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Canvas动画与CSS3、Jquery动画对比

添加时间:2013-12-6
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HTML5正在变得越来越流行。在这个移动设备日益增长的时代,对来自Adobe的Flash插件的改造需求也正在快速增长。因为就在最近,Adobe宣布Flash将不再支持移动设备。这意味着,Adobe自身也认为对移动设备来讲HTML5是一项重要的技术。而桌面系统的改变也是迟早的事。
 
HTML的一大劣势就是对于多媒体技术支持的缺乏。在HTML中,你无法直接显示一个视频或在屏幕上绘画。在HTML5中,随着<video>与<canvas>元素的引进。这些元素给予开发者直接使用“纯粹的”HTML来实现多媒体技术的可能性——仅需要写一些Javascript代码来配合HTML。在多媒体技术中,有一个基本的技术应该被支持——动画。在HTML5中,有不少方式能够实现该功能。
 
在这篇文章中,我仅将最新的<canvas>元素与即将到来的CSS3动画技术进行比较。其他的可能性包括DOM元素或SVG元素的创建和动画。这些可能性将不在本文中进行讨论。从开始就应该注意到canvas技术在当前发布的大部分主流浏览器都给予了支持,而CSS3动画仅在最新的FireFox与Chrome浏览器中才有实现的可能,下一个版本的IE也将提供对CSS3动画的支持。(所以本文中所有演示代码的效果,在Win 7系统下当前最新版的Chrome浏览器中都可实现,但在其他操作系统与其他浏览器中,并不一定能看到所有演示代码的效果)。
 
这里我选择了一个比较简单的动画:

\

 
PS:由于显卡、录制的帧间隔,以及可能你电脑处理器的原因,播放过程可能有些不太流畅或者失真!
分三种方式实现:
(1)   canvas元素结合JS
(2)   纯粹的CSS3动画(暂不被所有主流浏览器支持,比如IE)
(3)   CSS3结合Jquery实现
知道如何使用CSS3动画比知道如何使用<canvas>元素更重要:因为浏览器能够优化那些元素的性能(通常是他们的样式,比如CSS),而我们使用canvas自定义画出来的效果却不能被优化。原因又在于,浏览器使用的硬件主要取决于显卡的能力。目前,浏览器没有给予我们直接访问显卡的权力,比如,每一个绘画操作都不得不在浏览器中先调用某些函数。
 
让我们从Canvas开始
HTML代码:
[html]
<html>
   <head>
      <meta charset="UTF-8" />
         <title>Animation in HTML5 using the canvas element</title>
    </head>
   <body onload="init();">
      <canvas id="canvas" width="1000" height="600">Your browser does not support the <code><canvas></code>-element.Please think about updating your brower!</canvas>
      <div id="controls">
         <button type="button" onclick="speed(-0.1);">Slower</button>
         <button type="button" onclick="play(this);">Play</button>
     <button type="button" onclick="speed(+0.1)">Faster</button>
      </div>
   </body>
</html>
JS代码:
定义一些变量:
 
var dx=5,           //当前速率
            rate=1,         //当前播放速度
            ani,            //当前动画循环
            c,              //画图(Canvas Context)
            w,              //汽车[隐藏的](Canvas Context)
            grassHeight=130,        //背景高度
            carAlpha=0,         //轮胎的旋转角度
            carX=-400,          //x轴方向上汽车的位置(将被改变)
            carY=300,           //y轴方向上汽车的位置(将保持为常量)
            carWidth=400,       //汽车的宽度
            carHeight=130,      //汽车的高度
            tiresDelta=15,      //从一个轮胎到最接近的汽车底盘的距离
            axisDelta=20,       //汽车底部底盘的轴与轮胎的距离
            radius=60;          //轮胎的半径  www.2cto.com
 
为了实例化汽车canvas(初始时被隐藏),我们使用下面的自执行的匿名函数
 
(function(){
           var car=document.createElement('canvas');    //创建元素
           car.height=carHeight+axisDelta+radius;   //设置高度
           car.width=carWidth;              //设置宽度
           w=car.getContext('2d');
        })();   
 
点击“Play”按钮,通过定时重复执行“画汽车”操作,来模拟“帧播放”功能:
 
function play(s){               //参数s是一个button
           if(ani){                 //如果ani不为null,则代表我们当前已经有了一个动画
              clearInterval(ani);           //所以我们需要清除它(停止动画)
              ani=null;                 
              s.innerHTML='Play';           //重命名该按钮为“播放”
           }else{
              ani=setInterval(drawCanvas,40);       //我们将设置动画为25fps[帧每秒],40/1000,即为二十五分之一
              s.innerHTML='Pause';          //重命名该按钮为“暂停”
           }
        }
 
加速,减速,通过以下方法,改变移动距离的大小来实现:
 
function speed(delta){
           var newRate=Math.max(rate+delta,0.1);
           dx=newRate/rate*dx;
           rate=newRate;
        }
 
页面加载的初始化方法:
 
//init
            function init(){
           c=document.getElementById('canvas').getContext('2d');
           drawCanvas();
        }
 
主调方法:
 
function drawCanvas(){
           c.clearRect(0,0,c.canvas.width, c.canvas.height);    //清除Canvas(已显示的),避免产生错误
           c.save();                        //保存当前坐标值以及状态,对应的类似“push”操作
 
           drawGrass();                     //画背景
           c.translate(carX,0);                 //移动起点坐标
           drawCar();                       //画汽车(隐藏的canvas)
           c.drawImage(w.canvas,0,carY);            //画最终显示的汽车
           c.restore();                     //恢复Canvas的状态,对应的是类似“pop”操作
           carX+=dx;                        //重置汽车在X轴方向的位置,以模拟向前走
           carAlpha+=dx/radius;                 //按比例增加轮胎角度
 
           if(carX>c.canvas.width){              //设置某些定期的边界条件
              carX=-carWidth-10;                //也可以将速度反向为dx*=-1;
           }
        }
 
画背景:
 
function drawGrass(){
           //创建线性渐变,前两个参数为渐变开始点坐标,后两个为渐变结束点坐标
           var grad=c.createLinearGradient(0,c.canvas.height-grassHeight,0,c.canvas.height);
           //为线性渐变指定渐变色,0表示渐变起始色,1表示渐变终止色
           grad.addColorStop(0,'#33CC00');
           grad.addColorStop(1,'#66FF22');
           c.fillStyle=grad;
           c.lineWidth=0;
           c.fillRect(0,c.canvas.height-grassHeight,c.canvas.width,grassHeight);
           
        }
 
画车身:
 
function drawCar(){
           w.clearRect(0,0,w.canvas.width,w.canvas.height);     //清空隐藏的画板
           w.strokeStyle='#FF6600';                 //设置边框色
           w.lineWidth=2;                       //设置边框的宽度,单位为像素
           w.fillStyle='#FF9900';                   //设置填充色
           w.beginPath();                       //开始绘制新路径
           w.rect(0,0,carWidth,carHeight);              //绘制一个矩形
           w.stroke();                          //画边框
           w.fill();                            //填充背景
           w.closePath();                       //关闭绘制的新路径
           drawTire(tiresDelta+radius,carHeight+axisDelta);     //我们开始画第一个轮子
           drawTire(carWidth-tiresDelta-radius,carHeight+axisDelta);    //同样的,第二个
           
        }
 
画轮胎:
 
function drawTire(x,y){
           w.save();
           w.translate(x,y);
           w.rotate(carAlpha);
           w.strokeStyle='#3300FF';
           w.lineWidth=1;
           w.fillStyle='#0099FF';
           w.beginPath();
           w.arc(0,0,radius,0,2*Math.PI,false);
           w.fill();
           w.closePath();
           w.beginPath();
           w.moveTo(radius,0);
           w.lineTo(-radius,0);
           w.stroke();
           w.closePath();
           w.beginPath();
           w.moveTo(0,radius);
           w.lineTo(0,-radius);
           w.stroke();
           w.closePath();
           w.restore();
 
        }
由于原理简单,并且代码中作了详细注释,这里就不一一讲解!
 
该是CSS3出场了
你将看到我们未通过一句JS代码就完全实现了和上面一样的动画效果:
HTML代码:
[html]
<html>
   <head>
      <meta charset="UTF-8" />
      <title>Animations in HTML5 using CSS3 animations</title>
       </head>
   <body>
      <div id="container">
      <div id="car">
         <div id="chassis"></div>
         <div id="backtire" class="tire">
         <div class="hr"></div>
         <div class="vr"></div>
         </div>
         <div id="fronttire" class="tire">
         <div class="hr"></div>
         <div class="vr"></div>
         </div>   
      </div>
      <div id="grass"></div>
      </div>
      <footer></footer>
   </body>
</html>
 
CSS代码:
[css]
body
 {
    padding:0;
    margin:0;
 }
 
定义车身与轮胎转到的动画(你会看到基本每一个动画都有四个版本的定义:原生版本/webkit【Chrome|Safari】/ms【为了向后兼容IE10】/moz【FireFox】)
[css]
/*定义动画:从-400px的位置移动到1600px的位置*/
 @keyframes carAnimation
 {
    0% { left:-400px; }     /* 指定初始位置,0%等同于from*/
    100% { left:1600px; }   /* 指定最终位置,100%等同于to*/
 }
 
 /* Safari and Chrome */
 @-webkit-keyframes carAnimation
 {
    0% {left:-400px; }
    100% {left:1600px; }
 }
 
 /* Firefox */
 @-moz-keyframes carAnimation
 {
    0% {left:-400; }
    100% {left:1600px; } 
 }
 
 /*IE暂不支持,此处定义是为了向后兼容IE10*/
 @-ms-keyframes carAnimation
 {
    0% {left:-400px; }
    100%{left:1600px; }
 }
 
[css]
@keyframes tyreAnimation
 {
    0% {transform: rotate(0); }
    100% {transform: rotate(1800deg); }
 }
 
 @-webkit-keyframes tyreAnimation
 {
    0% { -webkit-transform: rotate(0); }
    100% { -webkit-transform: rotate(1800deg); }
 }
 
 @-moz-keyframes tyreAnimation
 {
    0% { -moz-transform: rotate(0); }
    100% { -moz-transform: rotate(1800deg); }
 }
 
 @-ms-keyframes tyreAnimation
 {
    0% { -ms-transform: rotate(0); }
    100% { -ms-transform: rotate(1800deg); }
 }
 
[css]
#container
 {
    position:relative;
    width:100%;
    height:600px;
    overflow:hidden;        /*这个很重要*/
 }
 
 #car
 {
    position:absolute;      /*汽车在容器中采用绝对定位*/
    width:400px;
    height:210px;       /*汽车的总高度,包括轮胎和底盘*/
    z-index:1;          /*让汽车在背景的上方*/
    top:300px;          /*距顶端的距离(y轴)*/
    left:50px;          /*距左侧的距离(x轴)*/
 
    /*以下内容赋予该元素预先定义的动画及相关属性*/
    -webkit-animation-name:carAnimation;        /*名称*/
    -webkit-animation-duration:10s;         /*持续时间*/
    -webkit-animation-iteration-count:infinite;     /*迭代次数-无限次*/
    -webkit-animation-timing-function:linear;       /*播放动画时从头到尾都以相同的速度*/
 
    -moz-animation-name:carAnimation;       /*名称*/
    -moz-animation-duration:10s;            /*持续时间*/
    -moz-animation-iteration-count:infinite;        /*迭代次数-无限次*/
    -moz-animation-timing-function:linear;      /*播放动画时从头到尾都以相同的速度*/
 
    -ms-animation-name:carAnimation;        /*名称*/
    -ms-animation-duration:10s;         /*持续时间*/
    -ms-animation-iteration-count:infinite;     /*迭代次数-无限次*/
    -ms-animation-timing-function:linear;       /*播放动画时从头到尾都以相同的速度*/
 
    animation-name:carAnimation;        /*名称*/
    animation-duration:10s;         /*持续时间*/
    animation-iteration-count:infinite;     /*迭代次数-无限次*/
    animation-timing-function:linear;       /*播放动画时从头到尾都以相同的速度*/
 }
 
 /*车身*/
 #chassis
 {
    position:absolute;
    width:400px;
    height:130px;
    background:#FF9900;
    border: 2px solid #FF6600;
 }
 
 /*轮胎*/
 .tire
 {
    z-index:1;          /*同上,轮胎也应置于背景的上方*/
    position:absolute;
    bottom:0;
    border-radius:60px;     /*圆半径*/
    height:120px;       /* 2*radius=height */
    width:120px;        /* 2*radius=width */
    background:#0099FF;     /*填充色*/
    border:1px solid #3300FF;
 
    -webkit-animation-name:tyreAnimation;
    -webkit-animation-duration:10s;
    -webkit-animation-iteration-count:infinite;
    -webkit-animation-timing-function:linear;
 
    -moz-animation-name:tyreAnimation;
    -moz-animation-duration:10s;
    -moz-animation-iteration-count:infinite;
    -moz-animation-timing-function:linear;
 
    -ms-animation-name:tyreAnimation;
    -ms-animation-duration:10s;
    -ms-animation-iteration-count:infinite;
    -ms-animation-timing-function:linear;       
 
    animation-name:tyreAnimation;
    animation-duration:10s;
    animation-iteration-count:infinite;
    animation-timing-function:linear;
 }
 
 #fronttire
 {
    right:20px;     /*设置右边的轮胎距离边缘的距离为20*/
 }
 
 #backtire
 { 
    left:20px;      /*设置左边的轮胎距离边缘的距离为20*/
 }
 
 #grass
 {
    position:absolute;  /*背景绝对定位在容器中*/
    width:100%;
    height:130px;
    bottom:0;
    /*让背景色线性渐变,bottom,表示渐变的起始处,第一个颜色值是渐变的起始值,第二个颜色值是终止值*/
    background:linear-grdaient(bottom,#33CC00,#66FF22);
    background:-webkit-linear-gradient(bottom,#33CC00,#66FF22);
    background:-moz-linear-gradient(bottom,#33CC00,#66FF22);
    background:-ms-linear-gradient(bottom,#33CC00,#66FF22); 
 }
 
 .hr,.vr
 {
    position:absolute;
    background:#3300FF;
 }
 
 .hr
 {
    height:1px;
    width:100%;     /*轮胎的水平线*/
    left:0;
    top:60px;
 }
 
 .vr
 {
    width:1px;
    height:100%;    /*轮胎的垂直线*/
    left:60px;
    top:0;
 }
 
JQuery与CSS3合体
这是一个效果与兼容性俱佳的方式(特别对于IE9暂不支持CSS3而言)
HTML代码(可以看到与CSS3中的HTML代码并无不同):
[html]
<html>
   <head>
      <meta charset="UTF-8" />
      <title>Animations in HTML5 using CSS3 animations</title>
       </head>
   <body>
      <div id="container">
      <div id="car">
         <div id="chassis"></div>
         <div id="backtire" class="tire">
         <div class="hr"></div>
         <div class="vr"></div>
         </div>
         <div id="fronttire" class="tire">
         <div class="hr"></div>
         <div class="vr"></div>
         </div>   
      </div>
      <div id="grass"></div>
      </div>
      <footer></footer>
   </body>
</html> 
 
CSS:
[css]
<style>
         body
     {
        padding:0;
        margin:0;
         }
 
      #container
     {
        position:relative;
        width:100%;
        height:600px;
        overflow:hidden;        /*这个很重要*/
     }
 
     #car
     {
        position:absolute;      /*汽车在容器中采用绝对定位*/
        width:400px;
        height:210px;       /*汽车的总高度,包括轮胎和底盘*/
        z-index:1;          /*让汽车在背景的上方*/
        top:300px;          /*距顶端的距离(y轴)*/
        left:50px;          /*距左侧的距离(x轴)*/
     }
 
      /*车身*/
     #chassis
     {
        position:absolute;
        width:400px;
        height:130px;
        background:#FF9900;
        border: 2px solid #FF6600;
     }
    
     /*轮胎*/
     .tire
     {
        z-index:1;          /*同上,轮胎也应置于背景的上方*/
        position:absolute;
        bottom:0;
        border-radius:60px;     /*圆半径*/
        height:120px;       /* 2*radius=height */
        width:120px;        /* 2*radius=width */
        background:#0099FF;     /*填充色*/
        border:1px solid #3300FF;
        -o-transform:rotate(0deg);  /*旋转(单位:度)*/
        -ms-transform:rotate(0deg);
        -webkit-transform:rotate(0deg);
        -moz-transform:rotate(0deg);
     }
 
     #fronttire
     {
        right:20px;     /*设置右边的轮胎距离边缘的距离为20*/
     }
 
     #backtire
     {
        left:20px;      /*设置左边的轮胎距离边缘的距离为20*/
     }
 
     #grass
     {
        position:absolute;  /*背景绝对定位在容器中*/
        width:100%;
        height:130px;
        bottom:0;
        /*让背景色线性渐变,bottom,表示渐变的起始处,第一个颜色值是渐变的起始值,第二个颜色值是终止值*/
        background:linear-grdaient(bottom,#33CC00,#66FF22);
        background:-webkit-linear-gradient(bottom,#33CC00,#66FF22);
        background:-moz-linear-gradient(bottom,#33CC00,#66FF22);
        background:-ms-linear-gradient(bottom,#33CC00,#66FF22); 
     }
 
     .hr,.vr
     {
        position:absolute;
        background:#3300FF;
     }
 
     .hr
     {
        height:1px;
        width:100%;     /*水平线*/
        left:0;
        top:60px;
     }
 
     .vr
     {
        width:1px;
        height:100%;    /*垂直线*/
        left:60px;
        top:0;
     }
 
      </style>
 
JS代码:
首先引入在线API:
 
<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.7.1/jquery.min.js"></script>
 
实现动画代码(相当简洁):
 
<script>
         $(function(){
         var rot=0;
         var prefix=$('.tire').css('-o-transform')?'-o-transform':($('.tire').css('-ms-transform')?'-ms-transform':($('.tire').css('-moz-transform')?'-moz-transform':($('.tire').css('-webkit-transform')?'-webkit-transform':'transform')));
 
         var origin={       /*设置我们的起始点*/
         left:-400
         };
 
         var animation={        /*该动画由jQuery执行*/
         left:1600      /*设置我们将移动到的最终位置*/
     };
 
         var rotate=function(){ /*该方法将被旋转的轮子调用*/
         rot+=2;
         $('.tire').css(prefix,'rotate('+rot+'deg)');
     };
 
         var options={      /*将要被jQuery使用的参数*/
         easing:'linear',   /*指定速度,此处只是线性,即为匀速*/
         duration:10000,    /*指定动画持续时间*/
         complete:function(){
            $('#car').css(origin).animate(animation,options);
         },
         step:rotate
     };
 
         options.complete();
      });
      </script>
 
简单讲解:prefix首先识别出当前是哪个定义被采用了(-o?-moz?-webkit?-ms?),然后定义了动画的起点位置和终点位置。接着,定义了设置旋转角度的函数(该函数将在在动画的每一步(step)中执行)。然后,定义了一个动画,该定义方式导致了无限自循环调用!
 
本文,通过一个简单的动画实例,演示了HTML5下,实现动画的几种常见方式。

 

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