math.sin(this.ang)        }        show() {            c.lineTo(this.nextPos.x, this.nextPos.y)        }    }    // 定义 tentacle 类    class tentacle {        // 构造函数,用于初始化 tentacle 对象        constructor(x, y, l, n, a) {            // 设置触手的顶部位置坐标            this.x = x            this.y = y            // 设置触手的长度            this.l = l            // 设置触手的段数            this.n = n            // 初始化触手的目标点对象            this.t = {}            // 设置触手的随机移动参数            this.rand = Math.random()            // 创建触手的第一条段            this.segments = [new segment(this, this.l / this.n, 0, true)]            // 创建其他的段            for (let i = 1; i < this.n; i++) {                this.segments.push(                    new segment(this.segments[i - 1], this.l / this.n, 0, false)                )            }        }        // 移动触手到目标点的方法        move(last_target, target) {            // 计算触手顶部与目标点的角度            this.angle = Math.atan2(target.y - this.y, target.x - this.x)            // 计算触手的距离参数            this.dt = dist(last_target.x, last_target.y, target.x, target.y)            // 计算触手的目标点坐标            this.t = {                x: target.x - 0.8 * this.dt * Math.cos(this.angle),                y: target.y - 0.8 * this.dt * Math.sin(this.angle)            }            // 如果计算出了目标点,则更新最后一个segment对象的位置坐标            // 否则,更新最后一个segment对象的位置坐标为目标点坐标            if (this.t.x) {                this.segments[this.n - 1].update(this.t)            } else {                this.segments[this.n - 1].update(target)            }            // 遍历所有segment对象,更新它们的位置坐标            for (let i = this.n - 2; i >= 0; i--) {                this.segments[i].update(this.segments[i + 1].pos)            }            if (                dist(this.x, this.y, target.x, target.y) <=                this.l + dist(last_target.x, last_target.y, target.x, target.y)            ) {                this.segments[0].fallback({ x: this.x, y: this.y })                for (let i = 1; i < this.n; i++) {                    this.segments[i].fallback(this.segments[i - 1].nextPos)                }            }        }        show(target) {            // 如果触手与目标点的距离小于触手的长度,则回执触手            if (dist(this.x, this.y, target.x, target.y) <= this.l) {                // 设置全局合成操作为lighter                c.globalCompositeOperation = "lighter"                // 开始新路径                c.beginPath()                // 从触手起始位置开始绘制线条                c.moveTo(this.x, this.y)                // 遍历所有的segment对象,并使用他们的show方法回执线条                for (let i = 0; i < this.n; i++) {                    this.segments[i].show()                }                // 设置线条样式                c.strokeStyle = "hsl(" + (this.rand * 60 + 180) +                    ",100%," + (this.rand * 60 + 25) + "%)"                // 设置线条宽度                c.lineWidth = this.rand * 2                // 设置线条端点样式                c.lineCap = "round"                // 设置线条连接处样式                c.lineJoin = "round"                // 绘制线条                c.stroke()                // 设置全局合成操作为“source-over”                c.globalCompositeOperation = "source-over"            }        }        // 绘制触手的圆形头的方法        show2(target) {            // 开始新路径            c.beginPath()            // 如果触手与目标点的距离小于触手的长度,则回执白色的圆形            // 否则绘制青色的圆形            if (dist(this.x, this.y, target.x, target.y) <= this.l) {                c.arc(this.x, this.y, 2 * this.rand + 1, 0, 2 * Math.PI)                c.fillStyle = "whith"            } else {                c.arc(this.x, this.y, this.rand * 2, 0, 2 * Math.PI)                c.fillStyle = "darkcyan"            }            // 填充圆形            c.fill()        }    }    // 初始化变量    let maxl = 400,//触手的最大长度        minl = 50,//触手的最小长度        n = 30,//触手的段数        numt = 600,//触手的数量        tent = [],//触手的数组        clicked = false,//鼠标是否被按下        target = { x: 0, y: 0 }, //触手的目标点        last_target = {},//上一个触手的目标点        t = 0,//当前时间        q = 10;//触手每次移动的步长    // 创建触手对象    for (let i = 0; i < numt; i++) {        tent.push(            new tentacle(                Math.random() * w,//触手的横坐标                Math.random() * h,//触手的纵坐标                Math.random() * (maxl - minl) + minl,//触手的长度                n,//触手的段数                Math.random() * 2 * Math.PI,//触手的角度            )        )    }    // 绘制图像的方法    function draw() {        // 如果鼠标移动,则计算触手的目标点与当前点的偏差        if (mouse.x) {            target.errx = mouse.x - target.x            target.erry = mouse.y - target.y        } else {            // 否则,计算触手的目标点的横坐标            target.errx =                w / 2 +                ((h / 2 - q) * Math.sqrt(2) * Math.cos(t)) /                (Math.pow(Math.sin(t), 2) + 1) -                target.x;            target.erry =                h / 2 +                ((h / 2 - q) * Math.sqrt(2) * Math.cos(t) * Math.sin(t)) /                (Math.pow(Math.sin(t), 2) + 1) -                target.y;        }        // 更新触手的目标点坐标        target.x += target.errx / 10        target.y += target.erry / 10        // 更新时间        t += 0.01;        // 绘制触手的目标点        c.beginPath();        c.arc(            target.x,            target.y,            dist(last_target.x, last_target.y, target.x, target.y) + 5,            0,            2 * Math.PI        );        c.fillStyle = "hsl(210,100%,80%)"        c.fill();        // 绘制所有触手的中心点        for (i = 0; i < numt; i++) {            tent[i].move(last_target, target)            tent[i].show2(target)        }        // 绘制所有触手        for (i = 0; i < numt; i++) {            tent[i].show(target)        }        // 更新上一个触手的目标点坐标        last_target.x = target.x        last_target.y = target.y    }    // 循环执行绘制动画的函数    function loop() {        // 使用requestAnimFrame函数循环执行        window.requestAnimFrame(loop)        // 清空canvas        c.clearRect(0, 0, w, h)        // 绘制动画        draw()    }    // 监听窗口大小改变事件    window.addEventListener("resize", function () {        // 重置canvas的大小        w = canvas.width = window.innerWidth        w = canvas.height = window.innerHeight        // 循环执行回执动画的函数        loop()    })    // 循环执行回执动画的函数    loop()    // 使用setInterval函数循环    setInterval(loop, 1000 / 60)    // 监听鼠标移动事件    canvas.addEventListener("mousemove", function (e) {        // 记录上一次的鼠标位置        last_mouse.x = mouse.x        last_mouse.y = mouse.y        // 更新点前的鼠标位置        mouse.x = e.pageX - this.offsetLeft        mouse.y = e.pageY - this.offsetTop    }, false)    // 监听鼠标离开事件    canvas.addEventListener("mouseleave", function (e) {        // 将mouse设为false        mouse.x = false        mouse.y = false    })}

这里我们在大致的梳理一下上述代码的流程:

1. 初始化阶段

  • init 函数:当页面加载时,init 函数被调用,获取 canvas 元素并设置其宽高为窗口的大小。获取到的 2D 绘图上下文(context)用于后续绘制。
  • window.onload:页面加载完成后,初始化 canvascontext,并设置鼠标初始状态。

2. 触手对象的定义

  • segment:这是触手的一段,每个段有起始点(pos)、长度(l)、角度(ang),并通过角度计算出下一段的位置(nextPos)。
  • tentacle:代表完整的触手,由若干个 segment 组成。触手的起始点在屏幕中心,并且每个触手包含多个段。tentacle 的主要方法有:
    • move:根据鼠标位置更新每一段的位置。
    • show:绘制触手的路径。

3. 事件监听

  • canvas.addEventListener("mousemove", ...):当鼠标移动时,捕捉鼠标的位置并存储在 mouse 变量中。每次鼠标移动会更新 mouselast_mouse 的坐标,用于后续的动画。

4. 动画循环

  • draw 函数:这是一个递归的函数,用于创建动画效果。
    • 首先,它会在每一帧中为画布填充半透明背景,使得之前绘制的内容逐渐消失,产生拖影效果。
    • 然后,遍历所有触手(tentacles),调用它们的 moveshow 方法,更新位置并绘制每一帧。
    • 最后,使用 requestAnimFrame(draw) 不断递归调用 draw,形成一个动画循环。

5. 触手的行为

  • 触手的运动是通过 move 函数实现的,触手的最后一个段首先更新位置,然后其他段依次跟随。
  • 触手的绘制通过 show 函数,遍历所有段并绘制线条,最后显示在屏幕上。

        ——这样我们就完成了电子小蜘蛛的制作了!!!

最后,在让我们看一下最终效果:


以上就是本篇文章的全部内容了!!

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