Canvas 画时钟

前言

相关几何知识

画钟面函数

画时针

画分针秒针中心点函数

绘制真实时间

优化

前言

不管学习什么，不动手去做，永远不能熟练掌握。学习了 canvas API，会觉得只要按照直线、圆等画法去画，canvas 太简单了。可是，当你真正去画的时候，会遇到许多的问题。

下面介绍的是 canvas 时钟，主要是与大家分享我的学习过程。

不懂 canvas 的同学，请先学习：Canvas 画布

相关几何知识

钟面是一个圆，主要包含每个小时数字、以及刻度，它们的位置坐标应该如何计算呢？



从上图很容易得到：

- x = r * cos(角度)

- y = r * sin(角度)

由于

Math

对象里面的

sin()

和

cos()

方法使用的是弧度，所以需要进行转换



但是，在这次的使用中，实际上并没有用到，因为钟面刻度等都是等比例划分的，只要将 2 PI 除以刻度数等就可以得到相应弧度。

时针、分针、秒针，都是直线通过旋转一定的角度得到

画钟面函数

使用 canvas 画布，首先都应该先获取它的绘图上下文环境。

var canvas = document.getElementById('clock');
var cxt = canvas.getContext('2d');
var width = canvas.width;
var height = canvas.height;
var r = width / 2;

获取了 canvas 元素的宽高，同时定义半径 r 为最大的半径，即宽度的一半。

function drawBg() {
//重置原点
cxt.save();
cxt.translate(r,r);

// 画时钟外圈
cxt.beginPath();
cxt.arc(0, 0, r - 5, 0, 2*Math.PI, true);
cxt.lineWidth = 8;
cxt.stroke();

//画小时数
var hour = [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 1, 2];

hour.forEach(function(num,i){
var rad = 2 * Math.PI / 12 * i;
var x = Math.cos(rad) * (r - 30);
var y = Math.sin(rad) * (r - 30);
cxt.font = "18px sans-serif"
cxt.textAlign = "center";
cxt.textBaseline = "middle";
cxt.fillText(num, x, y);
});

// 画刻度
for (var i = 0; i < 60; i++) {
var rad = 2 * Math.PI / 60 * i;
var x = Math.cos(rad) * (r - 18);
var y = Math.sin(rad) * (r - 18);

cxt.beginPath();
if(i%5 == 0){
cxt.fillStyle = "#000";
cxt.arc(x, y, 2, 0, 2*Math.PI, true);
}
else {
cxt.fillStyle = "#bbb";
cxt.arc(x, y, 2, 0, 2*Math.PI, true);
}
cxt.fill();
}
}

重点：

-

cxt.save()

这里保存了原来的原点位置，是为了在清除 canvas 的时候方便调用

cxt.clearRect()

方法

cxt.translate(r,r)

，将原点放置在 （r，r）位置，因为所有的刻度数等都是围绕同心圆来进行的，原点放置在圆心上，是为了方便计算位置坐标。注意，使用了这个方法，后面的绘图都会基于这个原点绘制

注意每画一个图形，都应该保持开启一条新的路径，避免画笔等的重复

小时数字从 3 画起，并按顺时针画，是因为 canvas 的坐标系，向右为 x 正轴，向下为 y 正轴，为避免

sin()

和

cos()

的正负值与

x

、

y

的正负值不对应。

cxt.textAlign = "center"

和

cxt.textBaseline = "middle"

，这是文本的对齐方法，不设置将会导致小时数字的偏移

画时针

// 画时针
function drawHour(hour, minute) {
cxt.save();
var rad = 2 * Math.PI / 12 * hour + 2 * Math.PI / 12 * minute / 60;
cxt.beginPath();
cxt.rotate(rad);
cxt.moveTo(0, 15);
cxt.lineTo(0, -r/2);
cxt.l
4000
ineWidth = 5;
cxt.lineCap = "round";
cxt.stroke();
cxt.restore();
}

重点：

- 由于每次都旋转都会影响后面的绘图，所以要在这里保存绘图环境，在绘制时针结束后，重置回到原来的绘图环境

千万不要忘记，时针的旋转要受到分钟数的影响

画分针、秒针、中心点函数

// 画分针
function drawMinute(minute) {
cxt.save();
var rad = 2 * Math.PI / 60 * minute;
cxt.beginPath();
cxt.rotate(rad);
cxt.moveTo(0, 18);
cxt.lineTo(0, -r + 40);
cxt.lineWidth = 3;
cxt.lineCap = "round";
cxt.stroke();
cxt.restore();
}
// 画秒针
function drawSecond(second) {
cxt.save();
var rad = 2 * Math.PI / 60 * second;
cxt.beginPath();
cxt.rotate(rad);
cxt.moveTo(0, 25);
cxt.lineTo(2, 25);
cxt.lineTo(-2, 25);
cxt.lineTo(-1, -r + 25);
cxt.lineTo(1, -r + 25);
cxt.lineTo(2, 25);
cxt.lineWidth = 1;
cxt.fillStyle = "#f00";
cxt.fill();
cxt.restore();
}
// 画中心点
function drawDot() {
cxt.beginPath();
cxt.arc(0, 0, 4, 0, 2*Math.PI,true);
cxt.fillStyle = "#fff";
cxt.fill();
}

重点

：

- 保存绘图环境，同上面的时针

绘制真实时间

// 绘制真实时间
function draw() {
cxt.clearRect(0, 0, width, height);
var now = new Date();
var hour = now.getHours();
var minute = now.getMinutes();
var second = now.getSeconds();
drawBg();
drawHour(hour,minute);
drawMinute(minute);
drawSecond(second);
drawDot();
cxt.restore();
}

draw();
setInterval(function(){
draw();
},1000);

重点：

-

cxt.restore()

这里重置的是画钟面的时候保存的绘图环境，目的是将原点重置回默认，才能使用清除矩形区域方法

cxt.clearRect(0, 0, width, height)

清除 canvas 区域，然后进行重新绘制。因为每次画的时针、分针等，都会保留，所以要清空

调用

setInterval()

方法之前，应该调用一次绘制，否则会出现延迟一秒的展现

优化

现在的时针是基于

200px

的正方形绘制的。那么，如果将宽高变大，会出现什么情况？

600px：



时针会变丑，大小不成比例，也就是失真。

那么怎样才能不失真呢？

由于时钟是一个正方形区域，是一个圆的体现，那么所有有关大小只需要与半径或者宽度成比例，就可以实现。

我们先来计算它们的比例关系：

200 / width = 13 / length

也就是说，如果在

200px

的宽度下，表现为

13px

的大小，那么在

width

下，应该表现为

length

大小。

即：

length = 13 * width/200

可得比例关系就是：

width/200

定义一个比例：

var rem = width / 200;

只要在后面的各个函数中，有关联的大小乘以这个比例关系，就可以实现，不管多大宽度的时钟，都能完美的展现。