软件项目技术点(1)——Tween算法及缓动效果

AxeSlide软件项目梳理   canvas绘图系列知识点整理

Tween算法及缓动效果

软件里在切换步序时需要有过渡动画效果，从当前位置的画面缓动到目标位置的画面。动画效果可重新查看文章系列第一篇《AxeSlide软件项目梳理》中的作品展示动画。

实例效果：

 

Tween类型：
Linear Quadratic Cubic Quartic Quintic Sinusoidal
Exponential Circular Elastic Back Bounce

ease类型：
easeIn easeOut easeInOut

效果说明：
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。

参数及使用示例：

Tween中的方法接受4个参数t,b,c,d 。返回值为计算后的当前位置。

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）。

比如： 希望top从100px到150px，在500ms内完成

 var easeInQuad = function (x, t, b, c, d) {
     return c*(t/=d)*t + b;
 },

 var d = 500,b = 100,c = 150 - b;
 var count = d / 20; //500毫秒分多少次执行完毕
 setInterval(function(){
     var x = easeInQuad(0, d - (count-- * 20) , b, c, d);
     //return 的结果便是每个时间片，top的值
 }, 20);
 //一般浏览器的timer最小是20（这是windows底层的CPU时间决定的！）

Tween完整算法代码

     export class Tween{
         static Linear = function (t, b, c, d) { return c * t / d + b; };
         static 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;
             }
         };
         static 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;
             }
         };
         static 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;
             }
         };
         static 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;
             }
         };
         static 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;
             }
         };
         static 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;
             }
         };
         static 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;
             }
         };
         static Elastic = {
             easeIn: function (t, b, c, d, a, p) {
                 var s;
                 if (t == 0) return b;
                 if ((t /= d) == 1) return b + c;
                 if (typeof p == "undefined") p = d * .3;
                 if (!a || a < Math.abs(c)) {
                     s = p / 4;
                     a = c;
                 } else {
                     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) {
                 var s;
                 if (t == 0) return b;
                 if ((t /= d) == 1) return b + c;
                 if (typeof p == "undefined") p = d * .3;
                 if (!a || a < Math.abs(c)) {
                     a = c;
                     s = p / 4;
                 } else {
                     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) {
                 var s;
                 if (t == 0) return b;
                 if ((t /= d / 2) == 2) return b + c;
                 if (typeof p == "undefined") p = d * (.3 * 1.5);
                 if (!a || a < Math.abs(c)) {
                     a = c;
                     s = p / 4;
                 } else {
                     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;
             }
         };
         static Back = {
             easeIn: function (t, b, c, d, s) {
                 if (typeof s == "undefined") s = 1.70158;
                 return c * (t /= d) * t * ((s + 1) * t - s) + b;
             },
             easeOut: function (t, b, c, d, s) {
                 if (typeof 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 (typeof 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;
             }
         };
         static Bounce = {
             easeIn: function (t, b, c, d) {
                 return c - Animation.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 Animation.Bounce.easeIn(t * 2, 0, c, d) * .5 + b;
                 } else {
                     return Animation.Bounce.easeOut(t * 2 - d, 0, c, d) * .5 + c * .5 + b;
                 }
             }
         }
     }