Canvas 文本转粒子效果的实现代码
本文介绍了Canvas 文本转粒子效果的实现代码，分享给大家，希望对大家有所帮助，具体如下：
通过粒子来绘制文本让人感觉很有意思，配合粒子的运动更会让这个效果更加酷炫。本文介绍在 canvas 中通过粒子来绘制文本的方法。
实现原理
总的来说要做出将文本变成粒子展示的效果其实很简单，实现的原理就是使用两张 canvas，一张是用户看不到的 A canvas，用来绘制文本；另一张是用户看到的 B canvas，用来根据 A 的文本数据来生成粒子。直观表示如图：
创建离屏 canvas
HTML 只需要放置主 canvas 即可：
<!-- HTML 结构 -->
<html>
<head>
...
</head>
<body>
<canvas id="stage"></canvas>
</body>
</html>
然后创建一个离屏 canvas，并绘制文本：
const WIDTH = window.innerWidth;
const HEIGHT = window.innerHeight;
const offscreenCanvas = document.createElement('canvas');
const offscreenCtx = offscreenCanvas.getContext('2d');
offscreenCanvas.width = WIDTH;
offscreenCanvas.height = HEIGHT;
offscreenCtx.font = '100px PingFang SC';
offscreenCtx.textAlign = 'center';
offscreenCtx.baseline = 'middle';
offscreenCtx.fillText('Hello', WIDTH / 2, HEIGHT / 2);
这时页面上什么也没有发生，但实际上可以想象在离屏 canvas 上，此时应该如图所示：
核心方法 getImageData
使用 canvas 的 getImageData 方法，可以获取一个 ImageData 对象，这个对象用来描述 canvas 指定区域内的像素数据。也就是说，我们可以获取 “Hello” 这个文本每个像素点的位置和颜色，也就可以在指定位置生成粒子，最后形成的效果就是粒子拼凑成文本了。
要获取像素信息，需要使用 ImageData 对象的 data 属性，它将所有像素点的 rgba 值铺开成了一个数组，每个像素点有 rgba 四个值，这个数组的个数也就是 像素点数量 * 4。
假设我选取了一个 3 * 4 区域，那么一共 12 个像素点，每个像素点有 rgba 四个值，所以 data 这个数组就会有 12 * 4 = 48 个元素。
如果打印出 data，可以看到即从左往右，从上往下排列这些像素点的 rgba。
当然我们要获取的区域必须要包含文本，所以应该获取整个离屏 canvas 的区域：
const imgData = offscreenCtx.getImageData(0, 0, WIDTH, HEIGHT).data;
生成粒子
拿到 ImageData 后，通过遍历 data 数组，可以判断在离屏 canvas 的画布中，哪些点是有色彩的（处于文本中间），哪些点是没有色彩的（不在文本上），把那些有色彩的像素位置记下来，然后在主 canvas 上生成粒子，就 ok 了。
首先创建一下粒子类：
class Particle {
constructor (options = {}) {
const { x = 0, y = 0, color = '#fff', radius = 5} = options;
this.radius = radius;
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
}
draw (ctx) {
ctx.beginPath();
ctx.arc(this.x, this.y, this.radius, 0, 2 * Math.PI, false);
ctx.fillStyle = this.color;
ctx.fill();
ctx.closePath();
}
}
遍历 data，我们可以根据透明度，也就是 rgba 中的第四个元素是否不为 0 来判断该像素是否在文本中。
const particles = [];
const skip = 4;
for (var y = 0; y < HEIGHT; y += skip) {
for (var x = 0; x < WIDTH; x += skip) {
var opacityIndex = (x + y * WIDTH) * 4 + 3;
if (imgData[opacityIndex] > 0) {
particles.push(new Particle({
x,
y,
radius: 1,
color: '#2EA9DF'
}));
}
}
}
我们用 particles 数组来存放所有的粒子，这里的 skip 的作用是遍历的步长，如果我们一个像素一个像素地扫，那么最后拼凑文本的粒子将会非常密集，增大这个值，最后产生的粒子就会更稀疏。
最后在创建主 canvas 并绘制即可：
const canvas = document.querySelector('#stage');
canvas.width = WIDTH;
canvas.height = HEIGHT;
const ctx = canvas.getContext('2d');
for (const particle of particles) {
particle.draw(ctx);
}
效果如下：
完整代码见01-basic-text-to-particles
添加效果
了解实现原理之后，其实其他的就都是给粒子添加一些动效了。首先可以让粒子有一些随机的位移，避免看上去过于整齐。
const particles = [];
const skip = 4;
for (var y = 0; y < HEIGHT; y += skip) {
for (var x = 0; x < WIDTH; x += skip) {
var opacityIndex = (x + y * WIDTH) * 4 + 3;
if (imgData[opacityIndex] > 0) {
// 创建粒子时加入随机位移
particles.push(new Particle({
x: x + Math.random() * 6 - 3,
y: y + Math.random() * 6 - 3,
radius: 1,
color: '#2EA9DF'
}));
}
}
}
效果如下：
如果想实现变大的效果，如：
这种要怎么实现呢，首先需要随机产生粒子的大小，这只需要在创建粒子时对 radius 进行 random 即可。另外如果要让粒子半径动态改变，那么需要区分开粒子的渲染半径和初始半径，并使用 requestAnimationFrame 进行动画渲染：
class Particle {
constructor (options = {}) {
const { x = 0, y = 0, color = '#fff', radius = 5} = options;
this.radius = radius;
// ...
this.dynamicRadius = radius; // 添加 dynamicRadius 属性
}
draw (ctx) {
// ...
ctx.arc(this.x, this.y, this.dynamicRadius, 0, 2 * Math.PI, false); // 替换为 dynamicRadius
// ...
}
update () {
// TODO
}
}
requestAnimationFrame(function loop() {
requestAnimationFrame(loop);
ctx.fillStyle = '#fff';
ctx.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT);
for (const particle of particles) {
particle.update();
particle.draw(ctx);
}
});
那么关键就在于粒子的 update 方法要如何实现了，假设我们想让粒子半径在 1 到 5 中平滑循环改变，很容易让人联想到三角函数，如：
横轴应该是与时间相关，可以再维护一个变量每次调用 update 的时候进行加操作，简单做也可以直接用时间戳来进行计算。update 方法示例如下：
update () {
this.dynamicRadius = 3 + 2 * Math.sin(new Date() / 1000 % 1000 * this.radius);
}
完整代码见 02-text-to-particles-with-size-changing
