用Canvas为网页加入动态背景

近期刚刚接到为微信公众帐号“玩转三里屯”制作首页的任务。

考虑到页面仅仅在手机中浏览。并且手机对canvas的支持又很好，所以打算使用canvas做点不一样的动画。

首先来看下效果图。



要实现这种动画普通的CSS3是鞭长莫及了，仅仅能使用Canvas。好在使用canvas也很easy。

Step1.

新建一个画布（<canvas>)元素，并放在在全部button和logo的下方以免遮挡前面的元素。

<canvas id="canvas" style="position:absolute;top:0px;left:0px;z-index:1;"></canvas>

将Canvas的宽高设定成其父元素的宽高，以充满他的父元素。也能够直接使用window.innerHeight,window.innerWidth。使其充满整个屏幕。

var canvas = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvas.getContext('2d');
canvas.width = canvas.parentNode.offsetWidth;
canvas.height = canvas.parentNode.offsetHeight;

var canvas = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvas.getContext('2d');
canvas.width = canvas.parentNode.offsetWidth;
canvas.height = canvas.parentNode.offsetHeight;

Step2.

在画布中画一个充满半个屏幕的矩形。

我们仅仅须要找到矩形的四个定点的坐标，使用Canvas的绘制路径并填充这个路径。

四个点各自是：

(0, 画布高度t/2)

(画布宽度, 画布高度t/2)

(画布宽度 画布高度t/2)

(0, 画布高度t/2)

注意：坐标的（0，0）在画布的左上角。

//填充颜色
ctx.fillStyle = "rgba(0,222,255, 0.2)";
//開始绘制路径
ctx.beginPath();
//左上角
ctx.moveTo(0, canvas.height/2);
//右上角
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height/2);
//右下角
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
//左下角
ctx.lineTo(0, canvas.height);
//左上角
ctx.lineTo(0, canvas.height/2);
//闭合路径
ctx.closePath();
//填充路径
ctx.fill();

//填充颜色
ctx.fillStyle = "rgba(0,222,255, 0.2)";
//開始绘制路径
ctx.beginPath();
//左上角
ctx.moveTo(0, canvas.height/2);
//右上角
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height/2);
//右下角
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
//左下角
ctx.lineTo(0, canvas.height);
//左上角
ctx.lineTo(0, canvas.height/2);
//闭合路径
ctx.closePath();
//填充路径
ctx.fill();

执行代码：



Step3.

让矩形动起来。

要做动画我们须要持续的清空画布并又一次绘制新的矩形。就像电影每秒播放24张图片。我们新建一个loop函数，用来绘制每一帧的图像，并使用requestAnimFrame来告诉浏览器每一帧都要使用loop来绘制。

//假设浏览器支持requestAnimFrame则使用requestAnimFrame否则使用setTimeout
window.requestAnimFrame = (function(){
return  window.requestAnimationFrame       ||
window.webkitRequestAnimationFrame ||
window.mozRequestAnimationFrame    ||
function( callback ){
window.setTimeout(callback, 1000 / 60);
};
})();
function loop(){
requestAnimFrame(loop);
}
loop();

把之前绘制矩形的代码放到loop中。并在绘制矩形的代码之前清空画布中全部的图形。

function loop(){
//清空canvas
ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
//绘制矩形
ctx.fillStyle = "rgba(0,222,255, 0.2)";
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, canvas.height/2);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height/2);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height/2);
ctx.closePath();
ctx.fill();
requestAnimFrame(loop);
}

function loop(){
//清空canvas
ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
//绘制矩形
ctx.fillStyle = "rgba(0,222,255, 0.2)";
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, canvas.height/2);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height/2);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height/2);
ctx.closePath();
ctx.fill();
requestAnimFrame(loop);
}

接下来我们更改每一帧中的矩形的高度来模拟波浪的形态。波浪事实上是在波峰与波谷之间做周期性运动。我们如果波峰与波谷间都是50px。那么矩形的高度的变化值应该在-50px到50px之间。为了达到周期性的效果我们採用正弦函数sin(x)，由于无论x值怎么变化sin(x)的值始终在-1与1之间。我们新建一个变量 var step =0 使其在每一帧中自增，表示每一帧角度添加一度，并用Math.sin()取他的正弦值。JS中的sin使用的弧度值，我们须要把step转换成弧度值,var
angle = step*Math.PI/180; 取角度的正弦值乘以50得到了矩形高度的变化量。

将变化量加在矩形的左上与右上两个顶点的y坐标上。

//初始角度为0
var step = 0;
function loop(){
ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
ctx.fillStyle = "rgba(0,222,255, 0.2)";
//角度添加一度
step++;
//角度转换成弧度
var angle = step*Math.PI/180;
//矩形高度的变化量
var deltaHeight   = Math.sin(angle) * 50;
ctx.beginPath();
//在矩形的左上与右上两个顶点加上高度变化量
ctx.moveTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height/2+deltaHeight);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
ctx.closePath();
ctx.fill();
requestAnimFrame(loop);
}

执行代码：



将右上顶点的变化值改为角度的余弦，使其左右不同步。var deltaHeightRight = Math.cos(angle) * 50;

//初始角度为0
var step = 0;
function loop(){
ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
ctx.fillStyle = "rgba(0,222,255, 0.2)";
//角度添加一度
step++;
//角度转换成弧度
var angle = step*Math.PI/180;
//矩形高度的变化量
var deltaHeight   = Math.sin(angle) * 50;
//矩形高度的变化量(右上顶点)
var deltaHeightRight   = Math.cos(angle) * 50;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
//右上顶点
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height/2+deltaHeightRight);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
ctx.closePath();
ctx.fill();
requestAnimFrame(loop);
}

执行代码：



Step4

将矩形的顶上的边变成曲线。

在上面的代码中我们用lineTo来绘制矩形的边，为了要绘制曲线我们须要

bezierCurveTo(cpX1, cpY1, cpX2, cpY2, x, y)

函数。绘制的起点是矩形的左上顶点，结束点为右上顶点。

bezierCurveTo函数的參数中(cpX1,cpY1)与(cpX2,cpY2)各自是起点与结束点的控制点。(x,y)为结束点。

我们将两个控制点的x值设定在画布的正中心，y值在起始点与终点的y值上面减去50;(canvas.width /2, canvas.height/2+deltaHeight-50),(canvas.width / 2,canvas.height/2+deltaHeightRight-50)，能够依据效果调整。

ctx.bezierCurveTo(canvas.width /2, canvas.height/2+deltaHeight-50, canvas.width / 2, canvas.height/2+deltaHeightRight-50, canvas.width,canvas.height/2+deltaHeightRight);

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
//ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height/2+deltaHeightRight);
//画曲线
ctx.bezierCurveTo(canvas.width /2, canvas.height/2+deltaHeight-50, canvas.width / 2, canvas.height/2+deltaHeightRight-50, canvas.width, canvas.height/2+deltaHeightRight);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
ctx.closePath();

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
//ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height/2+deltaHeightRight);
//画曲线
ctx.bezierCurveTo(canvas.width /2, canvas.height/2+deltaHeight-50, canvas.width / 2, canvas.height/2+deltaHeightRight-50, canvas.width, canvas.height/2+deltaHeightRight);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
ctx.closePath();

执行代码：



Step5

一个波浪画好了。我们仅仅须要同一时候画3个不同颜色的波浪，而且使不同波浪的角度不同就能够得到效果图中的效果了。

//定义三条不同波浪的颜色
var lines = ["rgba(0,222,255, 0.2)",
"rgba(157,192,249, 0.2)",
"rgba(0,168,255, 0.2)"];
function loop(){
ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
step++;
//画3个不同颜色的矩形
for(var j = lines.length - 1; j >= 0; j--) {
ctx.fillStyle = lines[j];
//每一个矩形的角度都不同，每一个之间相差45度
var angle = (step+j*45)*Math.PI/180;
var deltaHeight   = Math.sin(angle) * 50;
var deltaHeightRight   = Math.cos(angle) * 50;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
ctx.bezierCurveTo(canvas.width /2, canvas.height/2+deltaHeight-50, canvas.width / 2, canvas.height/2+deltaHeightRight-50, canvas.width, canvas.height/2+deltaHeightRight);
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height);
ctx.lineTo(0, canvas.height/2+deltaHeight);
ctx.closePath();
ctx.fill();
}
requestAnimFrame(loop);
}

执行代码：



Step6

加入好button与logo的HTML代码就大功告成了。



查看全部代码请去Github

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