使用p5.js实现动态GIF图片临摹重现

网络编程 2024/12/25 佚名

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前言

根据互动媒体技术老师的实验要求，临摹了一张GIF动态图，使用p5.js进行重现。
博客里面会有实现逻辑以及实现代码，在最后还会有一张自己实现的扩展图。

原图

实现步骤

规律总结

1、观察图片可以看到，整个图是由两个部分组成的，其中一个是棍状体，一个是螺旋状体。

2、棍状体从外到内越来越窄，整个图形在做绕固定旋转圆心的匀速圆周运动。

3、螺旋状体也是在做绕固定旋转圆心的匀速圆周运动。

4、螺旋状体的旋转角速度比棍状体的旋转角速度大。

具体实现逻辑

为了方便分析，我截取了一个静态的瞬间：

那么怎么实现呢？

我们可以创建两个函数，分别实现棍状体和螺旋体，然后再在draw()函数里面去实现这两个函数即可。

这是棍状体的实现函数：

//圆周运动棍状体绘制函数
function drawBoll(r, g, b, interval)

这是螺旋体的实现函数：

//圆周运动螺旋体的绘制函数
function drawBoll2( r, g, b, interval)

分两个部分来讲：

1、棍状体：其实很简单，我们可以看到静止的棍状体就是由14个小圆形组成的，由外到里半径逐渐减小，然后颜色是赤橙黄绿青蓝紫，赤橙黄绿青蓝紫，每个圆形做的是绕固定圆心的匀速圆周运动。那么，我们的实现就是可以先做一个圆形的匀速圆周运动，其他的圆形，只需要修改一下旋转半径、圆形半径以及颜色就可以了。至于圆周运动怎么实现，我会在后面讲到，往后面看就可以了。

2、螺旋体：螺旋体其实也是一个圆形的重复变换得来的，可以看到的是，螺旋体的每个圆形都一样大，不一样的是什么呢？圆形的颜色和旋转半径，还有的就是他们初始就存在的弧度间隔。那么，我们要做的其实就是画出一个匀速圆周运动的圆形，其它的就可以通过修改参数达到目的。

3、最后一步就是在draw()函数中去实现，我使用了一个for循环去实现：

for (var i =1;i < 15; i++) // for循环实现变化的重复
 {
  //其中前三个参数是颜色的RGB值，最后一个参数i实现各个圆形之间的变化
  drawBoll(139, 0, 255, i); 
  drawBoll2(139, 0, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 0, 255, i); 
  drawBoll2(0, 0, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 255, 255, i); 
  drawBoll2(0, 255, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 255, 0, i); 
  drawBoll2(0, 255, 0, i);
  i++;
  drawBoll(255, 255, 0, i); 
  drawBoll2(255, 255, 0, i); 
  i++;
  drawBoll(255, 165, 0, i); 
  drawBoll2(255, 165, 0, i); 
  i++;
  drawBoll(255, 0, 0, i); 
  drawBoll2(255, 0, 0, i); 
 }

代码实现

关于这个程序，具体的p5.js代码在这里：

//准备画板
function setup() {
 createCanvas(1000, 1000);
}

//开始作画
function draw() {
 background(50); //背景颜色
 for (var i =1;i < 15; i++) // for循环实现变化的重复
 {
  //其中前三个参数是颜色的RGB值，最后一个参数i实现各个圆形之间的变化
  drawBoll(139, 0, 255, i); 
  drawBoll2(139, 0, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 0, 255, i); 
  drawBoll2(0, 0, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 255, 255, i); 
  drawBoll2(0, 255, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 255, 0, i); 
  drawBoll2(0, 255, 0, i);
  i++;
  drawBoll(255, 255, 0, i); 
  drawBoll2(255, 255, 0, i); 
  i++;
  drawBoll(255, 165, 0, i); 
  drawBoll2(255, 165, 0, i); 
  i++;
  drawBoll(255, 0, 0, i); 
  drawBoll2(255, 0, 0, i); 
 }
}

//圆周运动棍状体绘制函数
function drawBoll(r, g, b, interval){
 fill(r, g, b);
 var x = 500; //圆周运动圆心的x坐标
 var y = 500; //圆周运动圆心的y坐标
 var t = millis() / 3; // 控制旋转速度的参数
 var xChange //圆周运动x坐标变化值
 var yChange; //圆周运动y坐标变化值
 var radius = interval * 15;//圆周运动的半径
 xChange = radius * Math.cos(t * Math.PI/180);
 yChange = radius * Math.sin(t * Math.PI/180); 
 x += xChange;
 y += yChange;
 ellipse(x, y, interval * 5, interval * 5);
}

//圆周运动螺旋体的绘制函数
function drawBoll2( r, g, b, interval){
 fill(r, g, b);
 var x = 500; //圆周运动圆心的x坐标
 var y = 500; //圆周运动圆心的y坐标
 var t = millis() / 1 + interval * 24; //24是两个小球之间间隔的角度
 var xChange //圆周运动x坐标变化值
 var yChange; //圆周运动y坐标变化值
 var radius = interval * 15;//圆周运动的半径
 xChange = radius * Math.cos(t * Math.PI/180);
 yChange = radius * Math.sin(t * Math.PI/180); 
 x += xChange;
 y += yChange;
 ellipse(x, y, 30, 30);
}

遇到的问题以及解决方案

1、怎样实现匀速圆周运动？

接着上面说的，怎么实现匀速圆周运动呢？

关于匀速圆周运动，要实现的话：
首先，我们要知道他的旋转半径、旋转圆心以及旋转角速度。
其次，就是根据这些参数，利用三角函数，去计算出运动的点的坐标与旋转圆心坐标之间的差。
最后，就是将圆心坐标补上这个计算出来的差，算出圆周运动的各个点的坐标，以这些坐标为圆心画小圆，这些小圆就是我们要的圆形了。

匀速圆周运动具体代码：

var x = 500; //圆周运动圆心的x坐标
 var y = 500; //圆周运动圆心的y坐标
 var t = millis() / 3; // 控制旋转速度的参数
 var xChange //圆周运动x坐标变化值
 var yChange; //圆周运动y坐标变化值
 var radius = interval * 15;//圆周运动的半径
 xChange = radius * Math.cos(t * Math.PI/180);
 yChange = radius * Math.sin(t * Math.PI/180); 
 x += xChange;
 y += yChange;
 ellipse(x, y, interval * 5, interval * 5);

2、p5.js与之前接触的编程语言的一些不同

一个是在p5.js中写函数的时候，括号里面的形参不需要声明，举个例子吧：

function drawBoll(r, g, b, interval)

上面这个就是正确的示例，下面是错误的例子：

function drawBoll(var r, var g, var b, var interval)

也就是说，形参里面不可以写var声明，不然会报错。

还有一个就是p5.js中声明变量用 var 就可以了，不要用int， char， string这些。

结果图

扩展作品

扩展作品介绍

这是我的扩展作品，是一个时钟，加上一个鼠标的交互

中间的分别是时针，分针，秒针，他们的实现就和上面那个gif图中的棍状体的实现一样，改了一下角速度和圆形大小。改了参数而已，我就不再细说。

主要来介绍一下这个简单的鼠标交互事件。

关于交互的话，可以看到的是这个律动的心是由两个部分组成的。

一个部分是外围的律动的粉色圆形，通过ellipse函数，这个圆形的圆心坐标就是当前鼠标的坐标，宽和高是变化的，我们可以设置一个变量size，size不断变大，到达临界值就减少，然后继续增大就可以了，代码如下：

size = size + 3;
if (size > 50)
  size = 20;
 ellipse(mouseX, mouseY, 20+size, 20+size);

一个部分就是中间的爱心，爱心是三个半圆组成，上面是两个小半圆，下面是一个大半圆，律动的效果和上面的一样。代码如下：

size = size + 3;
if (size > 50)
  size = 20;
 fill(255,0,0);//红色
 arc(mouseX+size/4, mouseY, size/2, size/2, PI, 0);//半圆
 arc(mouseX-size/4, mouseY, size/2, size/2, PI, 0);//半圆
 arc(mouseX, mouseY, size, size, 0*PI, 1*PI);//半圆

具体代码实现

//准备画板
function setup() {
 createCanvas(1000, 1000);
}

//开始作画
function draw() {
 background(50); //背景颜色
 for (var i =1;i < 15; i++) // for循环实现变化的重复
 {
  //其中前三个参数是颜色的RGB值，最后一个参数i实现各个圆形之间的变化
  drawBoll(139, 0, 255, i); 
  drawBoll2(139, 0, 255, i); 
  drawBoll3(139, 0, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 0, 255, i); 
  drawBoll2(0, 0, 255, i); 
  drawBoll3(0, 0, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 255, 255, i); 
  drawBoll2(0, 255, 255, i); 
  drawBoll3(0, 255, 255, i); 
  i++;
  drawBoll(0, 255, 0, i); 
  drawBoll2(0, 255, 0, i);
  drawBoll3(0, 255, 0, i);
  i++;
  drawBoll(255, 255, 0, i); 
  drawBoll2(255, 255, 0, i); 
  drawBoll3(255, 255, 0, i); 
  i++;
  drawBoll(255, 165, 0, i); 
  drawBoll2(255, 165, 0, i); 
  drawBoll3(255, 165, 0, i); 
  i++;
  drawBoll(255, 0, 0, i); 
  drawBoll2(255, 0, 0, i); 
  drawBoll3(255, 0, 0, i); 
 }
 mouse(255, 192, 203);
}

//时针绘制函数
function drawBoll(r, g, b, interval){
 fill(r, g, b);
 var x = 500; //圆周运动圆心的x坐标
 var y = 500; //圆周运动圆心的y坐标
 var t = 6 * millis() / 3600000; // 控制旋转速度的参数
 var xChange //圆周运动x坐标变化值
 var yChange; //圆周运动y坐标变化值
 var radius = interval * 15;//圆周运动的半径
 xChange = radius * Math.cos(t * Math.PI/180 - Math.PI / 2);
 yChange = radius * Math.sin(t * Math.PI/180 - Math.PI / 2); 
 x += xChange;
 y += yChange;
 ellipse(x, y, 30, 30);
}

//分针绘制函数
function drawBoll2( r, g, b, interval){
 fill(r, g, b);
 var x = 500; //圆周运动圆心的x坐标
 var y = 500; //圆周运动圆心的y坐标
 var t = 6 * millis() / 60000; // 控制旋转速度的参数
 var xChange //圆周运动x坐标变化值
 var yChange; //圆周运动y坐标变化值
 var radius = interval * 15;//圆周运动的半径
 xChange = radius * Math.cos(t * Math.PI/180 - Math.PI / 2);
 yChange = radius * Math.sin(t * Math.PI/180 - Math.PI / 2); 
 x += xChange;
 y += yChange;
 ellipse(x, y, 20, 20);
}

//秒针绘制函数
function drawBoll3( r, g, b, interval){
 fill(r, g, b);
 var x = 500; //圆周运动圆心的x坐标
 var y = 500; //圆周运动圆心的y坐标
 var t = 6 * millis() / 1000; // 控制旋转速度的参数
 var xChange //圆周运动x坐标变化值
 var yChange; //圆周运动y坐标变化值
 var radius = interval * 15;//圆周运动的半径
 xChange = radius * Math.cos(t * Math.PI/180 - Math.PI / 2);
 yChange = radius * Math.sin(t * Math.PI/180 - Math.PI / 2); 
 x += xChange;
 y += yChange;
 ellipse(x, y, 10, 10);
}

var size = 0;
// 实现鼠标交互的函数（律动的爱心）
function mouse(r, g, b){
 fill(r, g, b);
 size = size + 3;
 if (size > 50)
  size = 20;
 ellipse(mouseX, mouseY, 20+size, 20+size);
 fill(255,0,0);//红色
 arc(mouseX+size/4, mouseY, size/2, size/2, PI, 0);//半圆
 arc(mouseX-size/4, mouseY, size/2, size/2, PI, 0);//半圆
 arc(mouseX, mouseY, size, size, 0*PI, 1*PI);//半圆
}

以上便是此次实验的全部内容。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。

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