HTML5(九)-超强的 SVG 动画

VG 动画有很多种实现方法，也有很大SVG动画库，现在我们就来介绍 svg动画实现方法都有哪些？

一、SVG 的 animation

SVG animation 有五大元素，他们控制着各种不同类型的动画，分别为：

set
animate
animateColor
animateTransform
animateMotion

1.1、set

set 为动画元素设置延迟，此元素是SVG中最简单的动画元素，但是他并没有动画效果。

使用语法：

<set attributeName="" attributeType="" to="" begin="" />

attributeName ：是要改变的元素属性名称。
attributeType ：是表明attributeName属性值的列表，支持三个固定参数 CSS/XML/auto，如x,y以及transform属于XML，opacity属于CSS。auto是浏览器自动判别的意思，也是默认值，如果你不知道该选哪个就填auto，浏览器自己判别。
to ：动画结束的属性值。
begin ：动画延迟时间。

eg：绘制一个半径为200的圆，4秒之后，半径变为50。

<svg width="320" height="320">
 <circle cx="0" cy="0" r="200" style="stroke: none; fill: #0000ff;">
  <set attributeName="r" attributeType="XML" to="50" begin="4s" />
 </circle>
</svg>

1.2、animate

是基础的动画元素，实现单属性的过渡效果。

使用语法：

<animate 
 attributeName="r" 
 from="200" to="50" 
 begin="4s" dur="2s" 
 repeatCount="2"
></animate>

from ：过渡效果的属性开始值。
to：过渡效果的属性结束值。
begin：动画开始时间。
dur：动画过渡时间，控制动画速度。
repeatCount：动画重复次数。

eg：绘制一个半径为200的圆，4秒之后半径在2秒内从200逐渐变为50。

<circle cx="0" cy="0" r="200" style="stroke: none; fill: #0000ff;">
 <animate attributeName="r" from="200" to="50" 
  begin="4s" dur="2s" repeatCount="2"></animate>
</circle>

1.3、animateColor

控制颜色动画，animate也可以实现这个效果，所以该属性目前已被废弃。

1.4、animateTransform

实现transform变换动画效果，与css3的transform变换类似。实现平移、旋转、缩放等效果。

使用语法：

<animateTransform attributeName="transform"  type="scale" 
 from="1.5" to="0" 
 begin="2s"  dur="3s" 
 repeatCount="indefinite"></animateTransform>

repeatCount：重复次数，设置为 indefinite 表示无限循环，一直执行。
type：添加 transform 变换类型。
eg：绘制一个半径为200的圆，4秒之后开始缩放，在2秒内从1.5缩小到0倍。

<svg width="320" height="320">
 <circle cx="0" cy="0" r="200" style="stroke: none; fill: #0000ff;">
  <animateTransform attributeName="transform" begin="4s"  
   dur="2s" type="scale" from="1.5" to="0" 
   repeatCount="indefinite"></animateTransform>
 </circle>
</svg>

1.5、animateMotion

可以定义动画路径，让SVG各个图形，沿着指定路径运动。

使用语法：

<animateMotion 
 path="M 0 0 L 320 320" 
begin="4s" dur="2s"></animateMotion>

path：定义路径，使用语法与《HTML5(八)——SVG 之 path 详解》path的d属性一致。
begin：延迟时间。
dur：动画执行时间。

eg：绘制一个半径为10的圆，延迟4秒从左上角运动的右下角。

<svg width="320" height="320">
 <circle cx="0" cy="0" r="10" style="stroke: none; fill: #0000ff;">
  <animateMotion 
   path="M 0 0 L 320 320" 
   begin="4s" dur="2s"
   ></animateMotion>
 </circle>
</svg>

实际制作动画的时候，动画太单一不酷，需要同时改变多个属性时，上边的四种元素可以互相组合，同类型的动画也能组合。以上这些元素虽然能够实现动画，但是无法动态地添加事件，所以接下来我们就看看 js 如何制作动画。

二、JavaScript 控制

上篇文章我们介绍js可以操作path，同样也可以操作SVG的内置形状元素，还可以给任意元素添加事件。

给SVG元素添加事件方法与普通元素一样，可以只用on+事件名或者addEventListener添加。

eg：使用SVG绘制地一条线，点击线条地时候改变 x1 ,实现旋转效果。

<svg width="800" height="800" id="svg">
    <line id="line" x1="100" y1="100" 
    x2="400" y2="300" 
    stroke="black" stroke-width="5"></line>  
  </svg>
<script>
 window.onload = function(){
  var line = document.getElementById("line")
  line.onclick = function(){
   let start = parseInt(line.getAttribute("x1")),
       end=400,dis = start-end
   requestAnimationFrame(next)
   let count = 0;
   function next(){
    count++
    let a = count/200,cur = Math.abs(start+ dis*a)
    line.setAttribute('x1',cur)
    if(count<200)requestAnimationFrame(next)
   }
  }
 }
</script>

js制作的SVG动画，主要利用 requestAnimationFrame 来实现一帧一帧的改变。

我们上述制作的 SVG 图形、动画等，运行在低版本IE中，发现SVG只有IE9以上才支持，低版本的并不能支持，为了兼容低版本浏览器，可以使用 VML ,VML需要添加额外东西，每个元素需要添加 v:元素，样式中还需要添加 behavier ，经常用于绘制地图。由于使用太麻烦，所以我们借助 Raphael.js 库。

三、Raphaël.js (拉斐尔)

Raphael.js是通过SVG/VML+js实现跨浏览器的矢量图形，在IE浏览器中使用VML，非IE浏览器使用SVG，类似于jquery，本质还是一个javascript库，使用简单，容易上手。

使用之前需要先引入Raphael.js库文件。cdn的地址为：https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/raphael/2.3.0/raphael.js

3.1、创建画布

Rapheal有两种创建画布的方式：

第一种：浏览器窗口上创建画布

创建语法：

var paper = Raphael(x,y,width,height)

x,y是画布左上角的坐标，此时画布的位置是绝对定位，有可能会与其他html元素重叠。width、height是画布的宽高。

第二种：在一个元素中创建画布

创建语法：

var paper = Raphael(element, width, height);

element是元素节点本身或ID width、height是画布的宽度和高度。

3.2、绘制图形

画布创建好之后，该对象自带SVG内置图形有矩形、圆形、椭圆形。他们的方法分别为：

paper.circle(cx, cy, r); // (cx , cy)圆心坐标 r 半径
paper.rect(x, y, width, height, r); // (x,y)左上角坐标 width宽度 height高度 r圆角半径(可选)
paper. ellipse(cx, cy, rx, ry); // (cx , cy)圆心坐标 rx水平半径 ry垂直半径

eg：在div中绘制一个圆形，一个椭圆、一个矩形。

<div id="box"></div>
<script>
 var paper = Raphael("box",300,300)
 paper.circle(150,150,150)
 paper.rect(0,0,300,300)
 paper.ellipse(150,150,100,150)
</script>

运行结果如下：

除了简单图形之外，还可以绘制复杂图形，如三角形、心型，这时就使用path方法。

使用语法：paper.path(pathString)

pathString是由一个或多个命令组成，每个命令以字母开始，多个参数是由逗号分隔。

eg：绘制一个三角形。

let sj = paper.path("M 0,0 L100,100 L100,0 'Z'")

还可以绘制文字，如果需要换行，使用 \n 。

文字语法：paper.text(x,y,text)

(x,y)是文字坐标，text是要绘制的文字。

3.3、设置属性

图形绘制之后，我们通常会添加stroke、fill、stroke-width等让图形更美观，Raphael使用attr给图形设置属性。

使用语法：circle.attr({"属性名","属性值","属性名","属性值",...})

如果只有属性名没有属性值，则是获取属性，如果有属性值，则是设置属性。

注意：如果只设置一个属性时，可以省略‘{}’。如：rect.attr('fill','pink')

eg：给上边的矩形添加边框和背景色。

<div id="box"></div>
<script>
 var paper = Raphael("box",300,300)
 let rect = paper.rect(100,100,150,200)
 rect.attr({'fill':'red','stroke':'blue','stroke-width':'10'})
</script>

3.4、添加事件

RaphaelJS一般具有以下事件：
click、dblclick、drag、hide、hover、mousedown、mouseout、mouseup、mouseover等以及对应的解除事件，只要在前面加上“un”就可以了（unclick、undblclick）。

使用语法：

obj.click(function(){
 //需要操作的内容
})

3.5、添加动画

animate为指定图形添加动画并执行。

使用语法：

obj.animate({
 "属性名1":属性值1,
 "属性名2":属性值2,
  ...
},time,type)

属性名和属性值就根据你想要的动画类型加就ok。

time：动画所需时间。

type：指动画缓动类型。常用值有：

linear - 线性渐变
ease-in | easeIn | < - 由慢到快
ease-out | easeOut | > - 由快到慢
ease-in-out | easeInOut | <> - 由慢到快再到慢
back-in | backIn - 开始时回弹
back-out | backOut - 结束时回弹
elastic - 橡皮筋
bounce - 弹跳

eg：点击矩形，矩形缓缓变大。

<div id="box"></div>
<script>
 var paper = Raphael("box",800,500)
 let rect = paper.rect(100,100,150,100)
 rect.attr({'fill':'red','stroke':'blue','stroke-width':'10'})
 rect.attr('fill','pink')
 rect.click(function(){
  rect.animate({
   "width":300,
   "height":300
  },1000,"bounce")
 })
</script>

复制上边的代码，分别在各个浏览器和低版本IE浏览器运行，发现都可以正常运行。SVG的动画库挺多了，我们介绍了拉斐尔，有兴趣的小伙伴可以自行找找其他库。

家好！欢迎来到本教程，我们将深入了解使用 HTML 画布和 JavaScript 在代码中创建有趣的气泡的世界。最好的部分？我们将只使用一点 HTML 和所有 JavaScript，而不是 CSS 来实现所有这一切。

揭示概念

今天，我们要掌握以下几个概念：

使用画布上下文的 arc 方法创建圆。

利用 requestAnimationFrame 函数实现平滑的圆形动画。

利用 JavaScript 类的强大功能来创建多个圆圈，而无需重复代码。

向我们的圆圈添加描边样式和填充样式以获得 3D 气泡效果。

你可以跟着我一起看，或者如果你想看源代码，可以使用最终的codepen

入门

首先，我们需要一个 HTML5 Canvas 元素。 Canvas 是创建形状、图像和图形的强大元素。这就是气泡将产生的地方。让我们来设置一下 -

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

为了使用画布做任何有意义的事情，我们需要访问它的上下文。 Context 提供了在画布上渲染对象和绘制形状的接口。

让我们访问画布及其上下文。

const canvas = document.getElementById('canvas');
const context = canvas.getContext('2d');

我们将设置画布以使用整个窗口的高度和宽度 -

canvas.width = window.innerWidth;
canvas.height = window.innerHeight;

让我们通过添加一些 css 为画布提供一个漂亮的舒缓浅蓝色背景。这是我们要使用的唯一 CSS。如果您愿意，也可以使用 JavaScript 来完成此操作。

#canvas {
  background: #00b4ff;
}

是时候创造泡泡了！

让我们进入有趣的部分。我们将通过单击画布来创建气泡。为了实现这一点，我们首先创建一个点击事件处理程序：

canvas.addEventListener('click', handleDrawCircle);

由于我们需要知道在画布上单击的位置，因此我们将在句柄 DrawCircle 函数中跟踪它并使用事件的坐标 -

//We are adding x and y here because we will need it later.
let x, y
const handleDrawCircle = (event) => {
  x = event.pageX;
  y = event.pageY;

// Draw a bubble!
  drawCircle(x, y);
};

用圆弧法画圆

为了创建圆圈，我们将利用画布上下文中可用的 arc 方法。 Arc 方法接受 x 和 y - 圆心、半径、起始角和结束角，对于我们来说，这将是 0 和 2* Math.PI，因为我们正在创建一个完整的圆。

const drawCircle = (x, y) => {
  context.beginPath();
  context.arc(x, y, 50, 0, 2 * Math.PI);

  context.strokeStyle = 'white';
  context.stroke();
};

使用 requestAnimationFrame 方法移动圆圈

现在我们有了圆圈，让我们让它们移动，因为……

GIF

请记住，当我们创建圆时，我们使用了 arc 方法，它接受 x 和 y 坐标 - 圆的中心。如果我们快速移动圆的 x 和 y 坐标，就会给人一种圆在移动的印象。让我们试试吧！

//Define a speed by which to increment to the x and y coordinates

const dx = Math.random() * 3;
const dy = Math.random() * 7;//Increment the center of the circle with this speed
x = x + dx;
y = y - dy;

我们可以将其移至函数内 -

let x, y;

const move = () => {
  const dx = Math.random() * 3;
  const dy = Math.random() * 7;  x = x + dx;
  y = y - dy;
};

为了让我们的圆圈无缝移动，我们将创建一个动画函数并使用浏览器的 requestAnimationFrame 方法来创建一个移动的圆圈。

const animate = () => {
  context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

  move();
    drawCircle(x,y);  requestAnimationFrame(animate);
};//Don't forget to call animate at the bottom 
animate();

创建粒子：引入粒子类

现在我们已经创建了一个圆圈，是时候创建多个圆圈了！

但在我们创建多个圆圈之前，让我们准备一下我们的代码。为了避免重复我们的代码，我们将使用类并引入 Particle 类。粒子是我们动态艺术作品和动画的构建块。每个气泡都是一个粒子，具有自己的位置、大小、运动和颜色属性。让我们定义一个 Particle 类来封装这些属性：

class Particle {
  constructor(x = 0, y = 0) {}

  draw() {
    // Drawing the particle as a colored circle
    // ...
  }  move() {
    // Implementing particle movement
    // ...
  }
}

让我们将一些已设置的常量移至 Particle 类 -

class Particle {
  constructor(x = 0, y = 0) {
    this.x = x;
    this.y = y;
    this.radius = Math.random() * 50;
    this.dx = Math.random() * 3;
    this.dy = Math.random() * 7;
  }

  draw() {
    // Drawing the particle as a colored circle
    // ...
  }  move() {
    // Implementing particle movement
    // ...
  }
}

draw 方法将负责在画布上渲染粒子。我们已经在drawCircle中实现了这个功能，所以让我们将它移动到我们的类中并将变量更新为类变量

class Particle {
  constructor(x = 0, y = 0) {
    this.x = x;
    this.y = y;
    this.radius = Math.random() * 50;
    this.dx = Math.random() * 3;
    this.dy = Math.random() * 7;
    this.color = 'white';
  }

  draw() {
    context.beginPath();
    context.arc(this.x, this.y, this.radius, 0, 2 * Math.PI);
    context.strokeStyle = this.color;
    context.stroke();    context.fillStyle = this.color;
    context.fill();
  }  move() {}
}

同样，让我们在类中移动 move 函数 -

move() {
    this.x = this.x + this.dx;
    this.y = this.y - this.dy;
}

现在，我们需要确保在事件处理程序中调用 Particle 类。

const handleDrawCircle = (event) => {
  const x = event.pageX;
  const y = event.pageY;

  const particle = new Particle(x, y);
};canvas.addEventListener('click', handleDrawCircle);

由于我们需要在 animate 函数中访问该粒子，以便调用其 move 方法，因此我们将该粒子存储在一个名为 molecularArray 的数组中。当创建大量粒子时，这个数组也会很有帮助。这是反映这一点的更新代码 -

const particleArray = [];

const handleDrawCircle = (event) => {
  const x = event.pageX;
  const y = event.pageY;  const particle = new Particle(x, y);
  particleArray.push(particle);
};canvas.addEventListener('click', handleDrawCircle);

记得也要更新动画功能 -

此时，您将在屏幕上看到这个粒子 -

惊人的！现在，到了有趣的部分！让我们创建很多圆圈并设计它们的样式，使它们看起来像气泡。

为了创建大量气泡，我们将使用 for 循环创建粒子并将它们添加到我们在此处创建的粒子数组中。

const handleDrawCircle = (event) => {
  const x = event.pageX;
  const y = event.pageY;

  for (let i = 0; i < 50; i++) {
    const particle = new Particle(x, y);
    particleArray.push(particle);
  }
};canvas.addEventListener('click', handleDrawCircle);

在动画函数中，我们将通过清除画布并在新位置重新绘制粒子来不断更新画布。这会给人一种圆圈在移动的错觉。

const animate = () => {
  context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

  particleArray.forEach((particle) => {
    particle?.move();
    particle?.draw();
  });  requestAnimationFrame(animate);
};animate();

现在我们有了移动的气泡，是时候给它们添加颜色，使它们看起来像气泡了！

我们将通过向气泡添加渐变填充来实现此目的。这可以使用 context.createRadialGradient 方法来完成。

const gradient = context.createRadialGradient(
  this.x,
  this.y,
  1,
  this.x + 0.5,
  this.y + 0.5,
  this.radius
);

gradient.addColorStop(0.3, 'rgba(255, 255, 255, 0.3)');
gradient.addColorStop(0.95, '#e7feff');context.fillStyle = gradient;

总结

恭喜！您刚刚仅使用 HTML Canvas 和 JavaScript 创建了一些超级有趣的东西。您已经学习了如何使用 arc 方法、利用 requestAnimationFrame、利用 JavaScript 类的强大功能以及使用渐变设计气泡以实现 3D 气泡效果。

请随意尝试颜色、速度和大小，使您的动画真正独一无二。

我希望您在学习本教程时能像我在创建它时一样获得乐趣。现在，轮到你进行实验了。我很想看看你是否尝试过这个以及你创造了什么。与我分享您的代码链接，我很乐意查看。

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用圆弧法画圆

使用 requestAnimationFrame 方法移动圆圈

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