HTML5 JavaScript模拟流体效果

         把现实世界当中的物体模拟到计算机当中，一些简单的物理实验、碰撞旋转等等难度还是不算很大，难度较大的应当算流体模拟。

　　本文将在Canvas当中模拟出一个2D平面内的水珠，涉及的知识点和技巧包括：Jscex基础知识，贝塞尔曲线的绘制，合理利用CanvasRenderingContext2D的translate和rotate等API。

　　绘制椭圆

　　在模拟水滴之前，我们先思考一下怎么在canvas当中绘制一个椭圆。

　　大家可以很容易想到 下面几种方案：

　　1.根据椭圆笛卡尔坐标系方程绘制

　　2.根据椭圆极坐标方程绘制

　　3.根据椭圆曲率变化绘制

　　4.利用四条贝塞尔曲线绘制

　　第四中，也是性能最好的一种，这样可以避免复杂的计算，充分利用CanvasRenderingContext2D的API(API的性能是通过严格测试，一般情况下比较靠谱).

　　所以我们采用第四种方式来绘制椭圆。

var canvas;
var ctx;
canvas = document.getElementById("myCanvas1");
ctx = canvas.getContext("2d");
ctx.strokeStyle = "#fff";
function drawEllipse(x, y, w, h) {
var k = 0.5522848;
var ox = (w / 2) * k;
var oy = (h / 2) * k;
var xe = x + w;
var ye = y + h;
var xm = x + w / 2;
var ym = y + h / 2;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x, ym);
ctx.bezierCurveTo(x, ym - oy, xm - ox, y, xm, y);
ctx.bezierCurveTo(xm + ox, y, xe, ym - oy, xe, ym);
ctx.bezierCurveTo(xe, ym + oy, xm + ox, ye, xm, ye);
ctx.bezierCurveTo(xm - ox, ye, x, ym + oy, x, ym);
ctx.stroke();
}
ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
drawEllipse(10, 10, 40, 82);

　　(改变drawEllipse的四个参数试试)

　　旋转椭圆

　　这里的旋转不是绕上面的drawEllipse的前两个参数x,y旋转，二是绕椭圆的中心旋转。所以仅仅CanvasRenderingContext2D.rotate是不够的，因为CanvasRenderingContext2D.rotate是绕画布的左上角(0，0)旋转。所以我们先要把(0，0)通过CanvasRenderingContext2D.translate到椭圆的中心，然后再drawEllipse(-a/2, –b/2, a, b).

　　上面这句话，就是绕中心旋转的核心。这里还可以推广到任意图形或者图片(假设有约定的中心)。如图：

　　然后我们就可以先绘制一个鸟巢出来：

Your browser does not support the canvas element.

HTML5实验：JavaScript模拟流体效果

　　绘制水滴

　　旋转的椭圆和鸟巢神马的和水滴有什么关系呢?

　　我们通过改变椭圆的长轴和短轴，令其非常接近圆形(只能接近，不能等于圆形)，然后每次旋转擦除画布，就可以达你预想不到的效果!

　　这里需要注意的是，擦除画布不再是一句CanvasRenderingContext2D.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height)就可以，因为画布已经旋转和画布原点已经translate，所以我们使用 ctx.clearRect(-canvas.width, -canvas.height, 2 * canvas.width, 2 * canvas.height)来擦除画布。

　　我们画一个长轴42，短轴40的椭圆，旋转并擦除画布：

function drawEllipse(x, y, w, h) {

　　ctx.clearRect(-canvas.width, -canvas.height, 2 * canvas.width, 2 * canvas.height);

　　var k = 0.5522848;

　　var ox = (w / 2) * k;

　　var oy = (h / 2) * k;

　　var xe = x + w;

　　var ye = y + h;

　　var xm = x + w / 2;

　　var ym = y + h / 2;

　　ctx.beginPath();

　　ctx.moveTo(x, ym);

　　ctx.bezierCurveTo(x, ym - oy, xm - ox, y, xm, y);

　　ctx.bezierCurveTo(xm + ox, y, xe, ym - oy, xe, ym);

　　ctx.bezierCurveTo(xe, ym + oy, xm + ox, ye, xm, ye);

　　ctx.bezierCurveTo(xm - ox, ye, x, ym + oy, x, ym);

　　ctx.stroke();

　　ctx.translate(x + 20, y + 21);

　　px = -20;

　　py = -21;

　　ctx.rotate(10 * Math.PI * 2 / 360);

　　}

　　var ct;

　　var drawAsync = eval(Jscex.compile("async", function (ct) {

　　while (true) {

　　drawEllipse(px, py, 40, 42)

　　$await(Jscex.Async.sleep(10, ct));

　　}

　　}))

　　会是什么效果呢?

　　在线演示效果查看http://www.cnblogs.com/iamzhanglei/archive/2011/12/12/2284188.html

　　现在大家可以看到一个晃动的水珠了，流体实验刚刚开始，这篇只是一个起点····


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