Dynamic Flow Fields with Vanilla JS and HTML Canvas
Have you ever been mesmerized by abstract particle animations? These flowing, dynamic visuals can be achieved with surprisingly simple techniques using plain JavaScript and the HTML canvas element. In this article, we will break down the process of creating a flow field that animates thousands of particles, giving them a natural movement.
1. Setting Up the Project
To start, we need three files: an HTML file to set up the canvas, a CSS file for styling, and a JavaScript file for handling the logic.
<meta charset="UTF-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> <title>Flow Fields</title> <link rel="stylesheet" href="styles.css"> <canvas id="canvas1"></canvas> <script src="script.js"></script>
Explanation:
- We define a
- The styles.css will be linked to style the canvas.
- The main animation logic is contained in script.js.
2. Styling the Canvas with CSS
Let’s add a simple style to give our canvas a black background and make sure all padding and margins are removed.
* { margin: 0; padding: 0; box-sizing: border-box; } canvas { background-color: black; }
Explanation:
- Setting margin and padding to zero ensures that the canvas fills the entire screen.
- The black background provides a nice contrast for the white particles.
3. Particle Class: Creating the Magic
The Particle class is where the core of the animation lies. Each particle moves across the canvas, leaving a trail of its past locations, creating the flowing effect.
class Particle { constructor(effect) { this.effect = effect; this.x = Math.floor(Math.random() * this.effect.width); this.y = Math.floor(Math.random() * this.effect.height); this.speedModifier = Math.floor(Math.random() * 5 + 1); this.history = [{ x: this.x, y: this.y }]; this.maxLength = Math.floor(Math.random() * 200 + 10); this.timer = this.maxLength * 2; this.colors = ['#4C026B', '#8E0E00', '#9D0208', '#BA1A1A', '#730D9E']; this.color = this.colors[Math.floor(Math.random() * this.colors.length)]; } draw(context) { context.beginPath(); context.moveTo(this.history[0].x, this.history[0].y); for (let i = 1; i = 1) { let x = Math.floor(this.x / this.effect.cellSize); let y = Math.floor(this.y / this.effect.cellSize); let index = y * this.effect.cols + x; let angle = this.effect.flowField[index]; this.speedX = Math.cos(angle); this.speedY = Math.sin(angle); this.x += this.speedX * this.speedModifier; this.y += this.speedY * this.speedModifier; this.history.push({ x: this.x, y: this.y }); if (this.history.length > this.maxLength) { this.history.shift(); } } else if (this.history.length > 1) { this.history.shift(); } else { this.reset(); } } reset() { this.x = Math.floor(Math.random() * this.effect.width); this.y = Math.floor(Math.random() * this.effect.height); this.history = [{ x: this.x, y: this.y }]; this.timer = this.maxLength * 2; } }
Explanation:
- Constructor: Each particle is initialized with a random position and movement speed. The history array tracks past positions to create trails.
- draw(): This function draws the particle’s path based on its history. The particle leaves a colorful trail that adds to the visual effect.
- update(): Here, the particle's position is updated by calculating the angle from the flow field. The speed and direction are controlled by trigonometric functions.
- reset(): When the particle finishes its trail, it is reset to a new random location.
4. Effect Class: Organizing the Animation
The Effect class handles the creation of particles and the flow field itself, which controls the movement of the particles.
class Effect { constructor(canvas) { this.canvas = canvas; this.width = this.canvas.width; this.height = this.canvas.height; this.particles = []; this.numberOfParticles = 3000; this.cellSize = 20; this.flowField = []; this.curve = 5; this.zoom = 0.12; this.debug = true; this.init(); } init() { this.rows = Math.floor(this.height / this.cellSize); this.cols = Math.floor(this.width / this.cellSize); for (let y = 0; y { particle.draw(context); particle.update(); }); } }
Explanation:
- Constructor: Initializes the canvas dimensions, the number of particles, and the flow field.
- init(): Calculates the angles for the flow field by combining trigonometric functions for each grid cell. This field influences how particles move.
- drawGrid(): Draws the grid that divides the canvas into cells, used when debugging.
- render(): Calls the draw and update methods for each particle to animate the particles across the canvas.
5. Bringing it to Life with the Animation Loop
To make everything work, we need an animation loop that continuously clears the canvas and re-renders the particles:
const effect = new Effect(canvas); function animate() { ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); effect.render(ctx); requestAnimationFrame(animate); } animate();
Explanation:
- clearRect(): Clears the canvas on each frame to avoid drawing over previous frames.
- requestAnimationFrame: Keeps the animation smooth by recursively calling the animate() function.
Conclusion
By breaking down the Particle and Effect classes, we have created a fluid and dynamic flow field animation using only vanilla JavaScript. The simplicity of the HTML canvas, combined with JavaScript's trigonometric functions, allows us to build these mesmerizing visual effects.
Feel free to play around with the particle count, colors, or the flow field formula to create your own unique effects!
Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!

Comprendre le fonctionnement du moteur JavaScript en interne est important pour les développeurs car il aide à écrire du code plus efficace et à comprendre les goulots d'étranglement des performances et les stratégies d'optimisation. 1) Le flux de travail du moteur comprend trois étapes: analyse, compilation et exécution; 2) Pendant le processus d'exécution, le moteur effectuera une optimisation dynamique, comme le cache en ligne et les classes cachées; 3) Les meilleures pratiques comprennent l'évitement des variables globales, l'optimisation des boucles, l'utilisation de const et de locations et d'éviter une utilisation excessive des fermetures.

Python convient plus aux débutants, avec une courbe d'apprentissage en douceur et une syntaxe concise; JavaScript convient au développement frontal, avec une courbe d'apprentissage abrupte et une syntaxe flexible. 1. La syntaxe Python est intuitive et adaptée à la science des données et au développement back-end. 2. JavaScript est flexible et largement utilisé dans la programmation frontale et côté serveur.

Python et JavaScript ont leurs propres avantages et inconvénients en termes de communauté, de bibliothèques et de ressources. 1) La communauté Python est amicale et adaptée aux débutants, mais les ressources de développement frontal ne sont pas aussi riches que JavaScript. 2) Python est puissant dans les bibliothèques de science des données et d'apprentissage automatique, tandis que JavaScript est meilleur dans les bibliothèques et les cadres de développement frontaux. 3) Les deux ont des ressources d'apprentissage riches, mais Python convient pour commencer par des documents officiels, tandis que JavaScript est meilleur avec MDNWEBDOCS. Le choix doit être basé sur les besoins du projet et les intérêts personnels.

Le passage de C / C à JavaScript nécessite de s'adapter à la frappe dynamique, à la collecte des ordures et à la programmation asynchrone. 1) C / C est un langage dactylographié statiquement qui nécessite une gestion manuelle de la mémoire, tandis que JavaScript est dynamiquement typé et que la collecte des déchets est automatiquement traitée. 2) C / C doit être compilé en code machine, tandis que JavaScript est une langue interprétée. 3) JavaScript introduit des concepts tels que les fermetures, les chaînes de prototypes et la promesse, ce qui améliore la flexibilité et les capacités de programmation asynchrones.

Différents moteurs JavaScript ont des effets différents lors de l'analyse et de l'exécution du code JavaScript, car les principes d'implémentation et les stratégies d'optimisation de chaque moteur diffèrent. 1. Analyse lexicale: convertir le code source en unité lexicale. 2. Analyse de la grammaire: générer un arbre de syntaxe abstrait. 3. Optimisation et compilation: générer du code machine via le compilateur JIT. 4. Exécuter: Exécutez le code machine. Le moteur V8 optimise grâce à une compilation instantanée et à une classe cachée, SpiderMonkey utilise un système d'inférence de type, résultant en différentes performances de performances sur le même code.

Les applications de JavaScript dans le monde réel incluent la programmation côté serveur, le développement des applications mobiles et le contrôle de l'Internet des objets: 1. La programmation côté serveur est réalisée via Node.js, adaptée au traitement de demande élevé simultané. 2. Le développement d'applications mobiles est effectué par le reactnatif et prend en charge le déploiement multiplateforme. 3. Utilisé pour le contrôle des périphériques IoT via la bibliothèque Johnny-Five, adapté à l'interaction matérielle.

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