Html5游戏开发-图形与动画（一）

最近研究了一下出来了很久的HTML5，总结了一下，准备来个系列，文中也许有很多问题，欢迎大家指正。

Canvas介绍

canvas用于在网页中绘制图形的一个元素，具体内容请查看 -> HTML5 Canvas

这里说些w3school中没有的。

立即模式

canvas元素是立即模式的图形系统，意味着当你提出要求时，他会立即绘制，然后立即忘记（绘制完成一个对象，就会销毁这个对象）。其它的图形系统（例如：SVG），使用了保留模式的图形系统，就是说绘制时他们会保留一系列将要绘制的对象。正因未Canvas不需要维护这一系列对象，所以Canvas的运行速度要快很多。

双缓存机制

在上面，我们提到了立即模式，但这里的“立即绘制”并不是大家所谓的立即，此处需要进一步说明。

在浏览器调用我们定义的绘制方法（假设这个方法是DrawGame）绘制当前动画帧时，Canvas元素并不是立即绘制出你指定的内容。相反，它会创建另一个Canvas元素（我们叫它Canvas2），所有的绘制实际上都在Canvas2中进行。当DrawGame方法返回时，浏览器会通过一个图形操作，复制Canvas2内容到屏幕上，我们将这种技术称为双缓存技术，双缓存技术让动画的实现变得平滑。

坐标系统（translate）

translate(x,y)这是Canvas元素的一个方法，游戏的背景移动，大多通过该方法来实现。游戏中，我们不会通过频繁对大量元素进行坐标计算来实现对象的滚动，因为这样的计算不仅消耗计算机性能，还增加了代码的维护难度。

注意：为了不影响后续的绘制，在使用translate(x,y)修改坐标系统后，需要再次调用translate(-x,-y)来恢复坐标系统。

具体内容请查看 -> HTML5 canvas translate()

创建Canvas镜像和恢复Canvas

在进行动画绘制时，我们会经常的对Canvas元素的绘图环境（context）进行修改，例如strokeStyle，lineWidth等。这些修改操作都是永久的，也就意味着对他们的修改将会影响接下来任何你在Canvas元素的图形操作。那么如何让这些操作只是临时有效呢？这里我们可以使用save()和restore()方法对当前Canvas元素的绘图环境状态创建镜像和恢复。任何写在这两个方法间的环境属性修改，在执行restore后，都会恢复成save时的状态。

注意：save()和restore()需要成对出现，也就是有save，就要有restore。

实现平滑的HTML5动画

所谓的动画，说白了就是一张一张的图片不断的连续更换。所以，通过编程实现动画也就是不断的通过替换图片，来达到动画的效果。

但是，这种不断地替换，当然不能使用死循环while(true)来实现，传统的方法是使用setTimeout()和setInterval()方法，这两个方法虽然都提供了毫秒级的精确度，但实际上，却达不到毫秒级（参考此处：setTimeout精度测试、setInterval精度测试）。所以为了保证动画的平滑度，我们不应该继续使用setTimeout和setInterval方法来实现对时间有着苛刻要求的动画，用什么来代替？我们在下一节讲到。

requestAnimationFrame()方法

在w3c中的Timing Control for Script-based Animations（参考此处 -> w3c-Script-based Animations）说明中，定义了一个requestAnimationFrame()窗口对象的方法。不同于setTimeout和setInterval方法，requestAnimationFrame是专门用来实现动画的，它使用浏览器的时间间隔进行绘制，不会掉帧。

这里需要注意的是，requestAnimationFrame方法在窗体没激活或者页签不可见的时候，动画会暂停。

下面是盗的图，支持requestAnimationFrame方法的浏览器及版本（来源：HTML5 requestAnimationFrame( ) 动画API）

javascript实例：

 function animate(now)
 {
     DrawGame(now);
     requestAnimationFrame(animate);
 }
 ...
 requestAnimationFrame(animate);

制作基于时间的运动

游戏帧速率是不稳定的，也许此时能够60帧/秒，下一刻也许就成了10帧/秒。游戏帧的速率是变化的，我们不能让游戏帧的速率影像到游戏中物体运动的速率，例如：人物的运动，背景的滚动，子弹的速度等等。所以，游戏中物体的运动必须是基于时间的，并且仅仅依赖于时间（例如：像素/秒），而不是动画帧速率。

在上一节的实例中，我们可以发现animate有个参数是now，它代表当前绘制的时间，既然有了这个参数，我们就能知道两次时间间隔，从而计算出运动的距离。

javascript实例：

 var speed = 50;
 var lastAnimationTime = new Date();
 var offsetX = 0;
 function SetBackgroundOffsetX(now)
 {
     offsetX += speed * (now - lastAnimationTime)/1000
     ...
     //如果一直加下去，背景会慢慢移出屏幕，下面的代码自己写吧
 }

结尾

到这里，关于图形与动画的内容就差不多结束了，内容不多，代码很少，但是我觉得已经够了，毕竟大部分的基础知识都能在网上找到哈哈。

本人不是HTML5大佬，如文中有问题，请大家帮忙指正，谢谢大家~