03
2009
10

JavaScript Tween算法及缓动效果

Flash做动画时会用到Tween类,利用它可以做很多动画效果,例如缓动、弹簧等等。我这里要教大家的是怎么利用flash的Tween类的算法,来做js的Tween算法,并利用它做一些简单的缓动效果。

效果说明

首先大家到这里下载flash的as脚本(建议看看这里的demo),1.0和2.0都可以(里面的算法都一样)。
例如打开2.0的可以看到几个as文件,每个文件对应一个Tween效果,分别有(参考里面的说明):

Linear:无缓动效果;
Quadratic:二次方的缓动(t^2);
Cubic:三次方的缓动(t^3);
Quartic:四次方的缓动(t^4);
Quintic:五次方的缓动(t^5);
Sinusoidal:正弦曲线的缓动(sin(t));
Exponential:指数曲线的缓动(2^t);
Circular:圆形曲线的缓动(sqrt(1-t^2));
Elastic:指数衰减的正弦曲线缓动;
Back:超过范围的三次方缓动((s+1)*t^3 - s*t^2);
Bounce:指数衰减的反弹缓动。
ps:以上都是自己的烂翻译,希望各位修正。

每个效果都分三个缓动方式(方法),分别是:

easeIn:从0开始加速的缓动;
easeOut:减速到0的缓动;
easeInOut:前半段从0开始加速,后半段减速到0的缓动。
其中Linear是无缓动效果,没有以上效果。

然后看看里面的算法,以Quadratic的easeOut为例:

static function easeOut (t:Number, b:Number, c:Number, d:Number):Number {    return -c * ((t=t/d-1)*t*t*t - 1) + b;}



这是as代码,四个参数分别是:

t:current time(当前时间);
b:beginning value(初始值);
c: change in value(变化量);
d:duration(持续时间)。
ps:Elastic和Back有其他可选参数,里面都有说明。

那如何在js中利用这些算法呢?可以看到,虽然是as代码,但里面的程序是可以直接放在js里使用的。
我们可以定义一个类,把它这部分放在里面:

var Tween = {    Quad: {        easeOut: function(t,b,c,d){            return -c *(t/=d)*(t-2) + b;        }    }}



这样,就可以用Tween.Quad.easeOut取得这个算法了,其他算法也一样处理就行了。

接下来就可以利用这个js的Tween来做一些缓动效果了。
先通过上面的坐标实例说一下算法原理:
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){ }}Run();



一个简单的缓动效果就实现了,要实现不同的缓动,只需要使用对应的Tween算法就行了,以前看来遥不可及的效果,现在这么容易就实现了(当然那些算法才是最难的地方)。

这样关于缓动的效果就介绍完了,但其实远远不止这些,我们还可以自己定义一些算法,发挥想象力,做一些好玩的效果。

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"><html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312" /><title>无标题文档</title></head><body><input id="idClick" type="button" value="click"><div id="test1" style="position:absolute;width:5px;height:5px;background:#333; font-size:0;"></div><div id="test2" style="position:absolute;width:5px;height:5px;background:#F00; font-size:0;"></div><script>var Round = {    X: function(t,b,r){ return r*Math.cos(t/20)+b; },    Y: function(t,b,r){ return r*Math.sin(t/20)+b; }}var t=x=y=0;document.getElementById("idClick").onclick = function(e){    document.onmousemove = function(e){        e=e||event;        x=e.clientX+document.documentElement.scrollLeft;        y=e.clientY+document.documentElement.scrollTop;    };    document.onmousemove(e);    setInterval(function(){        var iX = Math.ceil(Round.X(t,x,100)), iY = Math.ceil(Round.Y(t,y,50));        with(document.getElementById("test1").style){ left = iX + "px"; top = iY + "px"; }        with(document.getElementById("test2").style){            left = Math.ceil(Round.X(t*5,iX,25)) + "px"; top = Math.ceil(Round.Y(t*5,iY,25)) + "px";        }        t++;    }, 10);}</script></body></html>


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完整Tween

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;        }    }}


预览效果:

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"><html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312" /><title>Tween</title></head><body><div style="padding-left:50px;">  <div style="position:relative; border:1px solid #000000; width:550px; height:50px;">    <div id="idMove" style="width:50px; height:50px; background:#930; position:absolute;"></div>  </div>  <div style="position:relative;width:550px;height:200px; margin-top:50px;">    <div id="idChart" style="border:1px solid #000;height:200px;"> </div>    <div id="idLine" style="position:absolute;top:0;left:0;height:200px;width:1px;background:#000;"></div>  </div></div><div>  <p> Tween类型: <br />    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Linear" checked="checked" />      Linear </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Quad" />      Quadratic </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Cubic" />      Cubic </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Quart" />      Quartic </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Quint" />      Quintic </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Sine" />      Sinusoidal </label>    <br />    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Expo" />      Exponential </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Circ" />      Circular </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Elastic" />      Elastic </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Back" />      Back </label>    <label>      <input name="vTween" type="radio" value="Bounce" />      Bounce </label>  </p>  <p> ease类型: <br />    <label>      <input name="vEase" type="radio" value="easeIn" checked="checked" />      easeIn </label>    <label>      <input name="vEase" type="radio" value="easeOut" />      easeOut </label>    <label>      <input name="vEase" type="radio" value="easeInOut" />      easeInOut </label>  </p>  <input id="idSpeed" type="button" value="减慢速度" />  <input id="idRun" type="button" value=" Run " /></div><script>/*算法来源:http://www.robertpenner.com/easing/*/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;  } }}//////////////////////////////////////////////////////////var $ = function (id) { return "string" == typeof id ? document.getElementById(id) : id;};var Each = function(list, fun){ for (var i = 0, len = list.length; i < len; i++) { fun(list[i], i); }};//////////////////////////////////////////////////////////var fun, iChart = 550, iDuration = 100;function Move(){ var oM = $("idMove").style, oL = $("idLine").style, t=0, c=500, d=iDuration; oM.left=oL.left="0px"; clearTimeout(Move._t); function _run(){  if(t<d){   t++;   oM.left = Math.ceil(fun(t,0,c,d)) + "px";   oL.left = Math.ceil(Tween.Linear(t,0,iChart,d)) + "px";   Move._t = setTimeout(_run, 10);  }else{   oM.left = c + "px";   oL.left = iChart + "px";  } } _run();}////////////////////////////////////////////////////////function Chart(){ var a = []; for (var i = 0; i < iChart; i++) {  a.push('<div style="background-color:#f60;font-size:0;width:3px;height:3px;position:absolute;left:' + (i-1) + 'px;top:' + (Math.ceil(fun(i,200,-200,iChart))) + 'px;"><\/div>'); } $("idChart").innerHTML = a.join("");}////////////////////////////////////////////////////////var arrTween = document.getElementsByName("vTween");var arrEase = document.getElementsByName("vEase");Each(arrTween, function(o){ o.onclick = function(){ SetFun(); Chart(); } })Each(arrEase, function(o){ o.onclick = function(){ SetFun(); Chart(); } })function SetFun(){ var sTween, sEase; Each(arrTween, function(o){ if(o.checked){ sTween = o.value; } }) Each(arrEase, function(o){ if(o.checked){ sEase = o.value; } }) fun = sTween == "Linear" ? Tween.Linear : Tween[sTween][sEase];}$("idRun").onclick = function(){ SetFun(); Chart(); Move(); }$("idSpeed").onclick = function(){ if(iDuration == 100){  iDuration = 500; this.value = "加快速度"; }else{  iDuration = 100; this.value = "减慢速度"; }}</script></body></html>


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