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[学术/精华文章] 物体缓动算法(Tween)

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发表于 2018-9-6 11:35 |显示全部楼层
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先说一下算法原理:

       x轴是时间,y轴是当前值,b是y轴的初始值,x轴的初始值是0,t是当前时间。当t(x轴)逐渐增加到达d时,当前值(y轴)会到达目标值(b+c)。

      想详细理解的话可以找资料看看吧(貌似跟数学关系比较大)。

     下面就介绍如何使用这个Tween了,首先b、c、d三个参数(即初始值,变化量,持续时间)在缓动开始前,是需要先确定好的。
举一个简单的例子,一个div要向右缓动,left初始值是50,那么b就是50,要向右移动100,那c就是100,如果知道的是目标值,例如要向右移动到150,那就把目标值150减初始值b就是变化量c了。

     至于d的设置就比较灵活,只要符合t是从0向d递增(或递减)就可以了。

    d跟步长配合使用来设置持续时间,例如d设置为100,如果设置步长是1,那么从0到100就有100步,即分100次来完成这个过程,步数越多那么持续时间就越长。

    至于t的变化相当于时间的变化,一般是均匀变化的,每次变化都增加一个步长,当t从0递增(或递减)到d时,缓动就结束了。
要注意的是t是从0开始的,设置步长时必须确定t确实能到达d,如果上面的步长是3,那么t就永远都到不了d了。更好的处理是当t等于或超过d之后,就停止定时器并设置当前值为目标值。

     了解了Tween的使用后就可以实现动画效果了。继续上面的例子,已经确定b是50,c是100,d是100,步长是1,使用Tween.Quad.easeOut算法。那么可以用以下程序实现缓动:

    var b=50,c=100,d=100,t=0;
function Run(){
    div.style.left = Math.ceil(Tween.Quad.easeOut(t,b,c,d)) + "px";
    if(t<d){ t++; setTimeout(Run, 10); }
}
Run();

完整Tween如下:

var Tween = {
    Linear: function(t,b,c,d){ return c*t/d + b; },
    Quad: {
        easeIn: function(t,b,c,d){
            return c*(t/=d)*t + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d){
            return -c *(t/=d)*(t-2) + b;
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d){
            if ((t/=d/2) < 1) return c/2*t*t + b;
            return -c/2 * ((--t)*(t-2) - 1) + b;
        }
    },
    Cubic: {
        easeIn: function(t,b,c,d){
            return c*(t/=d)*t*t + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d){
            return c*((t=t/d-1)*t*t + 1) + b;
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d){
            if ((t/=d/2) < 1) return c/2*t*t*t + b;
            return c/2*((t-=2)*t*t + 2) + b;
        }
    },
    Quart: {
        easeIn: function(t,b,c,d){
            return c*(t/=d)*t*t*t + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d){
            return -c * ((t=t/d-1)*t*t*t - 1) + b;
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d){
            if ((t/=d/2) < 1) return c/2*t*t*t*t + b;
            return -c/2 * ((t-=2)*t*t*t - 2) + b;
        }
    },
    Quint: {
        easeIn: function(t,b,c,d){
            return c*(t/=d)*t*t*t*t + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d){
            return c*((t=t/d-1)*t*t*t*t + 1) + b;
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d){
            if ((t/=d/2) < 1) return c/2*t*t*t*t*t + b;
            return c/2*((t-=2)*t*t*t*t + 2) + b;
        }
    },
    Sine: {
        easeIn: function(t,b,c,d){
            return -c * Math.cos(t/d * (Math.PI/2)) + c + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d){
            return c * Math.sin(t/d * (Math.PI/2)) + b;
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d){
            return -c/2 * (Math.cos(Math.PI*t/d) - 1) + b;
        }
    },
    Expo: {
        easeIn: function(t,b,c,d){
            return (t==0) ? b : c * Math.pow(2, 10 * (t/d - 1)) + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d){
            return (t==d) ? b+c : c * (-Math.pow(2, -10 * t/d) + 1) + b;
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d){
            if (t==0) return b;
            if (t==d) return b+c;
            if ((t/=d/2) < 1) return c/2 * Math.pow(2, 10 * (t - 1)) + b;
            return c/2 * (-Math.pow(2, -10 * --t) + 2) + b;
        }
    },
    Circ: {
        easeIn: function(t,b,c,d){
            return -c * (Math.sqrt(1 - (t/=d)*t) - 1) + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d){
            return c * Math.sqrt(1 - (t=t/d-1)*t) + b;
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d){
            if ((t/=d/2) < 1) return -c/2 * (Math.sqrt(1 - t*t) - 1) + b;
            return c/2 * (Math.sqrt(1 - (t-=2)*t) + 1) + b;
        }
    },
    Elastic: {
        easeIn: function(t,b,c,d,a,p){
            if (t==0) return b;  if ((t/=d)==1) return b+c;  if (!p) p=d*.3;
            if (!a || a < Math.abs(c)) { a=c; var s=p/4; }
            else var s = p/(2*Math.PI) * Math.asin (c/a);
            return -(a*Math.pow(2,10*(t-=1)) * Math.sin( (t*d-s)*(2*Math.PI)/p )) + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d,a,p){
            if (t==0) return b;  if ((t/=d)==1) return b+c;  if (!p) p=d*.3;
            if (!a || a < Math.abs(c)) { a=c; var s=p/4; }
            else var s = p/(2*Math.PI) * Math.asin (c/a);
            return (a*Math.pow(2,-10*t) * Math.sin( (t*d-s)*(2*Math.PI)/p ) + c + b);
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d,a,p){
            if (t==0) return b;  if ((t/=d/2)==2) return b+c;  if (!p) p=d*(.3*1.5);
            if (!a || a < Math.abs(c)) { a=c; var s=p/4; }
            else var s = p/(2*Math.PI) * Math.asin (c/a);
            if (t < 1) return -.5*(a*Math.pow(2,10*(t-=1)) * Math.sin( (t*d-s)*(2*Math.PI)/p )) + b;
            return a*Math.pow(2,-10*(t-=1)) * Math.sin( (t*d-s)*(2*Math.PI)/p )*.5 + c + b;
        }
    },
    Back: {
        easeIn: function(t,b,c,d,s){
            if (s == undefined) s = 1.70158;
            return c*(t/=d)*t*((s+1)*t - s) + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d,s){
            if (s == undefined) s = 1.70158;
            return c*((t=t/d-1)*t*((s+1)*t + s) + 1) + b;
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d,s){
            if (s == undefined) s = 1.70158;
            if ((t/=d/2) < 1) return c/2*(t*t*(((s*=(1.525))+1)*t - s)) + b;
            return c/2*((t-=2)*t*(((s*=(1.525))+1)*t + s) + 2) + b;
        }
    },
    Bounce: {
        easeIn: function(t,b,c,d){
            return c - Tween.Bounce.easeOut(d-t, 0, c, d) + b;
        },
        easeOut: function(t,b,c,d){
            if ((t/=d) < (1/2.75)) {
                return c*(7.5625*t*t) + b;
            } else if (t < (2/2.75)) {
                return c*(7.5625*(t-=(1.5/2.75))*t + .75) + b;
            } else if (t < (2.5/2.75)) {
                return c*(7.5625*(t-=(2.25/2.75))*t + .9375) + b;
            } else {
                return c*(7.5625*(t-=(2.625/2.75))*t + .984375) + b;
            }
        },
        easeInOut: function(t,b,c,d){
            if (t < d/2) return Tween.Bounce.easeIn(t*2, 0, c, d) * .5 + b;
            else return Tween.Bounce.easeOut(t*2-d, 0, c, d) * .5 + c*.5 + b;
        }
    }
}




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