国产xxxx99真实实拍_久久不雅视频_高清韩国a级特黄毛片_嗯老师别我我受不了了小说

資訊專欄INFORMATION COLUMN

【30分鐘學完】canvas動畫|游戲基礎(3):速度與加速度

caige / 861人閱讀

摘要:物理學中提到物體的速度通常是指其瞬時速度。相對論框架中,物體的速度上限是光速。緩動緩動是指物體的速度與它到目標點的距離成比例,即基于距離的比例速度,這個比例會影響速度的大小。特別注意,距離為時加速度也為,但速度不一定為。

前言

上一篇基本已經對canvas打好了基礎,本篇主要將引入經典物理概念速度和加速度,探討他們在編程動畫中的應用。
在閱讀之前請先自行了解速度和加速度的基礎知識,以及向量與向量加法。
本人能力有限,歡迎牛人共同討論,批評指正。

速度
【科普】速度是描述物體運動快慢和方向的物理量。物理學中提到物體的速度通常是指其瞬時速度。速度在國際單位制中的單位是米每秒,國際符號是m/s,中文符號是米/秒。相對論框架中,物體的速度上限是光速。

在動畫編程中,速度是最基礎的要素,在本系列教程的第2篇講到三角函數時就有所體現。

動畫編程中的速度

見下圖,我們這里要討論的計算機動畫中的速度跟物理學上概念相似,都是矢量,也就是既有大小又有方向,而方向的體現就是其值的正負,回顧系列第1篇中講到的坐標系,沿著正半軸運動速度就是正,沿著負半軸運動速度就是負。
另外一點不同就是單位,不一定會以時間為單位,可能是以幀為單位,比如“像素/幀”。
也正因為速度是矢量,那任何一個速度都可以分解為x軸和y軸上的速度,這就是編程動畫基本思想。

實例應用

將系列第2篇的“一個會跟蹤鼠標位置的箭頭”改造成“跟隨鼠標的箭頭”。代碼很基礎,看注釋就行,基本思路:

計算目標點與物體的夾角;

依據夾角分解速度到x軸和y軸;

分別將每條軸上的速度與物體的位置坐標相加。

特別說明,因為這個例子中的動畫循環是基于幀,所以速度單位是像素每幀
完整例子:跟隨鼠標的箭頭

/**
 * 跟隨鼠標的箭頭
 * */
window.onload = function () {
  const canvas = document.getElementById("canvas");
  const context = canvas.getContext("2d");
  const mouse = utils.captureMouse(canvas);
  const arrow = new Arrow();
  // 設定速度
  const speed = 3;

  (function drawFrame() {
    window.requestAnimationFrame(drawFrame, canvas);
    context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

    // 計算鼠標與箭頭的相對距離
    const dx = mouse.x - arrow.x;
    const dy = mouse.y - arrow.y;
    // 求箭頭指向鼠標的夾角
    const angle = Math.atan2(dy, dx);
    // 將速度分解到x軸和y軸
    const vx = Math.cos(angle) * speed;
    const vy = Math.sin(angle) * speed;
    // 設置箭頭的角度
    arrow.rotation = angle;
    // 將分解后的速度加到箭頭的兩軸位置上
    arrow.x += vx;
    arrow.y += vy;
    // 重新繪制箭頭
    arrow.draw(context);
  }());
};
加速度
【科普】加速度是物理學中的一個物理量,是一個矢量,主要應用于經典物理當中,一般用字母a表示,在國際單位制中的單位為米每二次方秒。加速度是速度矢量對于時間的變化率,描述速度的方向和大小變化的快慢。
動畫編程中的加速度

計算機動畫中的加速度就是速度的變化量,跟前面的速度一樣是矢量,也可以分解為x軸和y軸上的加速度,方法同上。單位可以是像素每二次方幀,與“力學”有很大聯系。
加速度可以讓運動更加自然,在計算機動畫中模擬真實運動是必要的基礎。
請明確加速度是速度的變化量,也就是加速度的方向與速度相同即加速,方向相反即減速,如果加速度為零,速度將恒定,物體做勻速直線運動。

實例應用

繼續改造前面的例子跟隨鼠標的箭頭為“往鼠標方向加速的箭頭”。改造量不大,就是把加速度分解后疊加給速度,基本思路:

計算目標點與物體的夾角;

將加速度同樣分解到x,y軸上;

分別將每條軸上的加速度與速度相加;

再分別將每條軸上的速度與物體的位置坐標相加。

完整例子:往鼠標方向加速的箭頭
觀察實例,你會發現這個箭頭雖然運動比前面例子自然了不少,但卻永遠都不會停下,這是由于這里的加速度不變的,而現實中由于摩擦力等因素加速度是會被削減的。

/**
 * 往鼠標方向加速的箭頭
 * */
window.onload = function () {
  const canvas = document.getElementById("canvas");
  const context = canvas.getContext("2d");
  const mouse = utils.captureMouse(canvas);
  const arrow = new Arrow();
  // 初始化速度
  let vx = 0;
  let vy = 0;
  // 設定加速度
  const force = 0.02;

  (function drawFrame() {
    window.requestAnimationFrame(drawFrame, canvas);
    context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

    // 計算鼠標與箭頭的相對距離
    const dx = mouse.x - arrow.x;
    const dy = mouse.y - arrow.y;
    // 求箭頭指向鼠標的夾角
    const angle = Math.atan2(dy, dx);
    // 將加速度分解到x軸和y軸
    const ax = Math.cos(angle) * force;
    const ay = Math.sin(angle) * force;
    // 設置箭頭的角度
    arrow.rotation = angle;
    // 將分解后的加速度加到箭頭的兩軸速度上
    vx += ax;
    vy += ay;
    // 將分解后的速度加到箭頭的兩軸位置上
    arrow.x += vx;
    arrow.y += vy;
    // 重新繪制箭頭
    arrow.draw(context);
  }());
};
比例運動

這里會介紹兩個較高級的常見技術,緩動和彈動。
所謂比例運動,就是運動程度與目標點距離是成正比,簡單來說就是“距離越遠,運動程度越大”,這里的運動程度是指但不局限于速度和加速度的與運動有關的變量。

緩動

緩動是指物體的速度與它到目標點的距離成比例,即基于距離的比例速度,這個比例會影響速度的大小。
緩動的運動特質不止一種,你可以先快后慢,也可以先慢后快,還可以先慢后快再慢等,我們這里只以最簡單的先快后慢為例,即距離越大,速度越大,距離縮進到0,速度也為0

還是改造前面的跟隨鼠標的箭頭,代碼如下,基本思路:

確定一個比例系數,這是一個0~1之間的小數;

確定目標點,并計算相對距離;

計算速度,速度=距離×比例系數;

用當前位置加上速度來計算新的位置;

重復第2~4步,直到物體到達目標點。

完整例子:緩動到鼠標位置的箭頭

/**
 * 往鼠標方向緩動的箭頭
 * */
window.onload = function () {
  const canvas = document.getElementById("canvas");
  const context = canvas.getContext("2d");
  const mouse = utils.captureMouse(canvas);
  const arrow = new Arrow();
  // 比例系數
  const easing = 0.05;

  (function drawFrame() {
    window.requestAnimationFrame(drawFrame, canvas);
    context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

    // 計算鼠標與箭頭的相對距離
    const dx = mouse.x - arrow.x;
    const dy = mouse.y - arrow.y;
    // 求箭頭指向鼠標的夾角
    const angle = Math.atan2(dy, dx);
    // 根據距離緩動
    const vx = dx * easing;
    const vy = dy * easing;
    // 設置箭頭的角度
    arrow.rotation = angle;
    // 將分解后的速度加到箭頭的兩軸位置上
    arrow.x += vx;
    arrow.y += vy;
    // 重新繪制箭頭
    arrow.draw(context);
  }());
};
彈動

彈動是指物體的加速度與它到目標點的距離成比例,即基于距離的比例加速度,這個比例會影響加速度的大小。
彈動會使運動自然且有靈性,你會發現物體會沖過目標點,然后開始回彈,往復。這樣就能模擬出彈簧或橡皮筋的效果。
特別注意,距離為0時加速度也為0,但速度不一定為0。

還是改造前面的往鼠標方向加速的箭頭,代碼如下,你會發現這個跟前面的加速度例子很像,都是不斷的往復運動,其原因都是加速度和速度很難同時為0導致的,這里我們加了削減系數讓它停下來,基本思路:

確定一個比例系數,這是一個0~1之間的小數;

確定目標點,并計算相對距離;

計算速度,加速度=距離×比例系數;

用當前速度加上加速度;

用當前位置加上速度來計算新的位置;

重復第2~5步。

完整例子:往鼠標方向彈動的箭頭

/**
 * 往鼠標方向彈動的箭頭
 * */
window.onload = function () {
  const canvas = document.getElementById("canvas");
  const context = canvas.getContext("2d");
  const mouse = utils.captureMouse(canvas);
  const arrow = new Arrow();
  // 設定彈動系數
  const spring = 0.02;
  // 初始化速度
  let vx = 0;
  let vy = 0;
  // 削減系數
  const friction = 0.95;

  (function drawFrame() {
    window.requestAnimationFrame(drawFrame, canvas);
    context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

    // 計算鼠標與箭頭的相對距離
    const dx = mouse.x - arrow.x;
    const dy = mouse.y - arrow.y;
    // 求箭頭指向鼠標的夾角
    const angle = Math.atan2(dy, dx);
    // 根據距離彈動
    const ax = dx * spring;
    const ay = dy * spring;
    // 設置箭頭的角度
    arrow.rotation = angle;
    // 將分解后的加速度加到箭頭的兩軸速度上
    vx += ax;
    vy += ay;
    // 削減速度
    vx *= friction;
    vy *= friction;
    // 將分解后的速度加到箭頭的兩軸位置上
    arrow.x += vx;
    arrow.y += vy;
    // 重新繪制箭頭
    arrow.draw(context);
  }());
};

文章版權歸作者所有,未經允許請勿轉載,若此文章存在違規行為,您可以聯系管理員刪除。

轉載請注明本文地址:http://specialneedsforspecialkids.com/yun/93727.html

相關文章

  • 30分鐘學完canvas動畫|游戲基礎(3):速度速度

    摘要:物理學中提到物體的速度通常是指其瞬時速度。相對論框架中,物體的速度上限是光速。緩動緩動是指物體的速度與它到目標點的距離成比例,即基于距離的比例速度,這個比例會影響速度的大小。特別注意,距離為時加速度也為,但速度不一定為。 前言 上一篇基本已經對canvas打好了基礎,本篇主要將引入經典物理概念速度和加速度,探討他們在編程動畫中的應用。 在閱讀之前請先自行了解速度和加速度的基礎知識,以...

    zhou_you 評論0 收藏0
  • 30分鐘學完canvas動畫|游戲基礎(5):重力加速度模擬摩擦力

    摘要:前言解決運動和碰撞問題后,我們為了讓運動環境更加自然,需要加入一些環境因子,比如常見的重力加速度和模擬摩擦力。核心代碼如下完整示例重力加速度演示模擬摩擦力科普阻礙物體相對運動或相對運動趨勢的力叫做摩擦力。 前言 解決運動和碰撞問題后,我們為了讓運動環境更加自然,需要加入一些環境因子,比如常見的重力加速度和模擬摩擦力。 閱讀本篇前請先打好前面的基礎。 本人能力有限,歡迎牛人共同討論,...

    Caicloud 評論0 收藏0
  • 30分鐘學完canvas動畫|游戲基礎(5):重力加速度模擬摩擦力

    摘要:前言解決運動和碰撞問題后,我們為了讓運動環境更加自然,需要加入一些環境因子,比如常見的重力加速度和模擬摩擦力。核心代碼如下完整示例重力加速度演示模擬摩擦力科普阻礙物體相對運動或相對運動趨勢的力叫做摩擦力。 前言 解決運動和碰撞問題后,我們為了讓運動環境更加自然,需要加入一些環境因子,比如常見的重力加速度和模擬摩擦力。 閱讀本篇前請先打好前面的基礎。 本人能力有限,歡迎牛人共同討論,...

    YancyYe 評論0 收藏0

發表評論

0條評論

最新活動
閱讀需要支付1元查看
<