经过前面的文章，我们已经能够在canvas画布上画出各种炫酷的图形和画面，但是这些画面都是禁止的，怎么样才能让他们动起来呢？
- 如何绘制基本图形可以参考：canvas基本图形绘制
- 如何对基本图形移动旋转缩放可以参考：canvas图形变换
- 如何设置基本图形颜色和样式可以参考：canvas样式和颜色
- 如何使用外部图片以及图形组合可以参考：canvas使用图片，图形组合以及裁剪
- canvas如何保存和加载图像可以参考：canvas图像保存
- canvas系列教程可以参考：canvas
动画的基本步骤
我们知道，动画是一帧一帧的画面不断反映实现的，人的眼睛看到一幅画或一个物体后，在0.34秒内不会消失。利用这一原理，在一幅画还没有消失前播放下一幅画，就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。在canvas中，就是在绘制完当前画面之后，快速的绘制下一个画面。步骤如下：
- 清空canvas。
- 除非接下来要画的内容会完全充满 canvas （例如背景图），否则你需要清空所有画布上的内容。最简单的做法就是用
clearRect方法。
- 除非接下来要画的内容会完全充满 canvas （例如背景图），否则你需要清空所有画布上的内容。最简单的做法就是用
- 保存canvas状态。
- 如果你要改变一些会改变 canvas 状态的设置（样式，变形之类的），又要在每画一帧之时都是原始状态的话，你需要先保存一下。
- 绘制动画图形（animated shapes）。
- 这一步才是重绘动画帧。
- 恢复 canvas 状态。
- 如果已经保存了 canvas 的状态，可以先恢复它，然后重绘下一帧。
操纵动画
在 canvas 上绘制内容是用 canvas 提供的或者自定义的方法，而通常，我们仅仅在脚本执行结束后才能看见结果，比如说，在 for 循环里面做完成动画是不太可能的。
因此，为了实现动画，我们需要一些可以定时执行重绘的方法。window对象提供了下面的方法实现定时动画：
-
setInterval(function, delay)当设定好间隔时间后，function会定期执行 -
setTimeout(function, delay)在设定好的时间之后执行函数 -
requestAnimationFrame(callback)告诉浏览器你希望执行一个动画，并在重绘之前，请求浏览器执行一个特定的函数来更新动画。
如果你并不需要与用户互动，你可以使用setInterval()方法，它就可以定期执行指定代码。如果我们需要做一个游戏，我们可以使用键盘或者鼠标事件配合上setTimeout()方法来实现。通过设置事件监听，我们可以捕捉用户的交互，并执行相应的动作。
window.requestAnimationFrame()这个方法提供了更加平缓并更加有效率的方式来执行动画，当系统准备好了重绘条件的时候，才调用绘制动画帧。一般每秒钟回调函数执行60次，也有可能会被降低。
在使用window.requestAnimationFrame()方法的过程中，我推荐使用下面的兼容性方法来代替：
window.requestAnimationFrame = (function(){
return window.requestAnimationFrame ||
window.webkitRequestAnimationFrame ||
window.mozRequestAnimationFrame ||
window.oRequestAnimationFrame ||
window.msRequestAnimationFrame ||
function (callback) {
window.setTimeout(callback, 1000 / 60);
};
})();
canvas动画实例-模拟小球*落体运动
上面介绍了canvas动画的基本概念，接下来我们将会在canvas中实现小球下落的动画。小球的完整代码再本文结尾。点击可跳转到结尾。
绘制小球
首先需要在canvas上绘制一个小球。
var ctx = document.getElementById('canvas').getContext('2d');
if (!ctx) {
console.log('您的浏览器不支持canvas');
// 可以抛出异常强制结束JS执行
throw new Error("Do not support canvas");
}
var ball = {
x: 100, // 小球的x坐标
y: 100, // 小球的y坐标
radius: 25, // 小球半径
color: 'cyan', // 小球颜色
draw: function() { // 绘制小球的函数
ctx.beginPath();
ctx.arc(this.x, this.y, this.radius, 0, Math.PI * 2, true);
ctx.closePath();
ctx.fillStyle = this.color;
ctx.fill();
},
clear: function() { // 清除小球区域的函数
ctx.clearRect(this.x - this.radius,
this.y - this.radius,
this.radius * 2,
this.radius * 2);
}
}
ball.draw(); // 绘制小球
添加运动描述
绘制了小球之后，要添加动画，还需要为小球添加速率矢量进行移动。另外，速度也是变化的量，对于只有落体运动，还有竖直方向的重力加速度，所以还需要为小球加上加速度。
var ball = {
x: 100, // 小球的x坐标
y: 100, // 小球的y坐标
vx: 0, // 小球水平方向速度
vy: 0, // 小球竖直方向速度
ax: 0, // 小球水平方向加速度
ay: 0, // 小球竖直方向加速度
dt: 1, // 两帧之间的时间为1个单位时间
radius: 25, // 小球半径
color: 'cyan', // 小球颜色
s: function(v, a, t) {
// 匀加速直线运动的位移公式：s=vt+1/2at^2
return v * t + (1 / 2.0) * a * t * t;
},
dx: function() {
// 计算水平方向的位移
return this.s(this.vx, this.ax, this.dt);
},
dy: function() {
// 计算竖直方向的位置
return this.s(this.vy, this.ay, this.dt);
},
next: function() {
// 计算小球下一时刻的位移
this.x += this.dx();
this.y += this.dy();
// 计算小球下一时刻的速度：v_t = v_0 + a*t
this.vx = this.vx + this.ax * this.dt;
this.vy = this.vy + this.ay * this.dt;
this.boundary(0, canvas.width, canvas.height, 0);
},
};
假设每一帧之间的时间是单位时间，那么根据当前小球的位置速度和加速度，我们就可以计算下一帧的小球的位置和速度，此时清空上一帧的canvas，再绘制下一帧，即可实现动画效果。
var animate; // 记录动画
ball.draw();
// 绘制一帧
function draw() {
// 1：清空画布
ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
// 2：绘制小球
ball.draw();
// 3：计算小球的下一个状态
ball.next();
// 4：进入下一帧
animate = window.requestAnimationFrame(draw);
}
边界处理
若没有任何的碰撞检测，我们的小球很快就会超出画布。我们需要检查小球的 x 和 y 位置是否已经超出画布的尺寸以及是否需要将速度矢量反转。
boundary: function(top, right, bottom, left) {
// 检测小球下一帧是否出界，出界则补正
if (this.y > bottom) { // 下边界越界
this.vy = -this.vy; // 速度反向
} else if (this.y < top) {
this.vy = -this.vy;
} else if (ball.x > right) {
this.vx = -this.vx; // 速度反向
} else if (ball.x < left) {
this.vx = -this.vx;
}
}
添加拖尾效果
为了使得小球运动更加逼真，可以添加拖尾效果。使用clearRect函数清除前一帧动画时，若用一个半透明的fillRect函数取代之，就可轻松制作长尾效果。
ctx.fillStyle = 'rgba(255,255,255,0.3)';
ctx.fillRect(0,0,canvas.width,canvas.height);
移动鼠标到canvas内可让小球动起来！
遗留问题和优化
在实际的生活中，小球碰撞到地面反弹的时候，反弹的高度会越来越低，因为碰撞地面损失了一部分速度。
boundary: function(top, right, bottom, left) {
// 检测小球下一帧是否出界，出界则补正
if (this.y > bottom) { // 下边界越界
this.vy = -this.vy; // 速度反向
this.vy = 0.9 * this.vy; // 速度损失
} else if (this.y < top) {
this.vy = -this.vy;
} else if (ball.x > right) {
this.vx = -this.vx; // 速度反向
} else if (ball.x < left) {
this.vx = -this.vx;
}
}
上面这种方式会偶尔使得小球无法反弹。
在碰撞地面的时候，小球的反弹之后的速度和位移，准确值需要根据严格的匀加速公式以及损失之后的速度来计算。
边界检查时上述方法是检查圆心和边界的位置，更好的方式是检查圆周和边界的距离。
源码可以以及效果可以参考这儿：本文实例
上述所有方式的源代码如下：
```html
ball animate
body {
margin:0;
padding:0;
height: 100%;
/*background: #000;*/
overflow: hidden;
}
canvas {
padding: 0;
background: #000;
border: 1px solid;
}
```