js Canvas實現(xiàn)圓形時鐘教程

2019-11-20 08:56:46

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供稿：網(wǎng)友

閱讀本文需要一點關(guān)于canvas基本用法的基礎(chǔ)，本文實例為大家分享了HTML5 Canvas實現(xiàn)圓形時鐘簡易教程

第一步：新建一個最簡單的html文件，并且在<body>標簽中定義元素canvas。

canvas.html

<html> <head>  <title>Canvas clock tutorial</title> </head> <body>  <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas> </body></html>

在這一步完成后，用瀏覽器打開canvas.html，你會發(fā)現(xiàn)什么都看不到，這是因為我們沒有在canvas上繪制任何東西，同時也沒有為其定義邊界。

在canvas .html中為<canvas>添加css樣式屬性：

<html> <head>  <title>Canvas clock tutorial</title>  <style type="text/css">   canvas { border: 1px solid black; }  </style> </head> <body>  <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas> </body></html>

這樣，我們就能看到<canvas>的輪廓。

當沒有設(shè)置寬度和高度的時候，canvas會初始化寬度為300像素和高度為150像素。該元素可以使用CSS來定義大小，但在繪制時圖像會伸縮以適應(yīng)它的框架尺寸：如果CSS的尺寸與初始畫布的比例不一致，它會出現(xiàn)扭曲。

注意: 如果你繪制出來的圖像是扭曲的, 嘗試在<canvas>的屬性中明確規(guī)定寬和高，而不是使用CSS。

第二步：新建實現(xiàn)繪制圓形時鐘邏輯的draw.js文件，進行初始化工作。

毫無疑問，要實現(xiàn)時鐘，就需要獲取系統(tǒng)時間。

在js語法中，可以利用Date()來實時獲取時間。
var currentTime = new Date();

隨后，要掌握的是canvas繪制圓形的函數(shù)：
arc(x, y, radius, startAngle, endAngle, anticlockwise)該方法表示畫一個以（x,y）為圓心的、以radius為半徑的圓?。▓A），從startAngle開始到endAngle結(jié)束，按照anticlockwise給定的方向（默認順時針（true））來生成。
其中stratAngle和endAngle的單位并不是我們所熟悉的角度單位，而是弧度單位。一個完整的圓跨弧度2π。

在canvas的坐標系中，是以x軸正方向所在的方向為0弧度。時鐘指針按順時針方向轉(zhuǎn)，以2π為一個周期，因此如下圖所示，時鐘指針，是從(-1/2)*π位置開始走的。

當前時間的弧度計算方式如下：

 //將一個時鐘周期12等分，對12求余是因為Date().getHours將返回24小時制的小時。hour = (currentTime.getHours() % 12 ) * (2 * Math.PI /12); //MINUTE 一圈60等分minute = (currentTIme.getMinutes) * (2* Math.PI / 60); //SECOND 一圈60等分second = (currentTime.getSeconds) * (2 * Math.PI / 60);

由于在canvas中時鐘圓從(-1/2)*π開始走，因此我們還需要給它們加上(-1/2)*π的起始偏移量。

初步得到draw.js:

function draw() { //canvas繪畫的前提工作 var canvas = document.getElementById('clock'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){  var ctx = canvas.getContext('2d');  ctx.beginPath();  ctx.arc(200,200,50,Math.PI*(-1/2),hour,false);  ctx.moveTo(200,100);  ctx.arc(200,200,100,Math.PI*(-1/2),minute,false);  ctx.moveTo(200,50);  ctx.arc(200,200,150,Math.PI*(-1/2),second,false);  ctx.stroke(); }}

同時在canvas.html中加入draw.js的引用。

<html> <head>  <title>Canvas clock tutorial</title>  <style type="text/css">   canvas { border: 1px solid black; }  </style>  <script src="draw.js" type="text/javascript"></script> </head> <body onload="draw();">  <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas> </body></html>

在完成了第二步之后，我們可以看到一個當前時間的圓形時鐘輪廓。那么接下來，就是讓它動起來！

第三步：使用requestAnimationFrame()方法讓時鐘動起來。

requestAnimationFrame()的執(zhí)行頻率是1秒60幀，用戶可以在requestAnimationFrame定義事件，使其在每一幀中重復(fù)、迭代完成相應(yīng)的事件。

在我們這個案例中，每一幀里面requestAnimationFrame要做的事情很簡單，為當前時間的三個參數(shù)（時針、分針、秒針）添加增量，然后重新繪制時鐘。

根據(jù)一秒60幀的頻率，那么second在1幀里面的增量是：2*π / 60 / 60 = π / 1800；

minute在一幀里面的增量是second增量的60分之一；hour在一幀里面的增量是minute的12分之1。

另外：當hour、minute、second任一一個變量到達3/2*π后，意味著完成了一個周期，就要重新初始化為(-1/2)*π，否則會覆蓋繪制成一個圓。

由此得到：requestAnimationFrame()函數(shù)中，hour，minute，second的更新過程如下：

   var s = Math.PI / 1800;   var m = s / 60;   var h = m / 12;   second = second + s;   minute = minute + m;   hour = hour + h;   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   if(minute >= Math.PI * (3/2)){    minute = Math.PI * (-1/2);   }   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }</span>

更新draw.js的完整代碼如下：

function draw() { var canvas = document.getElementById('clock'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){  var ctx = canvas.getContext('2d');  var s = Math.PI / 1800;  var m = s / 60;  var h = m / 12;  var rotate = requestAnimationFrame(step);  function step(){   second = second + s;   minute = minute + m;   hour = hour + h;   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   if(minute >= Math.PI * (3/2)){    minute = Math.PI * (-1/2);   }   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400);   ctx.beginPath();   ctx.arc(200,200,50,Math.PI*(-1/2),hour,false);   ctx.moveTo(200,100);   ctx.arc(200,200,100,Math.PI*(-1/2),minute,false);   ctx.moveTo(200,50);   ctx.arc(200,200,150,Math.PI*(-1/2),second,false);   ctx.stroke();   requestAnimationFrame(step);  } }}

到這步為止，我們已經(jīng)得到了一個會動的圓形時鐘，接下來，我們?yōu)槠涮砑由现羔槨?nbsp;

第四步*：添加時針、分針、秒針。

JS為我們提供了Math.cos() 、Math.sin() 計算指針到達的位置，它們所接收參數(shù)的單位也都是弧度。

 function draw() { var canvas = document.getElementById('clock'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){  var ctx = canvas.getContext('2d');  var s = Math.PI / 1800;  var m = s / 60;  var h = m / 12;  var rotate = requestAnimationFrame(step);  function step(){   second = second + s;   minute = minute + m;   hour = hour + h;   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   if(minute >= Math.PI * (3/2)){    minute = Math.PI * (-1/2);   }   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   //秒針的終點   xs = 150 * Math.cos(second) + 200;   ys = 150 * Math.sin(second) + 200;   //分針的終點   xm = 100 * Math.cos(minute) + 200;   ym = 100 * Math.sin(minute) + 200;   //時針的終點   xh = 50 * Math.cos(hour) + 200;   yh = 50 * Math.sin(hour) + 200;   ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400);   ctx.beginPath();   //繪制指針   ctx.moveTo(200,200);   ctx.lineTo(xs,ys);   ctx.moveTo(200,200);   ctx.lineTo(xm,ym);   ctx.moveTo(200,200);   ctx.lineTo(xh,yh);   //繪制圓形輪廓   ctx.moveTo(200,150);   ctx.arc(200,200,50,Math.PI*(-1/2),hour,false);   ctx.moveTo(200,100);   ctx.arc(200,200,100,Math.PI*(-1/2),minute,false);   ctx.moveTo(200,50);   ctx.arc(200,200,150,Math.PI*(-1/2),second,false);   ctx.stroke();   requestAnimationFrame(step);  } }}

嗯嗯，雖然指針是畫出來了，都是我略感后悔，因為感覺太丑了。從審美學(xué)角度而言，帶指針時鐘就應(yīng)該是個全圓輪廓的時鐘。不知道讀者有沒有同感。我決定在第五步中把第四步回退了。

第五步：個性化、美化、自定義你的時鐘。

html5的canvas畫布，提供了多種樣式屬性，如線條顏色、線條粗細等等。

為了提高代碼的可重用性，我們將畫圓的代碼抽象成一個函數(shù)。

 function draw() { var canvas = document.getElementById('clock'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){  var ctx = canvas.getContext('2d');  var s = Math.PI / 1800;  var m = s / 60;  var h = m / 12;  var rotate = requestAnimationFrame(step);  function step(){   second = second + s;   minute = minute + m;   hour = hour + h;   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   if(minute >= Math.PI * (3/2)){    minute = Math.PI * (-1/2);   }   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400);   ctx.beginPath();   //繪制圓形輪廓   drawCircle(ctx, 100, hour, '#99ff00');   drawCircle(ctx, 120, minute, '#99ff66');   drawCircle(ctx, 140, second, '#66cc66');   requestAnimationFrame(step);  } }}function drawCircle(ctx, radius ,endAngle, color){ ctx.beginPath(); ctx.moveTo(200,200-radius); ctx.strokeStyle = color; ctx.lineWidth = 20; ctx.arc(200,200,radius,Math.PI*(-1/2),endAngle,false); ctx.stroke();}

第六步（后續(xù)添加）：為時鐘添加數(shù)字指數(shù)。

具體做法為多增加一個畫布canvas元素。既然我們已經(jīng)能從Date()中獲取時間，那么顯示數(shù)值的來源不成問題。讀者唯一需要知道的就是利用setInterval(thingstodo(),interval)方法來實現(xiàn)每秒更新一次指數(shù)。

修改后的canvas.html

<html> <head>  <title>Canvas clock tutorial</title>  <style type="text/css">   canvas { border: 1px solid black; }   #display {position: absolute; top:8; left:8;}  </style>  <script src="draw.js" type="text/javascript"></script> </head> <body onload="draw();">  <canvas id="clock" width="400" height="400"></canvas>  <canvas id="display" width="400" height="400"></canvas> </body></html>

修改后的draw.js

function draw() { var canvas = document.getElementById('clock'); var displayCanvas = document.getElementById('display'); var currentTime = new Date(); var hour = (currentTime.getHours()%12) * Math.PI/6; var minute = currentTime.getMinutes() * Math.PI/30; var second = currentTime.getSeconds() * Math.PI/30; hour = hour - Math.PI * (1/2); minute = minute - Math.PI * (1/2); second = second - Math.PI * (1/2); if (canvas.getContext){  var ctx = canvas.getContext('2d');  var ctxD = displayCanvas.getContext('2d');  showDisplay(ctxD, currentTime);  var s = Math.PI / 1800;  var m = s / 60;  var h = m / 12;  var rotate = requestAnimationFrame(step);  function step(){   second = second + s;   minute = minute + m;   hour = hour + h;   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   if(minute >= Math.PI * (3/2)){    minute = Math.PI * (-1/2);   }   if(second >= Math.PI * (3/2)){    second = Math.PI * (-1/2);   }   ctx.clearRect(0, 0, 400 , 400);   ctx.beginPath();   //繪制圓形輪廓   drawCircle(ctx, 100, hour, '#99ff00');   drawCircle(ctx, 120, minute, '#99ff66');   drawCircle(ctx, 140, second, '#66cc66');   requestAnimationFrame(step);  } }}function drawCircle(ctx, radius ,endAngle, color){ ctx.beginPath(); ctx.moveTo(200,200-radius); ctx.strokeStyle = color; ctx.lineWidth = 20; ctx.arc(200,200,radius,Math.PI*(-1/2),endAngle,false); ctx.stroke();}function showDisplay(ctx, date){ var h = date.getHours(),m = date.getMinutes(),s = date.getSeconds(); //計時文字樣式  ctx.font = "13px Sans-Serif"; ctx.textAlign = "center"; ctx.strokeText(h+":"+m+":"+s,200,200); var timmer = setInterval(function(){  s++;  if(s>=60){   m++;   s=0;  }  if(m>=60){   h++;   m=0;  }  if(h>=24){   h=0;  }  ctx.clearRect(0,0,400,400);  ctx.strokeText(h+":"+m+":"+s,200,200); },1000);}

最終成果圖如下：