JavaScript图形实例：正弦曲线
正弦曲线的坐标方程为：
Y=A*SIN(X) （A为振幅）
1．正弦曲线
在弧度为0~4π的正弦曲线上取360个点，将这些点用线连接起来，可以绘制出正弦曲线。编写如下的HTML代码。
<!DOCTYPE html>
<head>
<title>正弦曲线的绘制</title>
<script type="text/javascript">
function draw(id)
{
var canvas=document.getElementById(id);
if (canvas==null)
return false;
var context=canvas.getContext('2d');
context.fillStyle="#EEEEFF";
context.fillRect(0,0,400,300);
context.strokeStyle="red";
context.lineWidth=2;
var dig=Math.PI/90;
context.beginPath();
for (var x=0;x<360;x++)
{
y=150-120*Math.sin(x*dig);
if (x==0)
{
context.moveTo(x,y);
}
else
context.lineTo(x,y);
}
context.stroke();
}
</script>
</head>
<body onload="draw('myCanvas');">
<canvas id="myCanvas" width="400" height="300"></canvas>
</body>
</html>
将上述HTML代码保存到一个html文本文件中，再在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中绘制出一条正弦曲线，如图1所示。
图1 正弦曲线
若将上述文件中的语句“y=150-120*Math.sin(x*dig);”改为“y=150-120*Math.cos(x*dig);”，可以绘制出如图2所示的余弦曲线。
图2 余弦曲线
2．正弦波
适当减小图1中正弦函数的振幅，并且用循环绘制多条在Y轴方向上向下平移若干单位的正弦曲线，可以绘制出正弦波形图案。编写如下的HTML文件。
<!DOCTYPE html>
<head>
<title>正弦波</title>
<script type="text/javascript">
function draw(id)
{
var canvas=document.getElementById(id);
if (canvas==null)
return false;
var context=canvas.getContext('2d');
context.fillStyle="#EEEEFF";
context.fillRect(0,0,400,300);
context.strokeStyle="red";
context.lineWidth=2;
var dig=Math.PI/90;
context.beginPath();
for (py=40;py<=200;py+=5)
for (var x=0;x<360;x++)
{
y=py-15*Math.sin(x*dig-dig*(py-40)/2); // 正弦函数的相位进行变化
if (x==0)
{
context.moveTo(x,y);
}
else
context.lineTo(x,y);
}
context.stroke();
}
</script>
</head>
<body onload="draw('myCanvas');">
<canvas id="myCanvas" width="400" height="300"></canvas>
</body>
</html>
将上述HTML代码保存到一个html文本文件中，再在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中绘制出正弦波形，如图3所示。
图3 正弦波形
3．合成正弦波形
若将正弦函数进行合成，例如取 Y=A*SIN(3X)*SIN(X)，可以绘制出合成正弦波图案。
编写的HTML代码如下。
<!DOCTYPE html>
<head>
<title>合成正弦波</title>
<script type="text/javascript">
function draw(id)
{
var canvas=document.getElementById(id);
if (canvas==null)
return false;
var context=canvas.getContext('2d');
context.fillStyle="#EEEEFF";
context.fillRect(0,0,400,300);
context.strokeStyle="red";
context.lineWidth=2;
var dig=Math.PI/90;
context.beginPath();
for (py=40;py<=200;py+=5)
for (var x=0;x<360;x++)
{
y=py-15*Math.sin(3*x*dig)*Math.sin(x*dig-dig*(py-40)/2);
if (x==0)
{
context.moveTo(x,y);
}
else
context.lineTo(x,y);
}
context.stroke();
}
</script>
</head>
<body onload="draw('myCanvas');">
<canvas id="myCanvas" width="400" height="300"></canvas>
</body>
</html>
在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中绘制出合成正弦波图案，如图4所示。
图4 合成正弦波
4．端点按三角函数规律变化的线段
将线段的端点按三角函数规律变化，可绘制图形。例如，将线段的一个端点取自正弦曲线，另一个端点取自对应的余弦曲线，可以编写HTML文件如下。
<!DOCTYPE html>
<head>
<title>端点按三角函数规律变化的线段</title>
<script type="text/javascript">
function draw(id)
{
var canvas=document.getElementById(id);
if (canvas==null)
return false;
var context=canvas.getContext('2d');
context.fillStyle="#EEEEFF";
context.fillRect(0,0,400,300);
context.strokeStyle="blue";
context.lineWidth=1;
var dig=Math.PI/90;
context.beginPath();
context.moveTo(0,150);
for (var i=0;i<360;i++)
{
y=150-120*Math.sin(i*dig);
context.lineTo(i,y);
}
context.stroke();
context.strokeStyle="red";
context.lineWidth=2;
context.beginPath();
for (var i=0;i<360;i+=5)
{
x=150-120*Math.sin(i*dig);
y=150-120*Math.cos(i*dig);
context.moveTo(i,x);
context.lineTo(i,y);
}
context.stroke();
}
</script>
</head>
<body onload="draw('myCanvas');">
<canvas id="myCanvas" width="400" height="300"></canvas>
</body>
</html>
在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中绘制出如图5所示的图案。
图5 端点按三角函数规律变化的线段
将图5中绘制的线段按规律进行着色，并适当改变线段端点的三角函数计算方法。编写如下的HTML文件。
<!DOCTYPE html>
<head>
<title>彩带图案</title>
<script type="text/javascript">
function draw(id)
{
var colors = ['red','orange', 'yellow', 'green', 'cyan','blue', 'purple' ];
var canvas=document.getElementById(id);
if (canvas==null)
return false;
var context=canvas.getContext('2d');
context.fillStyle="#EEEEFF";
context.fillRect(0,0,600,200);
context.lineWidth=3;
var dig=Math.PI/150
for (var i=0;i<600;i+=4)
{
y1=100-80*Math.cos(i*dig);
y2=120-75*Math.sin(i*dig-Math.PI/2);
context.beginPath();
context.moveTo(i,y1);
context.lineTo(i+20,y2);
context.closePath();
context.strokeStyle=colors[(i/4)%7];
context.stroke();
}
}
</script>
</head>
<body onload="draw('myCanvas');">
<canvas id="myCanvas" width="600" height="200"></canvas>
</body>
</html>
在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中绘制出如图6所示的彩带图案。
图6 彩带
继续仿照图5线段图形绘制的方法，我们适当构造线段端点位置计算的三角函数，可以绘制出飘逸的丝带图案。编写如下的HTML文件。
<!DOCTYPE html>
<head>
<title>丝带图案（一）</title>
<script type="text/javascript">
function draw(id)
{
var canvas=document.getElementById(id);
if (canvas==null)
return false;
var context=canvas.getContext('2d');
context.fillStyle="#EEEEFF";
context.fillRect(0,0,400,300);
context.strokeStyle="red";
context.lineWidth=1;
context.beginPath();
for (i=0;i<=180;i++)
{
a=i*Math.PI/360;
x1=200+180*Math.cos(1.5*a);
x2=200+180*Math.cos(2*a);
y1=150+120*Math.sin(7*a)*Math.cos(a/2.5);
y2=y1;
context.moveTo(x1,y1);
context.lineTo(x2,y2);
}
context.closePath();
context.stroke();
}
</script>
</head>
<body onload="draw('myCanvas');">
<canvas id="myCanvas" width="400" height="300"></canvas>
</body>
</html>
在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中绘制出如图7所示的丝带图案1。
图7 丝带图案1
改变绘制图7的HTML文件中的线段端点计算函数，编写如下的HTML文件。
<!DOCTYPE html>
<head>
<title>丝带图案（二）</title>
<script type="text/javascript">
function draw(id)
{
var canvas=document.getElementById(id);
if (canvas==null)
return false;
var context=canvas.getContext('2d');
context.fillStyle="#EEEEFF";
context.fillRect(0,0,400,300);
context.strokeStyle="red";
context.lineWidth=1;
context.beginPath();
for (i=0;i<=300;i++)
{
a=i*Math.PI/120;
x1=200+180*Math.cos(0.5*a);
x2=200+180*Math.cos(0.5*a+Math.PI/4);
y1=150+(50-80*Math.sin(2.5*a))*Math.cos(a/2.5);
y2=150+(50-80*Math.sin(2.5*a-Math.PI/4))*Math.cos(a/2.5);
context.moveTo(x1,y1);
context.lineTo(x2,y2);
}
context.closePath();
context.stroke();
}
</script>
</head>
<body onload="draw('myCanvas');">
<canvas id="myCanvas" width="400" height="300"></canvas>
</body>
</html>
在浏览器中打开包含这段HTML代码的html文件，可以看到在浏览器窗口中绘制出如图8所示的丝带图案2。
图8 丝带图案2
