verlet.js 运动算法详解
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涉及文件:lib/vec2.js
构造函数
1 2 3 4  | function Vec2(x, y) { this.x = x || 0; this.y = y || 0;} | 
该函数定义了空间中(二维)的一点,对应canvas的坐标性质(左上角为坐标原点)
向量
正如高中数学所学,verletjs的动画都是基于向量实现的,向量顾名思义:有大小,有方向,这里的方向就是x,y两个方向。动画中涉及的任何一个“量”都可以看成一个向量。如:速度、重力、摩擦力等等。
向量加法
1 2 3  | Vec2.prototype.add = function(v) {    return new Vec2(this.x + v.x, this.y + v.y);} | 
如果一个向量A[1,2],另一个向量B[3,4];那么向量A+B=[1+3,2+4]=[4,6]
注意:以下的几个方法都是返回一个新对象。
向量减法
1 2 3  | Vec2.prototype.sub = function(v) {    return new Vec2(this.x - v.x, this.y - v.y);} | 
向量乘法
1 2 3  | Vec2.prototype.mul = function(v) {    return new Vec2(this.x * v.x, this.y * v.y);} | 
向量除法
1 2 3  | Vec2.prototype.div = function(v) {     return new Vec2(this.x / v.x, this.y / v.y);} | 
缩放
1 2 3  | Vec2.prototype.scale = function(coef) {    return new Vec2(this.x*coef, this.y*coef);} | 
其实缩放可以看成乘法,也可以看成除法;因为都能通过以上两种方法来实现。
位置重置
1 2 3 4 5  | Vec2.prototype.mutableSet = function(v) {    this.x = v.x;    this.y = v.y;    return this;} | 
向量是否相等
1 2 3  | Vec2.prototype.equals = function(v) {    return this.x == v.x && this.y == v.y;} | 
向量的长度(模)
1 2 3  | Vec2.prototype.length = function(v) {    return Math.sqrt(this.x*this.x + this.y*this.y);} | 
可以这么理解,速度是有大小,有方向的。但是当我们需要用速度大小进行计算的时候就需要用到速度的模了。
两点间的距离(标量)
1 2 3 4 5 6 7 8  | Vec2.prototype.dist2 = function(v) {     var x = v.x - this.x;     var y = v.y - this.y;    return x*x + y*y;}Vec2.prototype.dist = function(v) {     return Math.sqrt(this.dist2(v));} | 
法向量
1 2 3 4  | Vec2.prototype.normal = function() {    var m = Math.sqrt(this.x*this.x + this.y*this.y);    return new Vec2(this.x/m, this.y/m);} | 
所谓法向量就是和当前向量夹角为90度的向量;可以理解为:物体的重力和受到地面的反作用力。
向量点积
1 2 3  | Vec2.prototype.dot = function(v) {    return this.x*v.x + this.y*v.y;} | 
向量的点积得到的结果是一个数字,并非是一个向量
两个向量之间的夹角
1 2 3 4 5 6 7  | Vec2.prototype.angle = function(v) {     return Math.atan2(this.x*v.y-this.y*v.x,this.x*v.x+this.y*v.y);}  Vec2.prototype.angle2 = function(vLeft, vRight) {    return vLeft.sub(this).angle(vRight.sub(this));} | 
向量旋转
1 2 3 4 5  | Vec2.prototype.rotate = function(origin, theta) {    var x = this.x - origin.x;    var y = this.y - origin.y;    return new Vec2(x*Math.cos(theta) - y*Math.sin(theta) + origin.x, x*Math.sin(theta) + y*Math.cos(theta) + origin.y);} | 
这个旋转是基于某个位置,某个角度进行的旋转。旋转后得到一个新的向量;旋转的用处很大,比如有些时候根据鼠标的移动展现不同角度的动画。旋转在3D动画开发中尤其重要,接下来补充几个3D旋转算法:
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实际应用中并不推荐使用with语句,其实with语句的目的就是改变当前语句块的执行环境;即把this注入到语句块中,省去每次都要写this的麻烦。
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如何使用
动画中的一切和位置相关的计算都可以用向量来表示,这里以自由落体为例。
1、物体下落,有自身的重力、空气的阻力作用
2、假设物体从初速度为0开始下落
3、可以计算该物体下落的加速度
具体实现:
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接下来的几部分讲解verletjs是如何利用该动画原理来实现动画框架的。
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