HTML使用Canvas繪制動(dòng)畫時(shí)鐘

么是Canvas

<canvas> 是HTML中的一個(gè)元素，它可被用來通過 JavaScript（Canvas API 或 WebGL API）繪制圖形及圖形動(dòng)畫。

Canvas API 提供了一個(gè)通過 JavaScript 和 HTML 的 <canvas> 元素來繪制圖形的方式。它可以用于動(dòng)畫、游戲畫面、數(shù)據(jù)可視化、圖片編輯以及實(shí)時(shí)視頻處理等方面。

<canvas>標(biāo)簽本身沒有繪圖能力，它僅僅是圖形的容器。在HTML，一般通過Javascript語言來完成實(shí)際的操作。

創(chuàng)建HTML頁(yè)面并添加繪圖容器

本文通過Javascript操作Canvas制作一個(gè)簡(jiǎn)單的顯示當(dāng)前時(shí)間的動(dòng)畫時(shí)鐘，了解和學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的canvas用法，僅以拋磚引玉。

首先創(chuàng)建一個(gè)HTML文件，為了方便管理，使用一個(gè)div標(biāo)簽包裹兩個(gè)canvas標(biāo)簽，并加上一些簡(jiǎn)單的css樣式。

<!doctype html>
<html lang="zh-cn">
<head><title>Canvas繪制動(dòng)畫時(shí)鐘</title>
<style>
html,body{margin:0;padding:0}
#clockWrap {
	position: relative;
}
canvas {
	position: absolute;
}
#clock-ui {
	z-index: 2;
}
#clock-plate {
	z-index: 1;
}
</style>
</head>
<body>
  <div id="clockWrap">
  <canvas id="clock-plate"></canvas>
  <canvas id="clock-ui"></canvas>
</div>
<script></script>
</body></html>

本示例中使用了兩個(gè)canvas標(biāo)簽（為什么使用兩個(gè)，一個(gè)不是更簡(jiǎn)單嗎？），一個(gè)用于繪制鐘面，一個(gè)根據(jù)當(dāng)前時(shí)間實(shí)時(shí)顯示和更新時(shí)針、分針和秒針的動(dòng)態(tài)指向。好了，話不多說，開干。

繪制鐘面刻度

一個(gè)簡(jiǎn)單的時(shí)鐘，可以分為鐘面上的刻度和指針。其中刻度和12個(gè)數(shù)字是固定的，我們可以將它們繪制在當(dāng)作背景的canvas上（示例中id為clock-plate的canvas）。

（1）要使用canvas，首先必須通過容器獲取渲染上下文：

var $=function(id){return document.querySelector(id);}//這個(gè)函數(shù)只是為了方便獲取dom元素
const canvasbg=$("#clock-plate"),
      canvas=$("#clock-ui"),
      ctx = canvasbg.getContext("2d"),//背景容器上下文
      ctxUI = canvas.getContext("2d");//指針容器上下文，后面代碼要用
//定義畫布寬度和高度，時(shí)鐘圓直徑，并設(shè)置畫布大小
const oW=1000,oH=800,cW=400,r=cW/2,oX=oW/2,oY=oH/2;
canvas.width=oW;
canvas.height=oH;
canvasbg.width=oW;
canvasbg.height=oH;

（2）畫鐘的邊框，為了好看，這里畫兩個(gè)圈：

 //畫出時(shí)鐘外圓框
  ctx.lineWidth = 12;
	ctx.beginPath();
	ctx.arc(oX, oY, r+14, 0, 2 * Math.PI);
	ctx.stroke();
	ctx.closePath();
	ctx.lineWidth = 8;
	//畫出時(shí)鐘內(nèi)圓框（刻度圈）
	ctx.beginPath();
	ctx.arc(oX, oY, r, 0, 2 * Math.PI);
	ctx.stroke();
	ctx.closePath();
	ctx.beginPath();

邊框效果圖

（3）繪制刻度線和數(shù)字，可以利用三角函數(shù)計(jì)算出每個(gè)刻度的坐標(biāo)：

利用三角函數(shù)計(jì)算刻度線的坐標(biāo)位置

鐘面上有12個(gè)大格，從正上方12開始，它們的度數(shù)分別是270，300，330，0，30，60，90，120，150，180，210，240。然后利用JS的Math.sin和Math.cos分別計(jì)算出各大格的坐標(biāo)。注意：js中Math.sin()和Math.cos()的參數(shù)不是角度數(shù)是弧度。可以使用Math.PI/180*角度來轉(zhuǎn)化，比如將30度轉(zhuǎn)換成弧度=Math.PI/180*30

//繪制鐘表中心點(diǎn)
	ctx.beginPath();
	ctx.arc(oX, oY, 8, 0, 2 * Math.PI);//圓心
	ctx.fill();
	ctx.closePath();
	//設(shè)置刻度線粗細(xì)度
	ctx.lineWidth = 3;
	//設(shè)置鐘面12個(gè)數(shù)字的字體、大小和對(duì)齊方式
	ctx.font = "30px serif";
	ctx.textAlign="center";
	ctx.textBaseline="middle";
	var kdx,kdy;
	//繪制12個(gè)大刻度和12個(gè)數(shù)字
	//為方便計(jì)算，先定義了0-11這12個(gè)刻度對(duì)應(yīng)的度數(shù)，也可以直接定義對(duì)應(yīng)的弧度。
	const hd=Math.PI/180，degr=[270,300,330,0,30,60,90,120,150,180,210,240];
	for(var i=0;i<12;i++){
		kdx=oX+Math.cos(hd*degr[i])*(r-3);
		kdy=oY+Math.sin(hd*degr[i])*(r-3);
		ctx.beginPath();
		ctx.arc(kdx, kdy, 6, 0, 2 * Math.PI);//畫圓形大刻度
		ctx.fill();
    //繪制刻度對(duì)應(yīng)的數(shù)字
		ctx.strokeText(i==0? 12 : i,oX+Math.cos(hd*degr[i])*(r-24),oY+Math.sin(hd*degr[i])*(r-24));
		ctx.closePath();
	}
	
	//繪制小刻度
	ctx.lineWidth = 2;
	for(var i=0;i<60;i++){
		if(i % 5 == 0) continue;//跳過與刻度重疊的刻度
		x0=Math.cos(hd*i*6);
		y0=Math.sin(hd*i*6);
		ctx.beginPath();
		ctx.moveTo(oX+x0*(r-10), oY+y0*(r-10)); 
		ctx.lineTo(oX+x0*r, oY+y0*r); //畫短刻度線
		ctx.stroke(); 
		ctx.closePath();
	}

效果如圖：

鐘面效果圖

（4）根據(jù)當(dāng)前時(shí)間繪制指針

習(xí)慣上，時(shí)針粗短，分針略粗而長(zhǎng)，秒針細(xì)長(zhǎng)。為加大區(qū)別，示例中秒針細(xì)長(zhǎng)并且繪制成紅色。

function drawHp(i){//繪制時(shí)針
	const x0=Math.cos(hd*i*30),y0=Math.sin(hd*i*30);
	drawPointer(oX,oY,oX+x0*(r-90),oY+y0*(r-90),10,"#000000");
}
function drawMp(i){//繪制分針
	const x0=Math.cos(hd*i*6),y0=Math.sin(hd*i*6);
	drawPointer(oX,oY,oX+x0*(r-60),oY+y0*(r-60),5,"#000000");
}
function drawSp(i){//繪制秒針
	const x0=Math.cos(hd*i*6),y0=Math.sin(hd*i*6);
	drawPointer(oX,oY,oX+x0*(r-20),oY+y0*(r-20),2,"#FF0000");
}
//抽取出繪制三種指針時(shí)共同的部分，注意指針繪制在渲染上下文ctxUI中
function drawPointer(ox,oy,tx,ty,width,color){
	ctxUI.strokeStyle = color;
	ctxUI.lineCap = "round";
	ctxUI.lineWidth = width;
	ctxUI.beginPath();
	ctxUI.moveTo(ox, oy);
	ctxUI.lineTo(tx,ty);
	ctxUI.stroke();
	ctxUI.closePath();
}

現(xiàn)在已經(jīng)有了繪制三種指針的方法，參數(shù)是當(dāng)前時(shí)間的時(shí)、分和秒，將根據(jù)它們的值確定指針的坐標(biāo)。不過，因?yàn)槭褂玫氖悄J(rèn)的convas坐標(biāo)體系，0值實(shí)際指向3的位置，需要小小的修正一下。

window.requestAnimationFrame(function fn(){
		var d = new Date();
		ctxUI.clearRect(0,0,oW,oH);
		//度數(shù)從0開始，而0在3刻度（15分/秒位置），修正為全值減15，如果小于0則修正回來
    var hour=d.getHours(),minute=d.getMinutes()-15,second=d.getSeconds()-15;
		hour=hour>11? hour-15 : hour-3;
		drawHp(hour>=0? hour : 12+hour);
		drawMp(minute>=0? minute : 60+minute);
		drawSp(second>=0? second : 60+second);
		window.requestAnimationFrame(fn);
});

接下來，調(diào)用window.requestAnimationFrame，在其中繪制并更新指標(biāo)的位置。看看效果如何：

指針繪制情況與實(shí)際時(shí)間相符

貌似效果有了，截圖時(shí)電腦上的時(shí)間是10時(shí)17分，指針繪制上，時(shí)針指向10時(shí)，分針指向17。嗯，感覺有點(diǎn)別扭？對(duì)了，時(shí)針和分針怎么是端端正正地指向它們的整時(shí)整分刻度上呢？實(shí)際鐘表上時(shí)針和分針是展示動(dòng)態(tài)進(jìn)度的，此時(shí)時(shí)針應(yīng)該越過10時(shí)的位置才對(duì)。沒關(guān)系，我們?cè)诶L制時(shí)針和分針時(shí)別點(diǎn)東西，讓它的角度值加上分針和秒針的值試試。

//修改后的繪制三種指針的方法
function drawHp(i,f,m){//繪制時(shí)針，參數(shù)：時(shí)，分，秒
	const x0=Math.cos(hd*(i+(f/60)+(m/600))*30),y0=Math.sin(hd*(i+(f/60)+(m/600))*30);
	drawPointer(oX,oY,oX+x0*(r-90),oY+y0*(r-90),10,"#000000");
}
function drawMp(i,f){//繪制分針，參數(shù)，分，秒
	const x0=Math.cos(hd*(i+(f/60))*6),y0=Math.sin(hd*(i+(f/60))*6);
	drawPointer(oX,oY,oX+x0*(r-60),oY+y0*(r-60),5,"#000000");
}
function drawSp(i){//繪制秒針
	const x0=Math.cos(hd*i*6),y0=Math.sin(hd*i*6);
	drawPointer(oX,oY,oX+x0*(r-20),oY+y0*(r-20),2,"#FF0000");
}

再來看看效果，嗯，立竿見影呀：

指針指向更合理了

到此為止，canvas繪制一個(gè)簡(jiǎn)易時(shí)鐘就完成了。下面繼續(xù)優(yōu)化一下。剛才使用requestAnimationFrame方法即時(shí)更新繪制情況。這個(gè)方法與刷新率有關(guān)，看看mdn上面怎么說的：

window.requestAnimationFrame() 方法會(huì)告訴瀏覽器你希望執(zhí)行一個(gè)動(dòng)畫。它要求瀏覽器在下一次重繪之前，調(diào)用用戶提供的回調(diào)函數(shù)。
對(duì)回調(diào)函數(shù)的調(diào)用頻率通常與顯示器的刷新率相匹配。雖然 75hz、120hz 和 144hz 也被廣泛使用，但是最常見的刷新率還是 60hz（每秒 60 個(gè)周期/幀）。為了提高性能和電池壽命，大多數(shù)瀏覽器都會(huì)暫停在后臺(tái)選項(xiàng)卡或者隱藏的 <iframe> 中運(yùn)行的 requestAnimationFrame()。

本示例中，更新指針的位置并不需要很高的刷新頻率，可以通過節(jié)流進(jìn)行一下優(yōu)化：

var fps = 5, fpsInterval = 1000 / fps,lastTime = new Date().getTime(); //記錄上次執(zhí)行的時(shí)間
function runStep() {
    requestAnimationFrame(runStep);
    var d=new Date(),now = d.getTime()
    var elapsed = now - lastTime;
    if (elapsed > fpsInterval) {
				ctxUI.clearRect(0,0,oW,oH);
        lastTime = now - (elapsed % fpsInterval); 
			//度數(shù)從0開始，而0在3刻度（15分/秒位置），修正為全值-15，如果小于0則用60減回
        var hour=d.getHours(),minute=d.getMinutes()-15,second=d.getSeconds()-15;//console.log(d.getSeconds(),second);
        hour=hour>11? hour-15 : hour-3;
        drawHp(hour>=0? hour : 12+hour,minute+15,second+15);
        drawMp(minute>=0? minute : 60+minute,second+15);
        drawSp(second>=0? second : 60+second);
    }
}
runStep();

當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的方法是很多，比如可以使用畫布的旋轉(zhuǎn)（rotate方法）來實(shí)現(xiàn)指針的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)等等。

完整HTML+JS源碼：

用canvas做的一個(gè)時(shí)鐘，先看效果

1、繪制時(shí)鐘圓盤

繪制時(shí)鐘圓盤，其實(shí)就是繪制一個(gè)圓，這個(gè)比較簡(jiǎn)單，代碼如下：

2、標(biāo)繪刻度

標(biāo)繪刻度的難點(diǎn)在于確定刻度點(diǎn)的位置，這需要用到一些的幾何知識(shí)，圓弧和三角函數(shù)。

如上圖，要求圓上任意一點(diǎn)A的位置，通過三角函數(shù)可以推出：

x1=BC=cos(a)*AC
y1=BC=sin(a)*AC

其中AC就是半徑，是已知的

現(xiàn)在我們要來確定角a的度數(shù)：

小時(shí)刻度：12個(gè)刻度，每一小時(shí)的角度為：360/12，弧度為：2π/12
分鐘刻度：60個(gè)刻度，每一分鐘的角度為：360/60，弧度為：2π/60

有了半徑和角度我們就可以算出坐標(biāo)，這樣就可以繪制刻度了。注意js里面用的是弧度。

為了方便，我們用ctx.translate()把畫布原點(diǎn)重定向到了圓心，這改變了畫布的狀態(tài)，為了不影響后續(xù)的繪制，每次繪完之后都要把畫布恢復(fù)為原來的狀態(tài)，具體操作就是：重定向畫布原點(diǎn)之前，用ctx.save()保存畫布狀態(tài)，繪制完成之后，用ctx.restore()恢復(fù)之前保存的畫布狀態(tài)。

//保存畫布當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)
ctx.save();
//重定向畫布原點(diǎn)
ctx.translate(250,250);
//繪制代碼......
//恢復(fù)之前保存的狀態(tài)
ctx.restore();

繪制小時(shí)刻度代碼

同理，繪制分鐘刻度就簡(jiǎn)單，把12換成60就可以了。

繪制分鐘刻度代碼

3、畫時(shí)針

時(shí)針、分針、秒針都是和當(dāng)前時(shí)間有關(guān)，所以先要獲取當(dāng)前時(shí)間的小時(shí)數(shù)、分鐘數(shù)、秒數(shù)。

//得到當(dāng)前時(shí)間
var now=new Date();
//當(dāng)前小時(shí)數(shù)
var hour=now.getHours();
//當(dāng)前分鐘數(shù)
var minute=now.getMinutes();
//當(dāng)前秒數(shù)
var second=now.getSeconds();
hour=hour+minute/60;

畫時(shí)針時(shí)，我們先畫出指向12點(diǎn)的時(shí)針：

//指向12點(diǎn)的時(shí)針
ctx.beginPath();
ctx.lineWidth=8;
ctx.lineCap="round";
ctx.moveTo(0,10);
ctx.lineTo(0,-120);
ctx.stroke()

之后每一個(gè)時(shí)刻度點(diǎn)的時(shí)針就是把指向12點(diǎn)的時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的度數(shù)：

//旋轉(zhuǎn)度數(shù)
ctx.rotate(hour*2*Math.PI/12);

繪制時(shí)針代碼

同理，時(shí)針繪制好之后，分針和秒針也就簡(jiǎn)單，直接看代碼。

繪制分針代碼

繪制秒針代碼

為了好看我們?cè)佼嬕粋€(gè)中心點(diǎn)。

繪制中心點(diǎn)代碼

最后，為了讓時(shí)鐘實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，需要加一個(gè)定時(shí)任務(wù)，每秒執(zhí)行一次。

//一秒鐘執(zhí)行一次
setInterval(clock,1000);

還要注意，每次重繪都要清除畫布：

 ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);

最終完整的代碼邏輯如下：

這樣一個(gè)時(shí)鐘就完成了，如果想看更詳細(xì)的操作，推薦觀看視頻版。

家我呀,我是yangyang,此刻看到一個(gè)小特效,是國(guó)外一哥們做的,特來分享給大家.

效果介紹

數(shù)字時(shí)代，數(shù)字發(fā)光時(shí)鐘體現(xiàn)了形式與功能的融合。在這篇文章中，我們將深入研究如何使用 HTML、CSS 和 JavaScript 來構(gòu)建一個(gè)。

HTML

構(gòu)建一個(gè)結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)，其中包含小時(shí)、分鐘、秒和可選的 AM/PM 指示器元素。可訪問性至關(guān)重要，因此我們將使用語義標(biāo)簽并提供有意義的描述。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-cn">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Digital clock</title>
    <link rel="stylesheet" href="css/style.css" />
  </head>
  <body>
    <div class="hero">
      <div class="box">
        <style></style>
        <div class="clock">
          <span id="hrs">00</span>
          <span>:</span>
          <span id="min">00</span>
          <span>:</span>
          <span id="sec">00</span>
        </div>
      </div>
    </div>
    <script src="js/index.js"></script>
  </body>
</html>

css

利用 box-shadow 和 text-shadow 等屬性，我們將為時(shí)鐘注入活力。通過微調(diào)顏色和發(fā)光強(qiáng)度，我們將確保它吸引用戶。

* {
  margin: 0;
  padding: 0;
  font-family: "Poppins", sans-serif;
  box-sizing: border-box;
}
.hero {
  width: 100%;
  min-height: 100vh;
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
  background: #2f363e;
  position: relative;
}
.box {
  position: relative;
  width: 800px;
  height: 300px;
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}
.clock {
  border-radius: 10px;
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
  backdrop-filter: blur(40px);
  color: #6e7f92f6;
  z-index: 10;
}
.clock span {
  font-size: 80px;
  width: 110px;
  display: inline-block;
  text-align: center;
  position: relative;
}
.clock span::after {
  font-size: 16px;
  position: absolute;
  bottom: -15px;
  left: 50%;
  transform: translateX(-50%);
}
#hrs::after {
  content: "HOURES";
  color: #0f0;
  font-weight: 600;
  margin-bottom: -10px;
}
#min::after {
  content: "MINS";
  color: #0ff;
  font-weight: 600;
  margin-bottom: -10px;
}
#sec::after {
  content: "SEC";
  color: #ff0;
  font-weight: 600;
  margin-bottom: -10px;
}

/*------Anemated Border---------*/
.box::before {
  content: "";
  position: absolute;
  inset: 0;
  background: repeating-conic-gradient(
    from var(--a),
    #0f0,
    #ff0,
    #0ff,
    #f0f,
    #0ff
  );
  border-radius: 20px;
  animation: rotate 6s linear infinite;
}
.box::after {
  content: "";
  position: absolute;
  inset: 0;
  background: repeating-conic-gradient(
    from var(--a),
    #0f0,
    #ff0,
    #0ff,
    #f0f,
    #0ff
  );
  border-radius: 20px;
  animation: rotate 4s linear infinite;
  filter: blur(40px);
  opacity: 0.75;
}
.box style {
  position: absolute;
  inset: 4px;
  background: #2f363e;
  border-radius: 16px;
  color: #ff0;
  font-size: 20px;
  z-index: 1;
  display: flex;
  align-items: center;
  justify-content: center;
}
@property --a {
  syntax: "<angle>";
  inherits: false;
  initial-value: 0deg;
}
@keyframes rotate {
  0% {
    --a: 0;
  }
  0% {
    --a: -360deg;
  }
}