Tween算法

博客园Tween算法网址:http://www.cnblogs.com/cloudgamer/archive/2009/01/06/tween.html

效果说明

首先大家到这里下载flash的as脚本(建议看看这里的demo),1.0和2.0都可以(里面的算法都一样)。
例如打开2.0的可以看到几个as文件,每个文件对应一个Tween效果,分别有(参考里面的说明):
Linear:无缓动效果;
Quadratic:二次方的缓动(t^2);
Cubic:三次方的缓动(t^3);
Quartic:四次方的缓动(t^4);
Quintic:五次方的缓动(t^5);
Sinusoidal:正弦曲线的缓动(sin(t));
Exponential:指数曲线的缓动(2^t);
Circular:圆形曲线的缓动(sqrt(1-t^2));
Elastic:指数衰减的正弦曲线缓动;
Back:超过范围的三次方缓动((s+1)*t^3 - s*t^2);
Bounce:指数衰减的反弹缓动。
ps:以上都是自己的烂翻译,希望各位修正。

每个效果都分三个缓动方式(方法),分别是:
easeIn:从0开始加速的缓动;
easeOut:减速到0的缓动;
easeInOut:前半段从0开始加速,后半段减速到0的缓动。
其中Linear是无缓动效果,没有以上效果。

然后看看里面的算法,以Quad.as的easeOut为例:

  
  
  
  
  1. static function easeOut (t:Number, b:Number, c:Number, d:Number):Number { 
  2.     return -c *(t/=d)*(t-2) + b; 

这是as代码,四个参数分别是:
t: current time(当前时间);
b: beginning value(初始值);
c: change in value(变化量);
d: duration(持续时间)。
ps:Elastic和Back有其他可选参数,里面都有说明。

那如何在js中利用这些算法呢?可以看到,虽然是as代码,但里面的程序是可以直接放在js里使用的。
我们可以定义一个类,把它这部分放在里面

 

   
   
   
   
  1. var Tween = { 
  2.     Quad: { 
  3.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  4.             return -c *(t/=d)*(t-2) + b; 
  5.         } 
  6.     } 

这样,就可以用Tween.Quad.easeOut取得这个算法了,其他算法也一样处理就行了。

接下来就可以利用这个js的Tween来做一些缓动效果了。
先通过上面的坐标实例说一下算法原理:
x轴是时间,y轴是当前值,b是y轴的初始值,x轴的初始值是0,t是当前时间。当t(x轴)逐渐增加到达d时,当前值(y轴)会到达目标值(b+c)。
想详细理解的话可以找资料看看吧(貌似跟数学关系比较大)。

下面就介绍如何使用这个Tween了,首先b、c、d三个参数(即初始值,变化量,持续时间)在缓动开始前,是需要先确定好的。
举一个简单的例子,一个div要向右缓动,left初始值是50,那么b就是50,要向右移动100,那c就是100,如果知道的是目标值,例如要向右移动到150,那就把目标值150减初始值b就是变化量c了。
至于d的设置就比较灵活,只要符合t是从0向d递增(或递减)就可以了。
d跟步长配合使用来设置持续时间,例如d设置为100,如果设置步长是1,那么从0到100就有100步,即分100次来完成这个过程,步数越多那么持续时间就越长。
至于t的变化相当于时间的变化,一般是均匀变化的,每次变化都增加一个步长,当t从0递增(或递减)到d时,缓动就结束了。
要注意的是t是从0开始的,设置步长时必须确定t确实能到达d,如果上面的步长是3,那么t就永远都到不了d了。更好的处理是当t等于或超过d之后,就停止定时器并设置当前值为目标值。

了解了Tween的使用后就可以实现动画效果了。继续上面的例子,已经确定b是50,c是100,d是100,步长是1,使用Tween.Quad.easeOut算法。那么可以用以下程序实现缓动:

 
    
    
    
    
  1. var b=50,c=100,d=100,t=0; 
  2. function Run(){ 
  3.     div.style.left = Math.ceil(Tween.Quad.easeOut(t,b,c,d)) + "px"
  4.     if(t<d){ t++; setTimeout(Run, 10); } 
  5. Run(); 

一个简单的缓动效果就实现了,要实现不同的缓动,只需要使用对应的Tween算法就行了,以前看来遥不可及的效果,现在这么容易就实现了(当然那些算法才是最难的地方)。

完整的Tween:

 

     
     
     
     
  1. var Tween = { 
  2.     Linear: function(t,b,c,d){ return c*t/d + b; }, 
  3.     Quad: { 
  4.         easeIn: function(t,b,c,d){ 
  5.             return c*(t/=d)*t + b; 
  6.         }, 
  7.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  8.             return -c *(t/=d)*(t-2) + b; 
  9.         }, 
  10.         easeInOut: function(t,b,c,d){ 
  11.             if ((t/=d/2) < 1) return c/2*t*t + b; 
  12.             return -c/2 * ((--t)*(t-2) - 1) + b; 
  13.         } 
  14.     }, 
  15.     Cubic: { 
  16.         easeIn: function(t,b,c,d){ 
  17.             return c*(t/=d)*t*t + b; 
  18.         }, 
  19.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  20.             return c*((t=t/d-1)*t*t + 1) + b; 
  21.         }, 
  22.         easeInOut: function(t,b,c,d){ 
  23.             if ((t/=d/2) < 1) return c/2*t*t*t + b; 
  24.             return c/2*((t-=2)*t*t + 2) + b; 
  25.         } 
  26.     }, 
  27.     Quart: { 
  28.         easeIn: function(t,b,c,d){ 
  29.             return c*(t/=d)*t*t*t + b; 
  30.         }, 
  31.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  32.             return -c * ((t=t/d-1)*t*t*t - 1) + b; 
  33.         }, 
  34.         easeInOut: function(t,b,c,d){ 
  35.             if ((t/=d/2) < 1) return c/2*t*t*t*t + b; 
  36.             return -c/2 * ((t-=2)*t*t*t - 2) + b; 
  37.         } 
  38.     }, 
  39.     Quint: { 
  40.         easeIn: function(t,b,c,d){ 
  41.             return c*(t/=d)*t*t*t*t + b; 
  42.         }, 
  43.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  44.             return c*((t=t/d-1)*t*t*t*t + 1) + b; 
  45.         }, 
  46.         easeInOut: function(t,b,c,d){ 
  47.             if ((t/=d/2) < 1) return c/2*t*t*t*t*t + b; 
  48.             return c/2*((t-=2)*t*t*t*t + 2) + b; 
  49.         } 
  50.     }, 
  51.     Sine: { 
  52.         easeIn: function(t,b,c,d){ 
  53.             return -c * Math.cos(t/d * (Math.PI/2)) + c + b; 
  54.         }, 
  55.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  56.             return c * Math.sin(t/d * (Math.PI/2)) + b; 
  57.         }, 
  58.         easeInOut: function(t,b,c,d){ 
  59.             return -c/2 * (Math.cos(Math.PI*t/d) - 1) + b; 
  60.         } 
  61.     }, 
  62.     Expo: { 
  63.         easeIn: function(t,b,c,d){ 
  64.             return (t==0) ? b : c * Math.pow(2, 10 * (t/d - 1)) + b; 
  65.         }, 
  66.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  67.             return (t==d) ? b+c : c * (-Math.pow(2, -10 * t/d) + 1) + b; 
  68.         }, 
  69.         easeInOut: function(t,b,c,d){ 
  70.             if (t==0) return b; 
  71.             if (t==d) return b+c; 
  72.             if ((t/=d/2) < 1) return c/2 * Math.pow(2, 10 * (t - 1)) + b; 
  73.             return c/2 * (-Math.pow(2, -10 * --t) + 2) + b; 
  74.         } 
  75.     }, 
  76.     Circ: { 
  77.         easeIn: function(t,b,c,d){ 
  78.             return -c * (Math.sqrt(1 - (t/=d)*t) - 1) + b; 
  79.         }, 
  80.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  81.             return c * Math.sqrt(1 - (t=t/d-1)*t) + b; 
  82.         }, 
  83.         easeInOut: function(t,b,c,d){ 
  84.             if ((t/=d/2) < 1) return -c/2 * (Math.sqrt(1 - t*t) - 1) + b; 
  85.             return c/2 * (Math.sqrt(1 - (t-=2)*t) + 1) + b; 
  86.         } 
  87.     }, 
  88.     Elastic: { 
  89.         easeIn: function(t,b,c,d,a,p){ 
  90.             if (t==0) return b;  if ((t/=d)==1) return b+c;  if (!p) p=d*.3; 
  91.             if (!a || a < Math.abs(c)) { a=c; var s=p/4; } 
  92.             else var s = p/(2*Math.PI) * Math.asin (c/a); 
  93.             return -(a*Math.pow(2,10*(t-=1)) * Math.sin( (t*d-s)*(2*Math.PI)/p )) + b; 
  94.         }, 
  95.         easeOut: function(t,b,c,d,a,p){ 
  96.             if (t==0) return b;  if ((t/=d)==1) return b+c;  if (!p) p=d*.3; 
  97.             if (!a || a < Math.abs(c)) { a=c; var s=p/4; } 
  98.             else var s = p/(2*Math.PI) * Math.asin (c/a); 
  99.             return (a*Math.pow(2,-10*t) * Math.sin( (t*d-s)*(2*Math.PI)/p ) + c + b); 
  100.         }, 
  101.         easeInOut: function(t,b,c,d,a,p){ 
  102.             if (t==0) return b;  if ((t/=d/2)==2) return b+c;  if (!p) p=d*(.3*1.5); 
  103.             if (!a || a < Math.abs(c)) { a=c; var s=p/4; } 
  104.             else var s = p/(2*Math.PI) * Math.asin (c/a); 
  105.             if (t < 1) return -.5*(a*Math.pow(2,10*(t-=1)) * Math.sin( (t*d-s)*(2*Math.PI)/p )) + b; 
  106.             return a*Math.pow(2,-10*(t-=1)) * Math.sin( (t*d-s)*(2*Math.PI)/p )*.5 + c + b; 
  107.         } 
  108.     }, 
  109.     Back: { 
  110.         easeIn: function(t,b,c,d,s){ 
  111.             if (s == undefined) s = 1.70158; 
  112.             return c*(t/=d)*t*((s+1)*t - s) + b; 
  113.         }, 
  114.         easeOut: function(t,b,c,d,s){ 
  115.             if (s == undefined) s = 1.70158; 
  116.             return c*((t=t/d-1)*t*((s+1)*t + s) + 1) + b; 
  117.         }, 
  118.         easeInOut: function(t,b,c,d,s){ 
  119.             if (s == undefined) s = 1.70158;  
  120.             if ((t/=d/2) < 1) return c/2*(t*t*(((s*=(1.525))+1)*t - s)) + b; 
  121.             return c/2*((t-=2)*t*(((s*=(1.525))+1)*t + s) + 2) + b; 
  122.         } 
  123.     }, 
  124.     Bounce: { 
  125.         easeIn: function(t,b,c,d){ 
  126.             return c - Tween.Bounce.easeOut(d-t, 0, c, d) + b; 
  127.         }, 
  128.         easeOut: function(t,b,c,d){ 
  129.             if ((t/=d) < (1/2.75)) { 
  130.                 return c*(7.5625*t*t) + b; 
  131.             } else if (t < (2/2.75)) { 
  132.                 return c*(7.5625*(t-=(1.5/2.75))*t + .75) + b; 
  133.             } else if (t < (2.5/2.75)) { 
  134.                 return c*(7.5625*(t-=(2.25/2.75))*t + .9375) + b; 
  135.             } else { 
  136.                 return c*(7.5625*(t-=(2.625/2.75))*t + .984375) + b; 
  137.             } 
  138.         }, 
  139.         easeInOut: function(t,b,c,d){ 
  140.             if (t < d/2) return Tween.Bounce.easeIn(t*2, 0, c, d) * .5 + b; 
  141.             else return Tween.Bounce.easeOut(t*2-d, 0, c, d) * .5 + c*.5 + b; 
  142.         } 
  143.     } 

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