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轉自：街角小林
juejin.cn/post/6910857740327845901
前言
女朋友常逛的設計網站這兩天頁面上多了下雪的效果，於是問我我的網站能下雪嗎，作爲一個程序員我一般會說實現不了，但是作爲男朋友，不能說不行。
雪
雪我們可以使用span標籤和css的徑向漸變簡單意思一下：
.snow {
display: block;
width: 100px;
height: 100px;
background-image: radial-gradient(#fff 0%, rgba(255, 255, 255, 0) 60%);
border-radius: 50%;
}
複製代碼
效果如下：
很多雪
一片雪是不夠的，成千上萬才浪漫，世界上沒有兩片相同的雪花，所以每片雪都有自己的大小位置速度等屬性，爲此先創建一個雪花類：
class Snow {
constructor (opt = {}) {
// 元素
this.el = null
// 直徑
this.width = 0
// 最大直徑
this.maxWidth = opt.maxWidth || 80
// 最小直徑
this.minWidth = opt.minWidth || 2
// 透明度
this.opacity = 0
// 水平位置
this.x = 0
// 重置位置
this.y = 0
// 速度
this.speed = 0
// 最大速度
this.maxSpeed = opt.maxSpeed || 4
// 最小速度
this.minSpeed = opt.minSpeed || 1
// 瀏覽器窗口尺寸
this.windowWidth = window.innerWidth
this.windowHeight = window.innerHeight
this.init()
}
// 初始化各種屬性
init () {
this.width = Math.floor(Math.random() * this.maxWidth + this.minWidth)
this.opacity = Math.random()
this.x = Math.floor(Math.random() * (this.windowWidth - this.width))
this.y = Math.floor(Math.random() * (this.windowHeight - this.width))
this.speed = Math.random() * this.maxSpeed + this.minSpeed
}
// 設置樣式
setStyle () {
this.el.style.cssText = `
position: fixed;
left: 0;
top: 0;
display: block;
width: ${this.width}px;
height: ${this.width}px;
opacity: ${this.opacity};
background-image: radial-gradient(#fff 0%, rgba(255, 255, 255, 0) 60%);
border-radius: 50%;
z-index: 9999999999999;
pointer-events: none;
transform: translate(${this.x}px, ${this.y}px);
`
}
// 渲染
render () {
this.el = document.createElement('div')
this.setStyle()
document.body.appendChild(this.el)
}
}
複製代碼
init方法用來生成隨機的初始大小、位置、速度等屬性，在瀏覽器窗口內new100片試試：
let snowList = []
for (let i = 0; i < 100; i++) {
let snow = new Snow()
snow.render()
snowList.push(snow)
}
複製代碼
效果如下：
動起來
雪動起來才能叫下雪，動起來很簡單，不斷改變x和y座標就可以了，給snow類加個運動的方法：
class snow {
move () {
this.x += this.speed
this.y += this.speed
this.el.style.left = this.x + 'px'
this.el.style.top = this.y + 'px'
}
}
複製代碼
接下來使用requestAnimationFrame不斷刷新：
moveSnow () {
window.requestAnimationFrame(() => {
snowList.forEach((item) => {
item.move()
})
moveSnow()
})
}
複製代碼
效果如下，因爲速度是正數，所以整體是往右斜的：
可以看到動起來了，但是出屏幕就不見了，所以雪是會消失的對嗎？要讓雪不停很簡單，檢測雪的位置，如果超出屏幕了就讓它回到頂部，修改一下move方法：
move () {
this.x += this.speed
this.y += this.speed
// 完全離開窗口就調一下初始化方法，另外還需要修改一下init方法，因爲重新出現我們是希望它的y座標爲0或者小於0，這樣就不會又憑空出現的感覺，而是從天上下來的
if (this.x < -this.width || this.x > this.windowWidth || this.y > this.windowHeight) {
this.init(true)
this.setStyle()
}
this.el.style.left = this.x + 'px'
this.el.style.top = this.y + 'px'
}
複製代碼
init (reset) {
// ...
this.width = Math.floor(Math.random() * this.maxWidth + this.minWidth)
this.y = reset ? -this.width : Math.floor(Math.random() * this.windowHeight)
// ...
}
複製代碼
這樣就能源源不斷的下雪了：
優化
1.水平速度
水平和垂直方向的速度是一樣的，但是看起來有點太斜了，所以調整一下，把水平速度和垂直速度區分開來：
class Snow {
constructor (opt = {}) {
// ...
// 水平速度
this.sx = 0
// 垂直速度
this.sy = 0
// ...
}
init (reset) {
// ...
this.sy = Math.random() * this.maxSpeed + this.minSpeed
this.sx = this.sy * Math.random()
}
move () {
this.x += this.sx
this.y += this.sy
// ...
}
}
複製代碼
2.左下角沒有雪
因爲整體向右傾斜，所以左下角大概率沒有雪，這可以通過讓雪隨機出現在左側來解決：
init (reset) {
// ...
this.x = Math.floor(Math.random() * (this.windowWidth - this.width))
this.y = Math.floor(Math.random() * (this.windowHeight - this.width))
if (reset && Math.random() > 0.8) {// 讓一小部分的雪初始化在左側
this.x = -this.width
} else if (reset) {
this.y = -this.width
}
// ...
}
複製代碼
3.眼前的雪
隨機性的選擇一點雪給它較大的體積、透明度和速度，然後再使用css3的3D透視效果，把它的z軸數值調大一點，這樣的感覺就好像是在眼前劃過的一樣：
<body style="perspective: 500;-webkit-perspective: 500"></body>
複製代碼
class Snow {
constructor (opt = {}) {
// ...
// z軸數值
this.z = 0
// 快速劃過的最大速度
this.quickMaxSpeed = opt.quickMaxSpeed || 10
// 快速劃過的最小速度
this.quickMinSpeed = opt.quickMinSpeed || 8
// 快速劃過的寬度
this.quickWidth = opt.quickWidth || 80
// 快速劃過的透明度
this.quickOpacity = opt.quickOpacity || 0.2
// ...
}
init (reset) {
let isQuick = Math.random() > 0.8
this.width = isQuick ? this.quickWidth : Math.floor(Math.random() * this.maxWidth + this.minWidth)
this.z = isQuick ? Math.random() * 300 + 200 : 0
this.opacity = isQuick ? this.quickOpacity : Math.random()
// ...
this.sy = isQuick ? Math.random() * this.quickMaxSpeed + this.quickMinSpeed : Math.random() * this.maxSpeed + this.minSpeed
// ...
}
move () {
// ...
this.el.style.transform = `translate3d(${this.x}px, ${this.y}px, ${this.z}px)`
}
}
複製代碼
4.鵝毛大雪
雪花嘛，輕如鵝毛，鵝毛是怎麼飄的？是不是左右擺動的飄？那我們也可以選擇一部分的雪花讓它跟鵝毛一樣飄，左右搖擺很簡單，速度一會加一會減就可以了：
class Snow {
constructor (opt = {}) {
// ...
// 是否左右搖擺
this.isSwing = false
// 左右搖擺的步長
this.stepSx = 0.03
// ...
}
// 隨機初始化屬性
init (reset) {
// ...
this.isSwing = Math.random() > 0.8
// ...
}
move () {
if (this.isSwing) {
if (this.sx >= 1 || this.sx <= -1) {
this.stepSx = -this.stepSx
}
this.sx += this.stepSx
}
// ...
}
}
複製代碼
除了上述這種方法，左右搖擺還有一種方式，就是使用正弦或餘弦函數，因爲它們的曲線翻轉90度就是左右搖擺：
img
我們使用正弦函數，公式爲：y=sin(x)，x的值是弧度表示，只要一直增加就可以了，y的值用來修改雪花的水平方向的速度變化步長：
class Snow {
constructor (opt = {}) {
// ...
// 是否左右搖擺
this.isSwing = false
// 左右搖擺的正弦函數x變量
this.swingRadian = 0
// 左右搖擺的正弦x步長
this.swingStep = 0.01
// ...
}
init (reset) {
// ...
this.swingStep = 0.01 * Math.random()
}
move () {
if (this.isSwing) {
this.swingRadian += this.swingStep
this.x += this.sx * Math.sin(this.swingRadian * Math.PI) * 0.2
} else {
this.x += this.sx
}
// ...
}
}
複製代碼
因爲正弦函數y的值是從1變化到-1，擺動幅度太了，所以乘了個小數0.2縮小一點，想要幅度小一點，還有一個方法是不要使用整個正弦曲線，可以從中截取一個適合的區間大小，比如就讓x的值在0.9π到1.1π之前變化：
class Snow {
constructor (opt = {}) {
// ...
// 是否左右搖擺
this.isSwing = false
// 左右搖擺的正弦函數x變量
this.swingRadian = 1// 需要改成一箇中間值
// 左右搖擺的正弦x步長
this.swingStep = 0.01
// ...
}
init (reset) {
// ...
this.swingStep = 0.01 * Math.random()
this.swingRadian = Math.random() * (1.1 - 0.9) + 0.9// 也讓它隨機一下
}
move () {
if (this.isSwing) {
if (this.swingRadian > 1.1 || this.swingRadian < 0.9) {
this.swingStep = -this.swingStep
}
this.swingRadian += this.swingStep
this.x += this.sx * Math.sin(this.swingRadian * Math.PI)
} else {
this.x += this.sx
}
// ...
}
}
複製代碼
5.下的慢一點
既然給水平加了曲線，垂直方向上是不是也可以改成非勻速呢？當然可以，區別是速度得一直是正的，不然就要出現反自然現象了，改變速度曲線同樣可以使用正餘弦，上面我們使用了0.9π到1.1π之間的正弦曲線，根據上圖可以發現對應的餘弦曲線都是負的，趨勢是先慢後快，所以可以利用這一段來改變垂直方向的速度：
move () {
if (this.isSwing) {
if (this.swingRadian > 1.1 || this.swingRadian < 0.9) {
this.swingStep = -this.swingStep
}
this.swingRadian += this.swingStep
this.x += this.sx * Math.sin(this.swingRadian * Math.PI)
this.y -= this.sy * Math.cos(this.swingRadian * Math.PI)// 因爲速度都是負的，所以改成-
} else {
this.x += this.sx
this.y += this.sy
}
// ...
}
複製代碼
6.在最上面
爲了防止爲頁面上原本層級更高的元素遮擋，給雪花的樣式加一個很大的層級：
render () {
this.el = document.createElement('div')
this.el.style.cssText = `
// ...
z-index: 9999999999999;
`
document.body.appendChild(this.el)
}
複製代碼
7.看不見我
修改了層級，所以雪花會在頁面的最上層，那麼可能會擋住其他元素的鼠標事件，需要禁止它響應鼠標事件：
render () {
this.el = document.createElement('div')
this.el.style.cssText = `
// ...
pointer-events: none;
`
document.body.appendChild(this.el)
}
複製代碼
8.更好一點
使用性能更好的transform屬性來做動畫：
render () {
this.el = document.createElement('div')
this.el.style.cssText = `
left: 0;
top: 0;
transform: translate(${this.x}px, ${this.y}px);
`
document.body.appendChild(this.el)
}
複製代碼
move () {
// ...
// this.el.style.left = this.x + 'px'
// this.el.style.top = this.y + 'px'
this.el.style.transform = `translate(${this.x}px, ${this.y}px)`
}
複製代碼
當然，最好的方式是用canvas來畫。
最終效果：
下雨&雨夾雪
下完雪，接下來順便下個雨，雨和雪差不多，都是從天上掉下來，但是雨的速度更快，通常也不會左右搖擺什麼的，方向也基本是一致的，先來修改一下樣式：
setStyle () {
this.el.style.cssText = `
// ...
width: 1px;
// ...
`
}
複製代碼
很簡單，只要把寬度寫死爲1就行了：
接下來把搖擺去掉：
move () {
this.x += this.sx
this.y += this.sy
// ...
}
複製代碼
效果如下：
可以發現雨是豎着在水平移動，顯然是不行的，需要讓它傾斜一定的角度，和運動方向保持一致，這個也很簡單，算一下斜率，水平速度除以垂直速度：
move () {
// ...
this.el.style.transform = `translate(${this.x}px, ${this.y}px) ${this.getRotate(this.sy, this.sx)}`
}
getRotate(sy, sx) {
return `rotate(${sx === 0 ? 0 : (90 + Math.atan(sy / sx) * (180 / Math.PI))}deg)`
}
複製代碼
因爲tan(θ)=sy/sx，θ=Math.atan(sy / sx)，因爲雨的線段默認是從上到下垂直的，θ是代表和水平方向上的夾角，所以需要先旋轉90度，再旋轉夾角的度數，最後弧度轉角度的公式爲：角度=弧度*(180/π)。
雨和雪都實現了，讓它們一起出來，就是雨夾雪了：
根據天氣下雪
把上面的代碼放到網站上就有下雪的效果了，另外也可以使用天氣廠商的api，根據實時天氣來下雪或者下雨，再實現一下太陽、烏雲等效果，一個沉浸式天氣就完成了，有興趣的可自行實踐。
完整代碼
https://github.com/wanglin2/snow
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