学习 PixiJS — 补间动画

说明

补间动画指的是，我们可以通过为精灵的位置、比例、透明度，等属性，设置开始值和结束值，制作动画，动画中间需要的部分由软件自动计算填充。

Pixi 没有内置补间引擎，但是你可以使用很多很好的开源的补间库，比如 Tween.js 和 Dynamic.js 。如果要制作非常专业的自定义补间效果，可以使用这两个库中的其中一个。但是现在我们要使用的是一个名为 Charm.js 的专门用于 Pixi 的补间库。

使用 Charm 库

要开始使用 Charm ，首先直接用 script 标签，引入 js 文件

<script src="https://www.kkkk1000.com/js/Charm.js"></script>

然后创建它的实例

let c = new Charm(PIXI);

变量 c 现在代表 Charm 实例。

和前面的文章中讲到的粒子效果一样，在调用 state 函数之后，必须为游戏循环中的每个帧更新补间。就是在游戏循环中调用 Charm 的 update 方法，如下所示：

function gameLoop() {
    requestAnimationFrame(gameLoop);
    state();
    c.update();
    renderer.render(stage);
}

滑动补间

Charm 最有用的补间效果之一是 slide 。使用 slide 方法可以使精灵从画布上的当前位置平滑移动到任何其他位置。slide 方法有七个参数，但只有前三个参数是必需的。

名称	默认值	描述
anySprite		需要移动的精灵
finalXPosition		滑动结束时 x 坐标
finalYPosition		滑动结束时 y 坐标
durationInFrames	60	补间需要的帧数，也就是动画应该持续多长时间
easingType	"smoothstep"	缓动类型
yoyo	false	用于确定精灵是否应在补间的起点和终点之间来回移动。
delayTimeBeforeRepeat	0	一个以毫秒为单位的数字，用于确定精灵 yoyo 之前的延迟时间。

示例：

以下是如何使用 slide 方法使精灵用120帧从原始位置移动到坐标为(128,128)的位置的关键代码。

c.slide(sprite, 128, 128, 120);

效果图：
[外链图片转存中…(img-dWh2LtFI-1712410081123)]
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如果你想让精灵在起点和终点之间来回移动，请将 yoyo（第六个参数）设置为 true，代码如下所示：

c.slide(sprite, 128, 128, 120, "smoothstep", true);

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补间对象

Charm 所有的补间方法都返回一个补间对象，你可以这样创建：

let slidePixie = c.slide(sprite, 80, 128, 120, "smoothstep",true);

slidePixie 就是补间对象，它包含一些有用的属性和方法，可以用于控制补间。

其中一个是 onComplete 方法，它将在补间完成后立即运行。以下代码是精灵到达终点时如何使用 onComplete 方法在控制台中显示消息。

let slidePixie = c.slide(sprite, 80, 128, 120, "smoothstep",true);
slidePixie.onComplete = () => console.log("一次滑动完成");

如果将 yoyo （slide 方法的第六个参数）设置为 true，则每当精灵到达其起点和终点时，onComplete 方法都将运行。

补间还有 pause 和 play 方法，可以停止和开始补间。

slidePixie.pause();
slidePixie.play();

补间对象还具有 playing 属性，如果补间当前正在播放，则该属性值为 true。只不过有些补间方法返回的对象中直接有 playing 属性，有些补间方法返回的对象中的 playing 属性是在一个叫 tweens 的数组中， tweens 数组中包括了这个补间方法创建的所有补间对象。
以 slide 方法为例，完成一个滑动需要创建 x 轴补间对象和 y 轴补间对象，这两个对象都放在了 tweens 数组中，这两个对象也都分别有 playing 属性。

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所有 Charm 的补间方法都返回你可以控制和访问的补间对象。

设置缓动类型

slide 方法的第四个参数是 easingType 。它是一个字符串，用于确定补间加速和减速的类型。这些类型共有15种可供选择，并且它们对于 Charm 的所有不同补间方法都是相同的。某些类型对应的会有一个基本类型，一个 squared 类型和一个cubed 类型。squared 类型和 cubed 类型只是将基本类型的效果放大而已。大多数 Charm 的补间效果的默认缓动类型是 smoothstep。

Linear：
linear，精灵从开始到停止保持匀速运动。

Smoothstep：
smoothstep，smoothstepSquared，smoothstepCubed。加速精灵并以非常自然的方式减慢速度

Acceleration：
acceleration， accelerationCubed。逐渐加速精灵并突然停止。
如果要更加平滑的加速效果，请使用 sine，sineSquared 或 sineCubed。

Deceleration：
deceleration，decelerationCubed。突然加速精灵并逐渐减慢它。要获得更加平滑的减速效果，请使用inverseSine，inverseSineSquared或inverseSineCubed。

Bounce：
bounce 10 -10 ，这将使精灵到达起点和终点时略微反弹，更改乘数10和 -10，可以改变效果。

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使用 slide 进行场景过渡

你在游戏或应用程序中肯定要做的一件事就是让场景过渡，然后将新场景滑入视图。它可能是你游戏的标题滑动以显示游戏的第一级，或者可能是一个菜单，可以滑动以显示更多的应用程序内容。你可以使用 slide 方法执行此操作。

首先，创建两个容器对象：sceneOne 和 sceneTwo，并将它们添加到舞台上。

sceneOne = new Container();
sceneTwo = new Container();
stage.addChild(sceneOne);
stage.addChild(sceneTwo);

接下来，为每个场景创建精灵。制作一个像画布一样大的蓝色矩形； 并在矩形中间添加上 Scene One 的文字，将两者都添加到 sceneOne 容器中。再制作一个像画布一样大的红色矩形；并在矩形中间添加上Scene Two 的文字，将这两者添加到 sceneTwo 容器中。你最终得到的两个容器对象，如下图所示。

以下是关键代码：

//1. Scene one sprites:	
//画蓝色矩形
let blueRectangle = new PIXI.Graphics();
blueRectangle.beginFill(0x014ACA);
blueRectangle.drawRect(0, 0, canvasWith, canvasHeight);
blueRectangle.endFill();
sceneOne.addChild(blueRectangle);

//添加文字，并在容器中居中
let sceneOneText = new PIXI.Text("Scene One");
sceneOneText.style = { fill: "#fff", fontSize: "40px" };
let sceneOneTextX = (canvasWith - sceneOneText.width) / 2;
let sceneOneTextY = (canvasWith - sceneOneText.height) / 2;
sceneOneText.position.set(sceneOneTextX, sceneOneTextY);
sceneOne.addChild(sceneOneText);

//2. Scene two sprites:
//画红色矩形
let redRectangle = new PIXI.Graphics();
redRectangle.beginFill(0xEF4631);
redRectangle.drawRect(0, 0, canvasWith, canvasHeight);
redRectangle.endFill();
sceneTwo.addChild(redRectangle);

//添加文字，并在容器中居中
let sceneTwoText = new PIXI.Text("Scene Two");
sceneTwoText.style = { fill: "#fff", fontSize: "40px" };
let sceneTwoTextX = (canvasWith - sceneTwoText.width) / 2;
let sceneTwoTextY = (canvasHeight - sceneTwoText.height) / 2;
sceneTwoText.position.set(sceneTwoTextX, sceneTwoTextY);
sceneTwo.addChild(sceneTwoText);

在一个真实的项目中，你可以为每个容器填充每个场景所需的精灵数量，你也可以为你的项目添加尽可能多的场景容器。

接下来，将 sceneTwo 移开，使其位于画布的右边缘之外。代码如下所示：

sceneTwo.x = canvasWith;

这将在画布上显示 sceneOne，而 sceneTwo 在需要时会从左侧滑出，如下所示。

sceneTwo 就在屏幕外等着。

最后，使用 slide 方法从 sceneOne 过渡到 sceneTwo 。只需将 sceneOne 滑动到左侧，然后从右侧滑动 sceneTwo ，取代它的位置，代码如下。

c.slide(sceneTwo, 0, 0);
c.slide(sceneOne, -canvasWith, 0);

下图显示了这段代码的效果。

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时间过渡

你可以自定义一个 wait 函数在设定的时间间隔后进行过渡。

function wait(duration = 0) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(resolve, duration);
    });
}

要使用 wait，请为其提供一个参数，它代表你希望等待的时间（以毫秒为单位）。以下是在延迟1秒（1000毫秒）后从 sceneOne 过渡到 sceneTwo 的方法。

wait(1000).then(() => {
    c.slide(sceneTwo, 0, 0);
    c.slide(sceneOne, -canvasWith, 0);
});

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其实在 Charm 库中已经定义了 wait 这个方法，原理和上面的 wait 函数是一样的。你可以这样使用它。

c.wait(1000).then(() => {
    c.slide(sceneTwo, 0, 0);
    c.slide(sceneOne, -canvasWith, 0);
});

沿贝塞尔曲线移动

如果你还不清楚什么是贝塞尔曲线，可以先看看这篇文章。

slide 方法沿直线为精灵制作动画，但你也可以使用另一种方法（followCurve）使精灵沿贝塞尔曲线移动。首先，将贝塞尔曲线定义为4个坐标点的二维数组，如下所示：

let curve = [
    [sprite.x, sprite.y], //起始点
    [108, 32], //控制点1
    [176, 32], //控制点2
    [196, 160] //结束点
];

followCurve 方法的参数如下：

名称	默认值	描述
anySprite		需要移动的精灵
curve		贝塞尔曲线数组
durationInFrames	60	补间需要的帧数，也就是动画应该持续多长时间
easingType	"smoothstep"	缓动类型
yoyo	false	用于确定精灵是否应在补间的起点和终点之间来回移动。
delayTimeBeforeRepeat	0	一个以毫秒为单位的数字，用于确定精灵 yoyo 之前的延迟时间。

接下来，使用 Charm 的 followCurve 方法使精灵跟随该曲线。（提供 curve 数组作为第二个参数）

c.followCurve(
 sprite, //需要移动的精灵
 curve, //贝塞尔曲线数组
 120, //持续时间，以帧为单位
 "smoothstep", //缓动类型
 true, //yoyo
 1000 //yoyo之前的延迟时间
);

效果图：

如果你需要使精灵的中点沿着曲线移动，还需要设置精灵的锚点（anchor）居中，如下所示：

sprite.anchor.set(0.5, 0.5);

查看示例

slide 和 followCurve 方法适用于简单的来回动画效果，但你也可以结合它们以使精灵遵循更复杂的路径。

沿路径移动

你可以使用 Charm 的 walkPath 方法连接一系列点，并使精灵移动到每个点。该系列中的每个点都称为 waypoint 。首先，从由坐标点组成的二维数组定位路径点开始，这些 waypoint 映射出你希望精灵遵循的路径。

let waypoints = [
 [32, 32], //要移动到的第一个坐标点
 [32, 128], //要移动到的第二个坐标点
 [300, 128], //要移动到的第三个坐标点
 [300, 32], //要移动到的第四个坐标点
 [32, 32] //要移动到的第五个坐标点
];

你可以根据需要使用任意多的 waypoint。

walkPath 方法的参数如下：

名称	默认值	描述
anySprite		需要移动的精灵
waypoints		坐标点的二维数组
durationInFrames	60	补间需要的帧数，也就是动画应该持续多长时间
easingType	"smoothstep"	缓动类型
loop	false	用于确定精灵在到达结尾时是否从头开始
yoyo	false	用于确定精灵是否应在补间的起点和终点之间来回移动。
delayBetweenSections	0	一个以毫秒为单位的数字，用于确定精灵在移动到路径的下一部分之前应该等待的时间。

接下来，使用 walkPath 方法使精灵按顺序移动到所有这些点。（前两个参数是必需的）

c.walkPath(
    sprite, //需要移动的精灵
    waypoints, //坐标点的二维数组
    300, //持续时间，以帧为单位
    "smoothstep", //缓动类型
    true, //循环
    true, //轮流反向播放动画
    1000 //移动到路径的下一部分之前应该等待的时间
);

效果图：

[外链图片转存中…(img-yD11Ytvu-1712410081126)]

查看示例

而使用 walkCurve 方法，可以使精灵遵循一系列连接的贝塞尔曲线。首先，创建任何贝塞尔曲线数组，描述你希望精灵遵循的路径。

let curvedWaypoints = [
 //第一条曲线
 [[sprite.x, sprite.y],[75, 500],[200, 500],[300, 300]],
 //第二条曲线
 [[300, 300],[250, 100],[100, 100],[sprite.x, sprite.y]]
];

每条曲线的四个点与 followCurve 方法中的相同：起始位置，控制点1，控制点2和结束位置。第一条曲线中的最后一个点应与下一条曲线中的第一个点相同。你可以根据需要使用尽可能多的曲线。

walkCurve 方法的参数如下：

名称	默认值	描述
anySprite		需要移动的精灵
curvedWaypoints		贝塞尔曲线的坐标点的数组
durationInFrames	60	补间需要的帧数，也就是动画应该持续多长时间
easingType	"smoothstep"	缓动类型
yoyo	false	用于确定精灵是否应在补间的起点和终点之间来回移动。
delayBeforeContinue	0	一个以毫秒为单位的数字，用于确定精灵yoyo之前的延迟时间。

接下来，提供 curvedWaypoints 数组作为 walkCurve 方法中的第二个参数，来试试这个方法。

c.walkCurve(
    sprite, //需要移动的精灵
    curvedWaypoints, //贝塞尔曲线的坐标点的数组
    300, //持续时间，以帧为单位
    "smoothstep", //缓动类型
    true, //循环
    true, //轮流反向播放动画
    1000 //移动到路径的下一部分之前应该等待的时间
);

效果图：

[外链图片转存中…(img-oA2tSUes-1712410081126)]

查看示例

使用 walkPath 和 walkCurve 将为你提供了一个很好的开端，它们可以为游戏制作一些有趣的动画。

更多补间效果

Charm 有许多其他内置的补间效果，你会发现它们在游戏和应用程序中有很多用处。下面是其他一些效果的介绍。

fadeOut 和 fadeIn
fadeOut 方法使精灵逐渐变得透明，fadeIn 方法使精灵从透明逐渐显现。这两个方法需要的参数是一样的。

参数：

名称	默认值	描述
anySprite		需要产生效果的精灵
durationInFrames	60	持续的帧数

示例：

c.fadeOut(anySprite);
c.fadeIn(anySprite);

查看示例

pulse

使用 pulse 方法可以使精灵以稳定的速率连续淡入淡出。

参数：

名称	默认值	描述
anySprite		需要产生效果的精灵
durationInFrames	60	淡入淡出应该持续的帧数，也就是持续时间
minAlpha	0	精灵可以减少到的最小的透明度值

示例：

c.pulse(anySprite);

查看示例

如果你只希望精灵在再次淡入之前变为半透明，请将第三个参数设置为0.5，如下所示：

c.pulse(anySprite, 60, 0.5);

scale

你可以使用 scale 方法让精灵产生缩放效果。

参数：

名称	默认值	描述
anySprite		需要产生效果的精灵
endScaleX	0.5	x 轴缩放的比例
endScaleY	0.5	y 轴缩放的比例
durationInFrames	60	持续时间，以帧为单位

示例：

c.scale(
    sprite, //精灵
    0.1, //x轴缩放的比例
    0.1, //y轴缩放的比例
    100 //持续时间，以帧为单位
);

查看示例

breathe

如果你希望缩放效果来回 yoyo，请使用 breathe 方法。它是一种缩放效果，使精灵看起来好像在呼吸。

参数：

名称	默认值	描述
anySprite		需要产生效果的精灵
endScaleX	0.5	x 轴缩放的比例
endScaleY	0.5	y 轴缩放的比例
durationInFrames	60	持续时间，以帧为单位
yoyo	true	是否轮流反向播放
delayBeforeRepeat	0	一个以毫秒为单位的数字，用于确定精灵 yoyo 之前的延迟时间。

示例：

c.breathe(
    sprite, //精灵
    0.1, //x轴缩放的比例
    0.1, //y轴缩放的比例
    100, //持续时间，以帧为单位
    true, //轮流反向播放 
    0, //yoyo 之间的延迟时间
);

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strobe

使用 strobe 方法通过快速改变精灵比例，使精灵看起来像闪光灯一样闪烁。

参数：
只需要传入一个精灵作为参数即可。

示例：

c.strobe(sprite);

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wobble

使用 wobble 方法可以使精灵像果冻一样摆动。

参数：
只需要传入一个精灵作为参数即可。

示例：

c.wobble(sprite);

查看示例

如果你使用这些缩放补间效果（scale，breathe，strobe，或者 wobble），将精灵的锚点居中，就可以从精灵的中心进行缩放。

sprite.anchor.set(0.5, 0.5);

注意：
目前， Charm 这个库支持的 Pixi 版本是 3.0.11。如果使用比较高的版本会有一些问题，比如出现这样的警告。

这是因为 Pixi 版本4.0.0起已弃用 ParticleContainer ，改为使用 particles.ParticleContainer 了。所以要解决这个问题需要把 Charm.js 文件中的 ParticleContainer 改为 particles.ParticleContainer 。

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