【Canvas与艺术】绘制古典火炮发射炮弹
【关键点】
古典火炮的简化与绘制（参看 https://www.cnblogs.com/heyang78/p/4161718.html）、火炮初速与仰角的关系。
【成图】
【代码】
<!DOCTYPE html> <html lang="utf-8"> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/> <head> <title>使用HTML5/Canvas绘制古典火炮发射炮弹</title> <style type="text/css"> .centerlize{ margin:0 auto; width:1200px; } </style> </head> <body onload="init();"> <div class="centerlize"> <canvas id="myCanvas" width="12px" height="12px" style="border:1px dotted black;"> 如果看到这段文字说您的浏览器尚不支持HTML5 Canvas，请更换浏览器再试. </canvas> <img id="myImg" src="161.jpg" style="display:none;"/> </div> </body> </html> <script type="text/javascript"> <!-- /***************************************************************** * 将全体代码(从<!DOCTYPE到script>)拷贝下来，粘贴到文本编辑器中， * 另存为.html文件，再用chrome浏览器打开，就能看到实现效果。 ******************************************************************/ // canvas的绘图环境 var ctx; // 高宽 const WIDTH=1200; const HEIGHT=512; // 舞台对象 var stage; //------------------------------- // 初始化 //------------------------------- function init(){ // 获得canvas对象 var canvas=document.getElementById('myCanvas'); canvas.width=WIDTH; canvas.height=HEIGHT; // 初始化canvas的绘图环境 ctx=canvas.getContext('2d'); ctx.translate(WIDTH/2,HEIGHT/2+200);// 原点平移 // 准备 stage=new Stage(); stage.init(); // 开幕 animate(); // 响应键盘按下事件 canvas.addEventListener('keydown', doKeyDown, true); window.addEventListener('keydown', doKeyDown, true); // 响应键盘弹起事件 canvas.addEventListener('keyup', doKeyUp, true); window.addEventListener('keyup', doKeyUp, true); canvas.focus(); } //------------------------------------ // 响应键盘按下事件 //------------------------------------ function doKeyDown(e) { var keyID = e.keyCode ? e.keyCode :e.which; // up arrow and W if(keyID === 38 || keyID === 87) { stage.toUp=true; e.preventDefault(); } // down arrow and S if(keyID === 40 || keyID === 83) { stage.toDown=true; e.preventDefault(); } // right arrow and D if(keyID === 39 || keyID === 68) { stage.toRight=true; e.preventDefault(); } // left arrow and A if(keyID === 37 || keyID === 65) { stage.toLeft=true; e.preventDefault(); } // SpaceBar if(keyID === 32 ) { stage.canAddBall=true; e.preventDefault(); } } //------------------------------------ // 响应键盘弹起事件 //------------------------------------ function doKeyUp(e) { var keyID = e.keyCode ? e.keyCode :e.which; // up arrow and W if(keyID === 38 || keyID === 87) { stage.toUp=false; e.preventDefault(); } // down arrow and S if(keyID === 40 || keyID === 83) { stage.toDown=false; e.preventDefault(); } // right arrow and D if(keyID === 39 || keyID === 68) { stage.toRight=false; e.preventDefault(); } // left arrow and A if(keyID === 37 || keyID === 65) { stage.toLeft=false; e.preventDefault(); } // SpaceBar if(keyID === 32 ) { stage.canAddBall=false; e.preventDefault(); } } // 播放动画 function animate(){ stage.update(); stage.paintBg(ctx); stage.paintFg(ctx); // 循环 if(true){ //sleep(100); window.requestAnimationFrame(animate); } } // 舞台类 function Stage(){ this.toUp=false; // 仰角抬高 this.toDown=false; // 仰角降低 this.elevation=-Math.PI/12;// 仰角 this.balls=[]; // 放置炮弹的数组 this.canAddBall=false; // 可否加炮弹 this.toRight=false; // 炮口初速减少 this.toLeft=false; // 炮口初速增加 this.velocity=6; // 炮口初速 // 初始化 this.init=function(){ // 测试用 //var rebBall={"x":0,"y":-100,"vx":2.8,"vy":-8.1,"ay":0.1,"r":5,"color":"red"}; //this.balls.push(rebBall); } // 更新 this.update=function(){ // 按上箭头是仰角每次抬高0.1° if(this.toUp && this.elevation>-Math.PI/4){ this.elevation+=-Math.PI/1800; } // 按上箭头是仰角每次降低0.1° if(this.toDown && this.elevation<Math.PI/4){ this.elevation+=Math.PI/1800; } // 按左箭头是初速每次减少0.1 if(this.toLeft && this.velocity>1){ this.velocity+=-0.1; } // 按右箭头是初速每次增加0.1 if(this.toRight && this.velocity<100){ this.velocity+=0.1; } // 加炮弹 if(this.canAddBall){ // 原始炮弹数据 var ball={"x":0,"y":-100,"vx":2.8,"vy":-8.1,"ay":0.2,"r":5,"color":"red","tracks":[]}; // 调整到炮口 let r=32;// 转轴到炮口的距离 ball.x=-481.3+r*Math.cos(this.elevation); ball.y=-21.25+r*Math.sin(this.elevation); let velocity=this.velocity;// 初速 ball.vx=velocity*Math.cos(this.elevation); ball.vy=velocity*Math.sin(this.elevation); // 加入数组 this.balls.push(ball); // 一次加一颗 this.canAddBall=false; } // 炮弹的运动及碰撞 var delIdxArr=[]; for(var i=0;i<this.balls.length;i++){ var ball=this.balls[i]; ball.tracks.push(createPt(ball.x,ball.y));// 记录轨迹 // 触地反弹，速度衰减 let groundLevel=30; if(ball.y+ball.r>=groundLevel){ ball.y=groundLevel-ball.r; ball.vy*=-0.7; } // 越界球就准备删除了 if(Math.abs(ball.x)>600){ delIdxArr.push(i); } // 小球之间的碰撞检测（可选） /*for(var j=0;j<this.balls.length;j++){ if(i!=j){ var other=this.balls[j]; var distance=Math.sqrt( Math.pow(ball.x-other.x,2)+Math.pow(ball.y-other.y,2)); if(distance<=ball.r+other.r){ // 两个小球碰撞后交换横向和纵向速度，不考虑发生旋转 var vx=ball.vx; ball.vx=other.vx; other.vx=vx; var vy=ball.vy; ball.vy=other.vy; other.vy=vy; } } }*/ // 球的运动，不考虑摩擦损耗 ball.vy+=ball.ay; ball.y+=ball.vy; ball.x+=ball.vx; } // 删除出界的球 for(var idx in delIdxArr){ this.balls.splice(idx,1); } } // 画背景 this.paintBg=function(ctx){ ctx.clearRect(-WIDTH/2,-HEIGHT/2-300,WIDTH,HEIGHT+100);// 清屏 // 背景白色 ctx.fillStyle="white"; ctx.fillRect(-WIDTH/2,-HEIGHT/2-300,WIDTH,HEIGHT+75); var img=document.getElementById("myImg"); ctx.drawImage(img,0,0,800,533,-WIDTH/2,-HEIGHT/2-300,WIDTH,HEIGHT+75); // 画竖线 for(var i=0;i<25;i++){ var x1=-WIDTH/2+i*50; var y1=-HEIGHT/2-300; var x2=x1; var y2=y1+HEIGHT+75; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(x1,y1); ctx.lineTo(x2,y2); ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle="navy"; ctx.stroke(); writeText(ctx,x2,y2+20,x2,"12px consolas","navy"); } // 画横线 for(var i=0;i<10;i++){ var x1=-550; var y1=30-(i)*50; var x2=600; var y2=y1; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(x1,y1); ctx.lineTo(x2,y2); ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle="navy"; ctx.stroke(); writeText(ctx,x1-20,y1,y1,"12px consolas","navy"); } // 绘制大炮开始 ctx.save(); ctx.translate(-500,0); ctx.scale(0.25,0.25); // 绘制炮管开始--> ctx.save(); ctx.translate(60,-80); ctx.rotate(this.elevation); ctx.beginPath(); ctx.moveTo(-160,35); ctx.lineTo(160,20); ctx.lineTo(160,-20); ctx.lineTo(-160,-35); ctx.arc(-160,0,35,Math.PI/2*3,Math.PI/2,true); ctx.closePath(); ctx.fillStyle="RGB(181,166,66)"; ctx.fill(); ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); // 炮轴 ctx.beginPath(); ctx.arc(0,0,26,0,Math.PI*2,true); ctx.closePath(); ctx.lineWidth=0.2; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); ctx.beginPath(); ctx.arc(0,0,8,0,Math.PI*2,true); ctx.closePath(); ctx.fillStyle="red"; ctx.fill(); ctx.restore(); // 绘制炮管结束<-- // 绘制炮架开始--> // 撑杆 ctx.save(); ctx.translate(-50,30); ctx.rotate(-Math.PI/4); drawRoundRect(ctx,0,0,240,16,1) ctx.fillStyle="rgb(97,48,48)"; ctx.fill(); ctx.lineWidth=1; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); ctx.restore(); // 炮座 ctx.save(); ctx.translate(-10,-10); ctx.rotate(-Math.PI/4); drawRoundRect(ctx,0,0,240,30,1) ctx.fillStyle="rgb(97,48,48)"; ctx.fill(); ctx.lineWidth=1; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); ctx.restore(); // 绘制炮架结束<-- // 绘制轮子开始--> // 轮圈部分 var r=100,R=120; for(var i=0;i<6;i++){ var start=i*Math.PI*2/6; var end=start+Math.PI/3; var s1=createPt(r*Math.cos(start),r*Math.sin(start)); var s2=createPt(R*Math.cos(start),R*Math.sin(start)); var e1=createPt(r*Math.cos(end),r*Math.sin(end)); var e2=createPt(R*Math.cos(end),R*Math.sin(end)); ctx.beginPath(); ctx.moveTo(s1.x,s1.y); ctx.lineTo(s2.x,s2.y); ctx.arc(0,0,R,start,end,false); ctx.lineTo(e1.x,e1.y); ctx.arc(0,0,r,end,start,true); ctx.closePath(); ctx.fillStyle="rgb(97,48,48)"; ctx.fill(); ctx.lineWidth=1; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); } // 轮辐部分 var r=50; for(var i=0;i<12;i++){ var theta=i*Math.PI*2/12+Math.PI/12; var x=r*Math.cos(theta); var y=r*Math.sin(theta); ctx.save(); ctx.translate(x,y); ctx.rotate(theta); drawRoundRect(ctx,0,0,2*r,6,1) ctx.fillStyle="rgb(97,48,48)"; ctx.fill(); ctx.lineWidth=1; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); ctx.restore(); } // 轮轴部分 ctx.beginPath(); ctx.arc(0,0,20,0,Math.PI*2,false); ctx.closePath(); ctx.fillStyle="rgb(97,48,48)"; ctx.fill(); ctx.beginPath(); ctx.arc(0,0,12,0,Math.PI*2,false); ctx.closePath(); ctx.fillStyle="rgb(255,215,0)"; ctx.fill(); ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); // 绘制轮子结束<-- // 支撑三角块 ctx.save(); ctx.translate(-150,120); var r=30; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(0,-r); ctx.lineTo(r,0); ctx.lineTo(-r,0); ctx.closePath(); ctx.fillStyle="navy"; ctx.fill(); ctx.lineWidth=1; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); ctx.restore(); // 炮轴基线,调图用，非表现元素 /*var x=60,y=-80; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(0,120); ctx.lineTo(0,0); ctx.lineTo(x,y); ctx.lineWidth=1; ctx.strokeStyle="red"; ctx.stroke(); ctx.beginPath(); ctx.arc(x,y,26,0,Math.PI*2,false) ctx.closePath(); ctx.lineWidth=1; ctx.strokeStyle="red"; ctx.stroke();*/ ctx.restore(); // 火炮绘制结束<-- // 地面 ctx.beginPath(); ctx.moveTo(-WIDTH/2,30); ctx.lineTo(WIDTH/2,30); ctx.lineWidth=1; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); for(var i=0;i<125;i++){ var x1=-WIDTH/2+i*10; var y1=30; var x2=x1-10; var y2=y1+10; ctx.beginPath(); ctx.moveTo(x1,y1); ctx.lineTo(x2,y2); ctx.lineWidth=0.5; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); } var angle=(this.elevation/Math.PI*(-180)).toFixed(2)+"°"; writeText(ctx,450,-420,"仰角:"+angle,"16px consolas","black"); writeText(ctx,450,-400,"键盘上下键调节","16px consolas","black"); var v=this.velocity.toFixed(2); writeText(ctx,450,-370,"炮口初速:"+v,"16px consolas","black"); writeText(ctx,450,-350,"键盘左右键调节","16px consolas","black"); writeText(ctx,450,-300,"按空格键发炮","16px consolas","black"); writeText(ctx,550,20,"逆火原创","8px consolas","black");// 版权 } // 画前景 this.paintFg=function(ctx){ for(var i=0;i<this.balls.length;i++){ var ball=this.balls[i]; drawColorBall(ctx,ball.x,ball.y,ball.r,ball.color); var arr=ball.tracks; ctx.beginPath(); for(var j=0;j<arr.length;j++){ ctx.lineTo(arr[j].x,arr[j].y); } ctx.lineWidth=0.4; ctx.strokeStyle="black"; ctx.stroke(); } } } /*---------------------------------------------------------- 函数:用于绘制立体感彩色球 ctx:绘图上下文 x:球中心横坐标 y:球中心纵坐标 r:球半径 color:颜色 ----------------------------------------------------------*/ function drawColorBall(ctx,x,y,r,color){ ctx.beginPath(); ctx.arc(x,y,r,0,Math.PI*2,false); ctx.closePath(); var gnt=ctx.createRadialGradient(x+r/2,y-r/2,r/60,x,y,r); gnt.addColorStop(0,"white"); gnt.addColorStop(0.9,color); gnt.addColorStop(1,"rgba(0,0,0,0)"); ctx.fillStyle=gnt; ctx.fill(); } /*---------------------------------------------------------- 函数:用于绘制圆角矩形 ctx:绘图上下文 x:矩形中心横坐标 y:矩形中心纵坐标 width:矩形宽 height:矩形高 radius:圆角半径 ----------------------------------------------------------*/ function drawRoundRect(ctx,x,y,width,height,radius){ ctx.beginPath(); ctx.moveTo(x-width/2+radius,y-height/2); ctx.lineTo(x+width/2-radius,y-height/2); ctx.arcTo(x+width/2,y-height/2,x+width/2,y-height/2+radius,radius); ctx.lineTo(x+width/2,y-height/2+radius); ctx.lineTo(x+width/2,y+height/2-radius); ctx.arcTo(x+width/2,y+height/2,x+width/2-radius,y+height/2,radius); ctx.lineTo(x+width/2-radius,y+height/2); ctx.lineTo(x-width/2+radius,y+height/2); ctx.arcTo(x-width/2,y+height/2,x-width/2,y+height/2-radius,radius); ctx.lineTo(x-width/2,y+height/2-radius); ctx.lineTo(x-width/2,y-height/2+radius); ctx.arcTo(x-width/2,y-height/2,x-width/2+radius,y-height/2,radius); ctx.closePath(); } /*---------------------------------------------------------- 函数:创建一个二维坐标点 x:横坐标 y:纵坐标 Pt即Point ----------------------------------------------------------*/ function createPt(x,y){ var retval={}; retval.x=x; retval.y=y; return retval; } /*---------------------------------------------------------- 函数:延时若干毫秒 milliseconds:毫秒数 ----------------------------------------------------------*/ function sleep(milliSeconds) { const date = Date.now(); let currDate = null; while (currDate - date < milliSeconds) { currDate = Date.now(); } } /*---------------------------------------------------------- 函数:书写文字 ctx:绘图上下文 x:横坐标 y:纵坐标 text:文字 font:字体 color:颜色 ----------------------------------------------------------*/ function writeText(ctx,x,y,text,font,color){ ctx.save(); ctx.textBaseline="bottom"; ctx.textAlign="center"; ctx.font = font; ctx.fillStyle=color; ctx.fillText(text,x,y); ctx.restore(); } /*------------------------------------------------------------- 人生的三个阶段： 接收父母是普通人， 接受自己是普通人， 接受孩子是普通人。 人生的四个阶段： 一个天真对未来充满憧憬的童年， 一个敢于天公试比高的青年， 一个屡屡碰壁愤懑忧郁的中年 一个无力回天坦然接受一切的老年。 --------------------------------------------------------------*/ //--> </script>
【底图】
以下是底图161.jpg
END
