【Canvas与艺术】绘制八角光阑（光阑为显微镜望远镜镜头必备部件）

精选原创

科技之巅 2024-04-10 14:34:54 博主文章分类：代码艺术 ©著作权

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【关键点】

通过三角函数计算光阑三个关键控制点的位置。

【成果图】

【Canvas与艺术】绘制八角光阑（光阑为显微镜望远镜镜头必备部件）_Canvas 光阑

【Canvas与艺术】绘制八角光阑（光阑为显微镜望远镜镜头必备部件）_Canvas 光阑_02

【Canvas与艺术】绘制八角光阑（光阑为显微镜望远镜镜头必备部件）_Canvas 光阑_03

【Canvas与艺术】绘制八角光阑（光阑为显微镜望远镜镜头必备部件）_Canvas 光阑_04

【代码】

<!DOCTYPE html>
<html lang="utf-8">
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
<head>
     <title>八角光阑</title>
     <style type="text/css">
     .centerlize{
        margin:0 auto;
        width:1200px;
     }
     </style>
     </head>

     <body onload="init();">
        <div class="centerlize">
            <canvas id="myCanvas" width="12px" height="12px" style="border:1px dotted black;">
                如果看到这段文字说您的浏览器尚不支持HTML5 Canvas，请更换浏览器再试.
            </canvas>
            <img id="myImg" src="125.png" style="display:none;"/>
        </div>
     </body>
</html>
<script type="text/javascript">
<!--
/*****************************************************************
* 将全体代码(从<!DOCTYPE到script>)拷贝下来，粘贴到文本编辑器中，
* 另存为.html文件，再用chrome浏览器打开，就能看到实现效果。
******************************************************************/

// canvas的绘图环境
var ctx;

// 高宽
const WIDTH=512;
const HEIGHT=512;

// 光阑孔径
const R=200;

// 光阑片数
const N=8;

// 舞台对象
var stage;

//-------------------------------
// 初始化
//-------------------------------
function init(){
    // 获得canvas对象
    var canvas=document.getElementById('myCanvas');  
    canvas.width=WIDTH;
    canvas.height=HEIGHT;

    // 初始化canvas的绘图环境
    ctx=canvas.getContext('2d');  
    ctx.translate(WIDTH/2,HEIGHT/2);// 原点平移到画布中央

    // 准备
    stage=new Stage();    
    stage.init();

    // 开幕
    animate();
}

// 播放动画
function animate(){    
    stage.update();    
    stage.paintBg(ctx);
    stage.paintFg(ctx);     

    // 循环
    if(true){
        window.requestAnimationFrame(animate);   
    }
}

// 舞台类
function Stage(){
    // 旋转角
    this.theta=0;

    // 光阑尖角到中心的距离，即半径
    this.r=0;

    // 初始化
    this.init=function(){
        
    }

    // 更新
    this.update=function(){
        if(this.r<2*R-R*Math.cos(Math.PI/N)){
            this.r+=0.25;
            this.theta+=Math.PI/360;
        }
    }

    // 画背景
    this.paintBg=function(ctx){
        ctx.clearRect(-WIDTH/2,-HEIGHT/2,WIDTH,HEIGHT);// 清屏    

        // 斜45°线性渐变色
        var vgrd=ctx.createLinearGradient(-240,-240,240,240);
        vgrd.addColorStop(0,"rgb(255,255,170)");
        vgrd.addColorStop(1,"rgb(140,140,0)");

        // 波纹形外圈
        for(var i=0;i<5;i++){
            ctx.save();
            ctx.rotate(Math.PI/180*2*i);
            var arr=createWaveCircleArray(144,240,20);
            ctx.beginPath();
            for(var j=0;j<arr.length-2;j+=2){
                var pt1=arr[j];
                var pt2=arr[j+1];// 控制点
                var pt3=arr[j+2];            
                ctx.lineTo(pt1.x,pt1.y);
                ctx.quadraticCurveTo(pt2.x,pt2.y,pt3.x,pt3.y);
            }
            ctx.closePath();
            ctx.lineWidth=2;
            ctx.strokeStyle=vgrd;
            ctx.stroke();
            ctx.restore();
        }

        // 用圆去切取背景图成拉丝黄铜底
        ctx.save();
        ctx.rotate(Math.PI/2*3);
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(0,0,228,0,Math.PI*2,true);
        ctx.closePath();
        ctx.lineWidth=4;
        var gnt=ctx.createLinearGradient(0,-170,0,170);        
        gnt.addColorStop(0,"rgb(224,174,77)");
        gnt.addColorStop(1,"rgb(85,43,5)");
        ctx.strokeStyle=gnt;
        ctx.stroke();
        ctx.clip();        
        var img=document.getElementById("myImg");
        ctx.drawImage(img,0,0,260,260,-WIDTH/2,-HEIGHT/2,WIDTH,HEIGHT);
        ctx.restore();

        // 内孔道
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(0,0,200,0,Math.PI*2,true);
        ctx.closePath();
        ctx.lineWidth=0.5;
        ctx.fillStyle="white";
        ctx.fill();
        ctx.strokeStyle="yellow";
        ctx.stroke();

        // 作者
        ctx.textBaseline="bottom";
        ctx.textAlign="center";
        ctx.font = "8px consolas";
        ctx.fillStyle="black";
        ctx.fillText("逆火原创",WIDTH/2-40,HEIGHT/2-10);
    }

    // 画前景
    this.paintFg=function(ctx){
        // 画N片光阑
        for(i=0;i<N;i++){
            // 两角间夹角，对于六边形是PI/3，对于八边形是PI/4
            var interval=Math.PI*2/N;

            // 当前角到x正轴的夹角
            var angle=this.theta+i*interval;

            // A点的横纵坐标
            var ax=this.r*Math.cos(angle);
            var ay=this.r*Math.sin(angle);

            // 中心到每条边的距离
            var d=this.r*Math.cos(interval/2);

            // ∠OA'A
            var beta=Math.asin(d/R);

            // A'点的横纵坐标
            var a_x=R*Math.cos(angle+Math.PI/2-interval/2-beta);
            var a_y=R*Math.sin(angle+Math.PI/2-interval/2-beta);

            if(this.r<R /*防止出界*/){
                ctx.beginPath();
                ctx.moveTo(ax,ay);
                ctx.lineTo(a_x,a_y);
                ctx.arc(0,0,R,Math.PI/2-interval/2+angle-beta,Math.PI/2+interval/2+angle-beta,false);
                ctx.closePath();
                ctx.fillStyle=getColor(i);
                ctx.fill();
                ctx.strokeStyle="yellow";
                ctx.stroke();
            }
        }            
    }
}

// 函数，用于取得每片光阑的颜色
function getColor(index){
    var arr=["rgb(162,196,76)","rgb(251,188,0)","rgb(1,156,222)","rgb(225,6,126)",
             "rgb(162,196,76)","rgb(251,188,0)","rgb(1,156,222)","rgb(225,6,126)",];
    return arr[index % arr.length];
}

//--------------------------------------------------
// 函数：创建波浪式环形需要的数组
// n:浪头峰谷个数
// radius：环形半径
// waveHeight：浪高
// 返回：包含浪高中低点坐标的数组
//--------------------------------------------------
function createWaveCircleArray(n,radius,waveHeight){
    var arr=[];

    const LEN=n+2;// 数组长度比浪头峰谷数多两个以在绘图时形成闭环    
    for(var i=0;i<LEN;i++){
        var theta=i*Math.PI*2/n;
        var r=radius+Math.sin(Math.PI/2*i)*waveHeight;// 造成涨落
        var pt={};
        pt.x=r*Math.cos(theta);
        pt.y=r*Math.sin(theta);
        arr.push(pt);
    }

    return arr;
}

/*---------------------------------------------
郑智要反美，经济要蹭美，科技要赶美，生活要赴美。
这得有多精神错乱才行？
----------------------------------------------*/
//-->
</script>

【计算关键点用到的变量说明】

【Canvas与艺术】绘制八角光阑（光阑为显微镜望远镜镜头必备部件）_Canvas 光阑_05