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第一部分 JavaScript动画基础2

第1章 动画的基本概念2

1.1 动画3

1.2 帧与运动3

1.2.1 记录帧4

1.2.2 程序帧5

1.3 动态动画与静态动画5

1.4 小结6

第2章 动画的JavaScript基础7

2.1 动画基础7

2.2 HTML5简介8

2.2.1 对canvas的支持8

2.2.2 性能9

2.2.3 HTML5基本文档9

2.2.4 CSS样式表11

2.2.5 额外的脚本12

2.2.6 调试12

2.3 用代码实现动画13

2.3.1 动画循环13

2.3.2 使用requestAnimationFrame的动画循环16

2.4 JavaScript对象17

2.4.1 基础对象18

2.4.2 创建一类新对象18

2.4.3 原型19

2.4.4 函数风格19

2.5 用户交互20

2.5.1 事件与事件处理程序20

2.5.2 监听器与事件处理程序20

2.5.3 鼠标事件22

2.5.4 鼠标位置24

2.5.5 触摸事件25

2.5.6 触摸位置26

2.5.7 键盘事件27

2.5.8 键盘码28

2.6 小结30

第3章 动画中的三角学31

3.1 三角学32

3.2 角32

3.2.1 弧度和角度32

3.2.2 canvas坐标系33

3.2.3 三角形的边35

3.2.4 三角函数35

3.3 旋转39

3.4 波42

3.4.1 平滑的上下运动43

3.4.2 线性垂直运动45

3.4.3 脉冲运动46

3.4.4 使用两个角的产生波47

3.4.5 使用绘图API产生的波48

3.5 圆与椭圆49

3.5.1 圆周运动49

3.5.2 椭圆运动51

3.6 勾股定律52

3.6.1 两点间距离52

3.7 本章中的重要公式55

3.7.1 三角学基础函数55

3.7.2 角度与弧度互转55

3.7.3 朝鼠标（或任意一点）旋转55

3.7.4 创建波56

3.7.5 创建圆形56

3.7.6 创建椭圆形56

3.7.7 获取两点间的距离56

3.8 小结57

第4章 渲染技术58

4.1 canvas上的颜色58

4.1.1 使用十六进制表示颜色值59

4.1.2 色彩合成60

4.1.3 提取三原色61

4.1.4 透明度62

4.1.5 与颜色相关的工具函数63

4.2 绘图API64

4.3 canvas上下文65

4.4 使用clearRect消除图案65

4.4.1 设置线条的外观66

4.5 使用lineTo与moveTo绘制路径66

4.5.1 使用quadraticCurveTo绘制曲线68

4.5.2 创建多条曲线70

4.5.3 其他形式的曲线74

4.6 使用填充色创建图形74

4.6.1 创建渐变填充色75

4.6.2 设置渐变色的颜色76

4.7 加载并绘制图片77

4.7.1 加载图片77

4.7.2 使用图片元素78

4.7.3 使用视频元素79

4.8 操纵像素81

4.8.1 获取像素数据81

4.8.2 绘制像素数据82

4.9 本章中的重要公式86

4.9.1 从十六进制转换到十进制86

4.9.2 从十进制转换到十六进制86

4.9.3 组合三原色86

4.9.4 提取三原色86

4.9.5 绘制一条穿越某个点的曲线87

4.10 小结87

第二部分 基本动画90

第5章 速度向量和加速度90

5.1 速度向量90

5.1.1 向量与速度向量91

5.1.2 单轴上的速度向量91

5.1.3 双轴上的速度向量94

5.1.4 角速度94

5.1.5 向量加法96

5.1.6 鼠标追随者97

5.1.7 速度向量扩展98

5.2 加速度100

5.2.1 单轴加速度100

5.2.2 双轴加速度102

5.2.3 重力加速度104

5.2.4 角加速度105

5.2.5 宇宙飞船107

5.2.6 飞船控制108

5.3 本章中的重要公式111

5.3.1 将角速度分解为x、y轴上的速度向量111

5.3.2 将角加速度（作用域物体上的力）分解为x、y轴上的加速度111

5.3.3 将加速度加入速度向量111

5.3.4 将速度向量加入位置坐标111

5.4 小结111

第6章 边界与摩擦力112

6.1 环境边界113

6.1.1 设置边界113

6.1.2 移除物体114

6.1.3 重置物体117

6.1.4 屏幕环绕119

6.1.5 反弹121

6.2 摩擦力124

6.2.1 摩擦力，正确方法125

6.2.2 摩擦力，简便方法126

6.2.3 摩擦力应用127

6.3 本章中的重要公式128

6.3.1 移除越界物体128

6.3.2 重置越界物体129

6.3.3 越界物体的屏幕环绕129

6.3.4 应用摩擦力（正确方法）129

6.3.5 应用摩擦力（简便方法）129

6.4 小结129

第7章 用户交互：移动物体130

7.1 按下及释放物体130

7.1.1 使用触摸事件133

7.2 拖曳对象135

7.2.1 结合运动代码的拖曳136

7.3 投掷139

7.4 小结142

第三部分 高级动画144

第8章 缓动与弹动144

8.1 比例运动144

8.2 缓动145

8.2.1 简单缓动145

8.2.2 高级缓动153

8.3 弹动153

8.3.1 一维坐标上的弹动154

8.3.2 二维坐标上的弹动156

8.3.3 向移动的目标点弹动157

8.3.4 弹簧在哪儿158

8.3.5 链式弹动159

8.3.6 多个目标点的弹动161

8.3.7 目标偏移量163

8.3.8 用弹簧连接多个物体165

8.4 本章中的重要公式170

8.4.1 简单缓动，详细版170

8.4.2 简单缓动，缩略版170

8.4.3 简单缓动，简易版170

8.4.4 简单弹动，详细版170

8.4.5 简单弹动，缩略版171

8.4.6 简单弹动，简易版171

8.4.7 有偏移量的弹动171

8.5 小结171

第9章 碰撞检测172

9.1 碰撞检测的方法172

9.2 基于几何图形的碰撞检测173

9.2.1 两个物体间的碰撞检测173

9.2.2 物体和点的碰撞检测177

9.2.3 几何图形碰撞检测法的总结179

9.3 基于距离的碰撞检测179

9.3.1 基于距离的简单碰撞检测180

9.3.2 弹性碰撞182

9.4 多物体的碰撞检测策略184

9.4.1 基础的多物体碰撞检测184

9.4.2 多物体弹动186

9.5 本章中的重要公式189

9.5.1 基于距离的碰撞检测189

9.5.2 多物体碰撞检测189

9.6 小结189

第10章 坐标旋转与斜面反弹190

10.1 简单坐标旋转190

10.2 高级坐标旋转192

10.2.1 旋转单个物体193

10.2.2 旋转多个物体194

10.3 斜面反弹196

10.3.1 执行旋转197

10.3.2 优化代码201

10.3.3 实现动态效果202

10.3.4 修复“不从边缘落下”的问题202

10.3.5 修复“线下”问题204

10.3.6 从多个斜面反弹205

10.4 本章中的重要公式208

10.4.1 坐标旋转208

10.4.2 反向坐标旋转208

10.5 小结208

第11章 撞球物理209

11.1 质量209

11.2 动量210

11.3 动量守恒210

11.3.1 单轴上的动量守恒212

11.3.2 双轴上的动量守恒216

11.4 本章中的重要公式231

11.4.1 动量守恒的数学表示231

11.4.2 动量守恒的JavaScfipt代码231

11.5 小结231

第12章 粒子与万有引力232

12.1 粒子232

12.2 万有引力233

12.2.1 万有引力234

12.2.2 碰撞检测及反应236

12.2.3 轨道运动237

12.3 弹力238

12.3.1 有引力VS弹力238

12.3.2 弹力节点花园238

12.3.3 相连的节点241

12.3.4 有质量的节点242

12.4 本章中的重要公式244

12.4.1 基本引力244

12.4.2 引力公式的JavaScfipt实现244

12.5 小结244

第13章 正向运动学：让物体行走245

13.1 介绍正向和反向运动学245

13.2 正向运动学编程入门246

13.2.1 移动一个节段246

13.2.2 移动两个节段251

13.3 过程自动化253

13.3.1 建立一个自然行走周期254

13.3.2 动态调整257

13.4 让它真实地行走260

13.4.1 给它一些空间260

13.4.2 加入重力260

13.4.3 处理碰撞261

13.4.4 处理反作用力262

13.4.5 屏幕环绕，重复264

13.5 小结267

第14章 反向运动学：拖曳与伸出268

14.1 伸出和拖曳单个节段268

14.1.1 伸出单个节段269

14.1.2 拖曳单个节段270

14.2 拖曳多个节段270

14.2.1 拖曳两个节段271

14.2.2 拖曳更多节段272

14.3 伸出多个节段274

14.3.1 伸向鼠标位置274

14.3.2 伸向一个物体279

14.3.3 加入一些交280

14.4 使用标准反向运动学方法281

14.4.1 介绍余弦定理281

14.4.2 编程实现余弦定283

14.5 本章中的重要公式285

14.5.1 余弦定理285

14.5.2 JavaScript中的余弦定理285

14.6 小结285

第四部分 3D动画288

第15章 三维基础288

15.1 第三维度与透视图289

15.1.1 z轴289

15.1.2 透视图290

15.2 速度与加速度293

15.3 反弹295

15.3.1 单物体反弹295

15.3.2 多物体反弹297

15.3.3 Z排序300

15.4 重力301

15.5 屏幕环绕304

15.6 缓动与弹动311

15.6.1 缓动311

15.6.2 弹动312

15.7 坐标旋转314

15.8 碰撞检测319

15.9 本章中的重要公式321

15.9.1 基本透视图321

15.9.2 Z排序321

15.9.3 坐标旋转322

15.9.4 三维距离计算322

15.10 小结322

第16章 三维线条与填充323

16.1 创建点和线323

16.2 创建图形328

16.3 创建三维填充332

16.3.1 使用三角形332

16.4 三维实体建模337

16.4.1 建模旋转的立方体337

16.4.2 建模其他形状339

16.5 移动三维实体343

16.6 小结344

第17章 背面剔除与三维灯光345

17.1 背面剔除346

17.2 增强的深度排序348

17.3 三维灯光349

17.4 小结356

第五部分 其他技巧358

第18章 矩阵数学358

18.1 矩阵基础358

18.2 矩阵运算359

18.2.1 矩阵加法359

18.2.2 矩阵乘法360

18.3 canvas变换363

18.4 小结366

第19章 秘诀与技巧367

19.1 布朗（随机）运动367

19.2 随机分布370

19.2.1 正方形分布370

19.2.2 圆形分布372

19.2.3 偏向分布374

19.2.4 基于碰撞的分布376

19.3 基于定时器和基于时间的动画378

19.3.1 基于定时器的动画378

19.3.2 基于时间的动画379

19.4 等质量物体之间的碰撞381

19.5 集成声音382

19.6 小结385

附录A 常用公式386

A.1 第3章386

A1.1 三角学基础函数386

A.1.2 角度与孤度互转386

A.1.3 朝鼠标指针（或任意一点）旋转386

A.1.4 创建波386

A.1.5 创建圆形387

A.1.6 创建椭圆形387

A.1.7 获取两点间的距离387

A2 第4章387

A.2.1 从十六进制转换到十进制387

A.2.2 从十进制转换到十六进制387

A.2.3 组合三原色387

A.2.4 提取三原色388

A.2.5 绘制一条穿越某个点的曲线388

A.3 第5章388

A.3.1 将角速度分解为x、y轴上的速度向量388

A.3.2 将角加速度（作用于物体上的力）分解为x、y轴上的加速度388

A.3.3 将加速度加入速度向量388

A.3.4 将速度向量加入位置坐标388

A.4 第6章388

A.4.1 移除越界物体388

A.4.2 重置越界物体389

A.4.3 屏幕环绕越界物体389

A.4.4 应用摩擦力（正确方法）389

A.4.5 应用摩擦力（简便方法）389

A.5 第8章389

A.5.1 简单缓动，详细版389

A.5.2 简单缓动，缩略版390

A.5.3 简单缓动，简易版390

A.5.4 简单弹动，详细版390

A.5.5 简单弹动，缩略版390

A.5.6 简单弹动，简易版390

A.5.7 有偏移量的弹动390

A.6 第9章391

A.6.1 基于距离的碰撞检测391

A.6.2 多物体碰撞检测391

A.7 第10章391

A.7.1 坐标旋转391

A.7.2 反向坐标旋转391

A.8 第11章391

A.8.1 动量守恒的数学表示391

A.8.2 动量守恒的JavaScript代码392

A.9 第12章392

A.9.1 基本引力392

A.9.2 引力公式的JavaScript实现392

A.10 第14章392

A.10.1 余弦定理392

A.10.2 JavaScript中的余弦定理392

A.11 第15章393

A.11.1 基本透视图393

A.11.2 Z排序393

A.11.3 坐标旋转393

A.11.4 三维距离计算393