canvas 动画库 CreateJs 之 EaselJS（上篇）

本文来自网易云社区

作者：田亚楠

须知

本文主要是根据 createjs 中的 EaselJS 在 github 上的 tutorials 目录下的文章整理而来 （原文链接），同时也包含了很多本人的理解，如过有叙述不当的地方，请联系我 :-D 

本文对原文中的一些知识点的解释进行了删减，对另外一些进行了扩展，同时对文中的 demo 进行了改写，如果感到阅读困难的话请参考原文（本文中有对应的原文链接）

如果文中提供的 demo 无法打开，可以参考原文中的 demo。

从一个简单例子开始

对应原文：Getting Started

EaselJS 类的结构：

我们把上图所有的类都称作「元件」

上图列出了 createjs 的主要类结构，如图可以得到如下信息：

1. 所有元件的基类都是 DisplayObject，所有元件都是一个构造函数（类）
2. Container 可以包含其他（任何）元件。由于它本身也是一个元件，所以不同的 Container 之间可以相互包含
3. 舞台 Stage 是一个特殊的 Container ，也是一个 DisplayObject，它内部封装了 canvas 对象
4. Sprite 元件用来表现帧动画（类似 gif）
5. Bitmap 元件用来表现纯静态的图片
6. Shape 元件用来表现矢量图形，它的实例包含一个 Graphics 元件，用来描述图形
7. Filter 和 Shadow 则是滤镜分支，可以针对任意元件实现颜色变换、模糊、阴影等效果。 使用滤镜的方式跟 Flash 一致，需要新建 Filter 实例，添加到目标元件的 FilterList 中，Createjs 框架在下一帧就会把该元件加上滤镜效果
8. 另外图中没有画的元件还有：Text 元件用来表现文本、DOMElement 元件用来控制 HTML DOM 元素

在一个应用中，各个元件类的实例之间的关系类似下面这张图：

每个类都有各自的静态方法，如：createjs.Ticker.setFPS(20) ，同时也可以用来初始化一个对象，如：new createjs.Stage('myCanvas')

参考：

1. 博客园 kenkofox 的文章
2. API doc

Container 容器

如果不太好理解，可以先大概看一看，对阅读后面的部分没有影响

首先所有可以绘制到画布上的对象（图形、图片等）都称作「显示对象」，而「容器」可以容纳一个显示对象列表。

例如你可以将头、四肢、躯干 3 个显示对象容纳到一个 person 容器中，通过：

//var head = .., body = .., arm = ..

//实例化一个容器对象
var person = new createjs.Container();

//将显示对象放入容器中
person.addChild(head, body, arm);

这样你可以将 person 对象作为一个整体进行图形变换，也可以单独的将每一部分进行图形变换。即人可以整体向前移动，而他的头部也可以同时左右摆动。

Stage 舞台

舞台（Stage）对象指向我们的 canvas 元素 ，它是一个特殊的 Container 对象，它包含了所有我们希望绘制到 canvas 上的图形/图片，即 任何一个希望展示在画布上的图形/图片都必须包含在 Stage 对象中。

例如一个图形 s1 希望绘制到 canvas 上，则必须先 stage.addChild(s1

Stage 对象的实例化过程入下：

<canvas id=canvasId width=400 height=400></canvas>

//... balabala ...

//参数为 canvas id 或者 canvas DOMElement
var stage = new createjs.Stage('canvasId');

Shape

shape 对象帮助我们在 canvas 上绘制矢量图形（vector graphics）

注：canvas 绘制的图形都是位图，createjs 应该是通过计算绘制出类似矢量图的效果

shape 对象有一个 graphics 属性，它指向一个 Graphics 实例，它拥有所有有关定义矢量图形的方法。

所有「显示对象」（可以在画布上看到的对象，类似 shape 矢量图形），都拥有统一的 位置 和 图形变换 属性，如 x y（位置属性）、rotation（旋转属性）、scaleX scaleY（缩放属性）等。

绘制一个红色的圆形，如下：

var circle = new createjs.Shape();

//红色的半径为50的圆形，它位于(0, 0)点坐标
// - 注意：(0, 0)点是相对于 circle 对象来说的，是相对坐标
circle.graphics.beginFill("red").drawCircle(0, 0, 50);

//所有「显示对象」通用的「位置」属性
circle.x = 100;
circle.y = 100;

//只有添加到 stage 舞台之后，才可以显示
stage.addChild(circle);//返回值为 circle 本身

以上代码也可以简写如下：

stage.addChild(new createjs.Shape()).set({x: 100, y: 100}).graphics.f('red').dc(0, 0, 50);

update

虽然我们已经将 circle 矢量图添加到 stage 的显示列表中了，但只有我们在 update 之后才会绘制到 canvas 上。

stage.update();

update 函数会先将画布清空（通过 clearRect ），然后执行 stage 中所有 children 的绘制方法，最终将他们绘制在画布上。

最终的 DEMO

动画 & Ticker

对应原文：Animation and Ticker

动画基础

canvas 2d 的原生基本动画实现请参考另一篇文章的第一部分：canvas 学习总结

除了直接使用 setTimeout、requestAnimationFrame 等方法，以某个固定间隔循环以实现动画效果之外，createjs 还提供了 Ticker 类用来更方便实现动画效果。

使用 Ticker ，你可以暂停，或修改循环频率。还可以有选择的使用 setTimeout 或 requestAnimationFrame。

Ticker 是 createjs 上的静态接口，不需要 new instance。

默认帧率为 20FPS。有 3 种修改方法：

//方法一：
createjs.Ticker.setFPS(40);

//方法二：
createjs.Ticker.framerate = 40;

//方法三：单位 ms，（修改的是时间间隔 regular interval）
// - 25ms 与前两个方法等价，因为：1000ms / 25ms = 40fps
createjs.Ticker.interval = 25;

基本使用：

// on 也可以改成 addEventListener。用来监听 tick 事件（最终绑定在 window 对象上）
createjs.Ticker.on('tick', function(event){
    circle.x += 5;
    stage.update(event);
});

参考：DEMO;

基于时间的动画（而非刷新频率）

问题

请耐心看完 :z

使用 requestAnimationFrame 的动画都存在一个问题，当运行在性能较差的设备上的时候，浏览器的刷新频率会降低。

如果动画的位移是根据频率计算的。也就是说：我们是根据频率（假设为 60fps）计算的每一次循环的时间间隔，假设为 1000 / 60 = 16.667 毫秒，即一次循环时间间隔为 16.667 毫秒， 然后可以通过这个时间得出对应的位移量：

假设我们希望小球 1秒 位移 500px，那么 16.667ms 需要位移 500/60 = 8.333px，由此计算出位移量为 8.333px。

那么当浏览器的刷新频率降低，我们预期的 60fps 没有达到，可能变为 40fps ，那么每次循环时间间隔变为 1000 / 40 = 25ms， 因为我们设置的每次循环的位移量还是 8.333px，那么 1s 的位移量就变为了 333.333px，其结果就是在看起来小球的移动速度降低了。

另外，在代码中动态修改设置的 FPS 值的时候，所有的位移值都需要重新计算，也会遇到上述问题。

解决

Ticker 可以将动画与帧率解耦，通过保证动画的执行是基于时间（而非频率）， 来实现动态的改变FPS（无论是因为设备性能差，还是代码中进行了修改）时不会影响动画的速率。

也就是说，「位移量」取决于时间，而不是变来变去的帧率。当帧率下降的时候，每次循环中的位移量会相应变大。

它的实现方式很简单：
在 tick 事件的回调函数的中增加参数 delta。 delta 的值是上一次触发 tick 事件到现在（两次 tick 事件之间）的时间间隔。如果代码运行在一个性能很差的设备上时，delta 的值将明显比预期的 1000/FPS 大。 我们可以根据 delta 来计算当前 tick 的位移。

var fps = 60;
createjs.Ticker.setFPS(fps);

createjs.Ticker.on('tick', function (evt) {
    // 为方便计算，循环体中的所有位移，均认为是 1s 中的位移，只要乘以 delta 参数，即可得到真正的位移
    //  - 「真实时间」相对于 1000ms 「缩放」的倍数
    evt.delta = evt.delta / 1000;

    // 500 表示位移速度为：500px/s，所有的位移均乘以 delta 缩放倍数，换算成「真实时间」的位移
    circle.x += 500 * evt.delta;

    //...其他代码

    stage.update(evt);
});

参考：DEMO，在例子中，切换帧率不影响小球的运动速率

注意：必须在 update 的时候将 evt 作为参数传入 stage.update(evt);，才能正确的获取 evt.delta 值

另外 Ticker 还会暴露一个 getTime 方法，可以获取到从 Ticker 初始化（监听 tick 事件开始）到现在的总时间。

createjs.Ticker.getTime();

同时，使用精灵图实现 gif 图片效果的时候，也可以使用基于时间的动画。涉及API：Sprite、SpriteSheet等。

TIMING MODE

较新的浏览器都开始支持 requestAnimationFrame， 它能带来很多好处，包括动画的平滑运行、减少 CPU 和电量的消耗等。 然而 createjs 默认不启用它，而是使用 setTimeout。

我们可以通过 Ticker.timingMode 来启用 requestAnimationFrame。

它的默认值为 Ticker.TIMEOUT 从而使用的 setTimeout ，它兼容所有浏览器，并提供了可预期的、灵活的帧率（见上一小节）， 然而抛弃了 requestAnimationFrame 的各种好处。不过你可以通过减少帧率来降低 CPU/GPU 的消耗。

有两种模式可以启用 requestAnimationFrame，它们都会在浏览器不支持 requestAnimationFrame 的时候，自动回退到 setTimeout：

1. Ticker.RAF 模式会单纯的使用 RAF ，忽略掉设置的帧速率等值（3种设置帧率的方式全部失效）。
   因为 RAF 的频率是不确定的（由浏览器和当前运行环境决定）。如果使用了这种模式，建议一定要使用前面提到的「基于时间的动画」来确保动画速率的一致。

2. Ticker.RAF_SYNCHED 模式试图协调 RAF 和你设置的帧率，这种方式结合了 setTimeout 和 RAF 的优点， 但会在帧周期中造成极大的差异（无法理解原文的含义），因此这种模式在帧率为 60 的因子时运行的最好，如：10、12、15、30、60。

createjs.Ticker.timingMode = createjs.Ticker.RAF_SYNCHED;
createjs.Ticker.framerate = 30;

暂停

所有的 Ticker 都是可以暂停的，如果设置

Ticker.paused = true;
//或者
createjs.Ticker.setPaused(true);

那么 createjs.Ticker.getPaused() 的返回值为 true，在循环 tick 中，我们可以通过这个返回值判断需要跳过执行的代码：

function tick (evt){
    if(!createjs.Ticker.getPaused()){
        //...这段代码当 paused 的时候不会执行
    }
    stage.update(evt);
}

另外，createjs.Ticker.getTime(true) 返回除去暂停的时间的真正运行的总时长。

参考：DEMO

Tick

当调用 stage.update(event) 方法的时候，每一个 stage 的 children 都会触发它本身暴露的 tick 事件。

通过这些 children 的 tick 事件，我们可以灵活的处理每一个显示对象，且上下文为它本身：

//原来的写法
createjs.Ticker.on('tick', function (evt) {
    circle.x += 5;
    stage.update(evt);
});

//现在可以写成
createjs.Ticker.on('tick', function (evt) {
    stage.update(evt); //会触发 circle 的 'tick' 事件
});
circle.on('tick', function(){ this.x += 5 }); //上下文为 circle

性能

注意高的帧率不一定意味着更好的流畅度，较低的帧率会减少 CPU/GPU 的使用，并提供始终如一的体验。 请为你的项目选择一个适合的帧率。

可以通过 createjs.Ticker.getMeasuredFPS() 获取到过去一秒钟的平均帧率。
或者通过 createjs.Ticker.getMeasuredTickTime() 获取到过去一秒钟，每一次 tick 循环的平均时间

如果 getMeasuredFPS 接近设定的 FPS 值，说明性能良好。

getMeasuredTickTime 的值表示一次循环中，执行动画函数消耗的时间， 比 1000 / fps 越小，说明在一次循环中有更多的时间冗余，剩余更充足的时间提供给浏览器进行渲染等其他工作。

参考：DEMO

TWEENJS

通过缓动函数创建动画或动画序列。

createjs.Tween.get(txt).to({x:300}, 1000).to({x:0}, 0).call(onAnimationCompleteFn);

文本

有关字体的一点知识

如果浏览器无法再本机中找到 css 要求的字体，那么会自动匹配类似的字体（主要是英文），如下：

serif，衬线体，在字的主要线条后面会有一个小尾巴，常见：Georgia、Times、Times New Roman

sans-serif，无衬线体，没有小尾巴更清爽，常见：Arial、Verdana、Helvetica

monospace，等宽字体，顾名思义（反义：non-monospace），常见：Courier、Courier New

cursive，手写体，例如：Comic Sans、Monotype Corsiva

fantasy，装饰用的字体，常用来表示标题等少量文本，不适宜文章主体使用，例如：Impact、Haettenschweiler

展示文本

var text = new createjs.Text("Hello World", "bold 86px Arial", "#ff7700");

或者：

var text = new createjs.Text();
text.text = "Hello World!";
text.font = "bold 96px Dorsa";
text.color = "#000000";

其他的参数还有：（与 canvas 2d 中 context 关于文本的属性含义相同）

text.lineHeight = 15;
text.textAlign = 'center';
text.textBaseline = 'top';

初始化的第二个参数，跟 css 中 font 的格式完全一致。

另外如果要显示在画布上，不要忘记写：

stage.addChild(text);
stage.update();

还是上一个DEMO

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