《每周一点canvas动画》是一个系列文章，本文并不对canvas的API做过多的介绍，我默认你已经了解基本的canvas绘图API，并在此告诉你如何使用简单的数学与物理知识创建相当酷炫的动画。一说到物理和数学知识各位骚年们是不是感觉蛋疼(原谅我说脏话了)，不过我要告诉你，我们用到的数学和物理知识真的很简单，一点都不可怕。
1.支持情况
canvas作为H5中最为重要的新增特性，使开发者可以用它来创作各种令人惊叹的作品。但开发者最关心的问题肯定是浏览器的支持情况（图片来自张鑫旭博客）！
2.本文主要内容
本系列文章主要介绍Canvas 2D动画原理，以及简单的如何在2D平面模仿3D效果的方法，中间可能会穿插一些与其他技术相结合的DEMO和项目。首先，我们创作动画的基本文档结构如下。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>canvas动画序</title>
</head>
<body>
<canvas id="canvas" width='500' height="500">
<P>you browser not support canvas!</P>
</canvas>
<script>
window.onload = function(){
//我们的代码
}
</script>
</body>
</html>
在此我们需要明白动画的基本概念：
动画其实是由不同的静态画面组成，每一幅静态画面我们叫做一帧（frame），当众多的静态画面按照一定的规则快速运动时，我们的眼睛就会欺骗我们的大脑，从而形成物体运动的假象。在这里先给大家展示用Canvas创作的两个酷炫动画，看看它是否够简洁，够酷炫！
1、百分比加载
第一个动画是一个用Canvas做的百分比加载动画（根据读者的建议，已经对错误的代码做了修改）。codePen地址
var canvas = document.getElementById('canvas'), //获取canvas元素
context = canvas.getContext('2d'), //获取画图环境，指明为2d
centerX = canvas.width/2, //Canvas中心点x轴坐标
centerY = canvas.height/2, //Canvas中心点y轴坐标
rad = Math.PI*2/100, //将360度分成100份，那么每一份就是rad度
speed = 0.1; //加载的快慢就靠它了
//绘制蓝色外圈
function blueCircle(n){
context.save();
context.beginPath();
context.strokeStyle = "#49f";
context.lineWidth = 12;
context.arc(centerX, centerY, 100 , -Math.PI/2, -Math.PI/2 + n*rad, false);
context.stroke();
context.restore();
}
//绘制白色外圈
function whiteCircle(){
context.save();
context.beginPath();
context.strokeStyle = "#A5DEF1";
context.lineWidth = 12;
context.arc(centerX, centerY, 100 , 0, Math.PI*2, false);
context.stroke();
context.closePath();
context.restore();
}
//百分比文字绘制
function text(n){
context.save();
context.fillStyle = "#F47C7C";
context.font = "40px Arial";
context.textAlign = "center";
context.textBaseline = "middle";
context.fillText(n.toFixed(0)+"%", centerX, centerY);
context.restore();
}
//动画循环
(function drawFrame(){
window.requestAnimationFrame(drawFrame, canvas);
context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
whiteCircle();
text(speed);
blueCircle(speed);
if(speed > 100) speed = 0;
speed += 0.1;
}());
</script>
</body>
</html>在上面的代码段中，我们通过一个立即执行函数来执行我们的动画循环，并在内部通过
window.requestAnimationFrame(drawFrame, canvas);循环调用自身，requestAnimationFrame是一个新的API,作用与setTimeInterval一样，不同的是它会根据浏览器的刷新频率自动调整动画的时间间隔。在循环中我们每次执行都会重新绘制蓝色的圆弧，和白色的圆环和百分比加载的文字，由于每次绘制的时间间隔很小，只有十几毫秒（主要看电脑），所以我们的肉眼是无法清楚地分别每一帧的画面，这样就形成了我们看到的动画。该API的兼容处理如下：
if(!window.requestAnimationFrame){
window.requestAnimationFrame =(window.webkitRequestAnimationFrame||
window.mozRequestAnimationFrame||
window.oRequestAnimationFrame||
window.msRequestAnimationFrame||
function(callback){
return window.setTimeout(callback,1000/60);
});
}
2、黑客帝国(Matrix.js)
经典的黑客帝国效果，Geek们的最爱。目前，已经被我封装成插件，可供大家方便使用。codePen地址 | 插件地址
具体代码：
var canvas = document.querySelector('canvas'),
context = canvas.getContext('2d'),
w = canvas.width = window.innerWidth,
h = canvas.height = window.innerHeight;
//初始化
var clearColor = 'rgba(0, 0, 0, .1)', //用于绘制渐变阴影
wordColor = "#33ff33", //文字颜色
words = "0123456789qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm,./;'\[]QWERTYUIOP{}ASDFGHJHJKL:ZXCVBBNM<>?",
wordsArr = words.split(''), //将文字拆分进一个数组
font_size = 16, //字体大小
clumns = w / font_size, //文字降落的列数
drops = [];
for(var i=0; i<clumns; i++){
drops[i] = 1;
}
function draw(){
context.save();
context.fillStyle = wordColor;
context.font = font_size + "px arial";
//核心
for (var i = 0; i < drops.length; i++){
var text = wordsArr[Math.floor(Math.random() * wordsArr.length)];
context.fillText(text, i * font_size, drops[i] * font_size);
if (drops[i] * font_size > h && Math.random() > 0.98){
drops[i] = 0;
}
drops[i]++;
}
context.restore();
}
//动画循环
(function drawFrame(){
window.requestAnimationFrame(drawFrame, canvas);
context.fillStyle = clearColor;
context.fillRect(0, 0, w, h); //注意这
draw();
}())这段代码有两个比较核心的地方：
1，在初始化部分，我们定义了一个变量clearColor = 'rgba(0, 0, 0, .1)',用于绘制阴影。其原理是：每当动画绘制新的一帧，就在上面覆盖一个透明度为0.1的黑色矩形。随着层数的叠加，文字就会被逐渐遮盖形成了我们看到的阴影。
2，在初始化的注释处和核心模块处。首先，设置了每个字体的大小(font_size)。然后，用canvas的宽度除以字体的大小，就得到了需要绘制的列数(clumns)， 然后创建了一个数组drops,数组的长度为clumns,并且每个元素的值都为1(drops在这有什么用呢？继续往下看)。在绘制部分，我们采取的思路是一行一行的绘制，首先在循环中随机的获取文字，在文字绘制API部分注意这行代码：
context.fillText(text, i * font_size, drops[i] * font_size);我们知道该API有三个参数，第一个是绘制的文字，第二，三是文字的坐标。在X坐标部分为i * font_size，也就是说在循环完成后每个文字的X轴坐标是(0, 16, 32,48...), 而Y坐标为drops[i] * font_size由于drops内元素的初始值都为1，所以文字的Y坐标为(16, 16, 16, ...),这样我们就相当于先绘制了第一行的文字。那么紧接着我们绘制第二行只需要将drops中的元素加1即可，即(第二行的Y轴坐标为（32，32，32...）。
依次类推，我们就绘制了满屏的文字，通过渐变阴影我们就可以看到文字似乎是向下运动的效果。为了让他们看上去运动的速度不一致，加上了这行代码：
if (drops[i] * font_size > h && Math.random() > 0.98){
drops[i] = 0;
}
这行代码判断的是当前绘制的这行文字的Y坐标是否超过了canvas的高度，如果超过又从第一行开始绘制，那么如何让他们出现差异性呢！小秘密在Math.random() > 0.98这，if中的两个条件一个是判断文字高度，另一个是判断一个随机数是佛大于0.98，只有当两个条件同时成立才能回到第一行重新绘制。所以，由于第二个条件是随机的，那么差异性就自然而然的出现了！
看看，只需要这么简单的代码就能写出这么酷炫的效果，是不是很赞！你也试试吧！不理解没关系，这里只是让你看看canvas能做出多么酷炫的效果。
下一节，我们就正式开始我们的Canvas动画之旅！！！
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