JS：指定FPS帧频，requestAnimationFrame播放动画

2022-10-15 13:38:25

Flash制作动画，最基础的概念就是帧，但在Flash中，帧频的控制比较简单，只需要编译前指定一下目标帧频就可以了。

实际运行时，不需要我们关心定时器的问题，flash player会定时触发EnterFrame消息，推动Movieclip播放。

在js这一侧，需要我们设定一个定时器，并推动相应的绘制逻辑执行。

最简单：

var FPS = 60;

setInterval(draw, 1000/FPS);

这个简单做法，如果draw带有大量逻辑计算，导致计算时间超过帧等待时间时，将会出现丢帧。除外，如果FPS太高，超过了当时浏览器的重绘频率，将会造成计算浪费，例如浏览器实际才重绘2帧，但却计算了3帧，那么有1帧的计算就浪费了。

成熟做法：

引入requestAnimationFrame，这个方法是用来在页面重绘之前，通知浏览器调用一个指定的函数，以满足开发者操作动画的需求。

这个函数类似setTimeout，只调用一次。

function draw() { 
        requestAnimationFrame(draw); 
        // ... Code for Drawing the Frame ... 
}

递归调用，就可以实现定时器。

但是，这样完全跟浏览器帧频同步了，无法自定义动画的帧频，是无法满足需求的。

接下来需要考虑如何控制帧频。

简单做法：

var fps = 30;
function tick() {
　　setTimeout(function() {
　　　　requestAnimationFrame(draw);
　　　　draw(); // ... Code for Drawing the Frame ...
　　}, 1000 / fps);
}
tick();

这种做法，比较直观的可以发现，每一次setTimeout执行的时候，都还要再等到下一个requestAnimationFrame事件到达，累积下去会造成动画变慢。

自行控制时间跨度：

var fps = 30;
var now;
var then = Date.now();
var interval = 1000/fps;
var delta;

function tick() {
　　requestAnimationFrame(draw);
　　now = Date.now();
　　delta = now - then;
　　if (delta > interval) {
　　　　// 这里不能简单then=now，否则还会出现上边简单做法的细微时间差问题。例如fps=10，每帧100ms，而现在每16ms（60fps）执行一次draw。16*7=112>100，需要7次才实际绘制一次。这个情况下，实际10帧需要112*10=1120ms>1000ms才绘制完成。
　　　　then = now - (delta % interval);
　　　　draw(); // ... Code for Drawing the Frame ...
　　}
}
tick();

针对低版本浏览器再优化：

如果浏览器没有requestAnimationFrame函数，实际底层还只能用setTimeout模拟，上边做的都是无用功。那么可以再改进一下。

var fps = 30;
var now;
var then = Date.now();
var interval = 1000/fps;
var delta;
window.requestAnimationFrame = window.requestAnimationFrame || window.mozRequestAnimationFrame || window.webkitRequestAnimationFrame || window.msRequestAnimationFrame;

function tick() {
　　if(window.requestAnimationFrame)
   {
　　    requestAnimationFrame(draw);
　　    now = Date.now();
　　    delta = now - then;
　　    if (delta > interval) {
        // 这里不能简单then=now，否则还会出现上边简单做法的细微时间差问题。例如fps=10，每帧100ms，而现在每16ms（60fps）执行一次draw。16*7=112>100，需要7次才实际绘制一次。这个情况下，实际10帧需要112*10=1120ms>1000ms才绘制完成。
　　　　    then = now - (delta % interval);
　　　　    draw(); // ... Code for Drawing the Frame ...
　　    }
   }
   else
   {
       setTimeout(draw, interval);
   }
}
tick();

最后，还可以加上暂停。

var fps = 30;
var pause = false;
var now;
var then = Date.now();
var interval = 1000/fps;
var delta;
window.requestAnimationFrame = window.requestAnimationFrame || window.mozRequestAnimationFrame || window.webkitRequestAnimationFrame || window.msRequestAnimationFrame;

function tick() {
     if(pause)
          return;
 　　if(window.requestAnimationFrame)
     {
　　　　...
     }
     else
     {
          ...
     }
}
tick();

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