前言

打开知乎的登录页，就可以看到其背景有一个动效，看起来好像蛮不错的样子：

这个效果使用canvas是不难实现的，接下来就一步一步地讲解并实现这个效果。

分析

在动工之前先分析这个效果到底是如何运动的。首先要理解的是虽然看起来好像所有线和圆都在运动，但实际上只有圆才是在运动的，而线只不过是把满足一定条件的任意两个圆连接在一起。那么接下来就分析圆是怎么运动的，从效果看，每个圆都是在做匀速直线运动，而且运动方向不一，通过物理相关知识可以得知，每一个圆在水平方向和垂直方向都有一个速度。最后是当圆运动出画布任一边界的时候，这个圆会从出边界的这条边的对边再次进入画布。把这三个关键点理解清楚了就清晰很多了。

实践

先创建一个canvas画布：

// 这里就简单地设置下背景色

<body style="background:#f7fafc;">

  <canvas id="canvas" style="width: 100%; height: 100%;"></canvas>

</body>

接着先获取canvas的上下文环境并设置一些共用的属性

var canvas = document.getElementById("canvas");

var context = canvas.getContext("2d");

canvas.width = document.documentElement.clientWidth;

canvas.height = document.documentElement.clientHeight;

context.fillStyle = "rgba(0, 0, 0, 0.08)";

context.strokeStyle = "rgba(0, 0, 0, 0.05)";

context.lineWidth = 0.5;

接下来绘制圆，那么绘制圆需要圆的圆心坐标，半径，水平方向的速度，垂直方向的速度，并且这些信息要满足一定的条件，通过一个函数来创建：

// 存放所有圆的数组，这里用balls

var balls = [];

function createBall() {

  // x坐标

  var _x = Math.random() * canvas.width;

  // y坐标

  var _y = Math.random() * canvas.height;

  // 半径 [0.01, 15.01]

  var _r = Math.random() * 15 + 0.01;

  // 水平速度 [±0.0, ±0.5]

  var _vx = Math.random() * 0.5 * Math.pow( -1, Math.floor(Math.random() * 2 + 1) );

  // 垂直速度 [±0.0, ±0.5]

  var _vy = Math.random() * 0.5 * Math.pow( -1, Math.floor(Math.random() * 2 + 1) );

  // 把每一个圆的信息存放到数组中

  balls.push({

    x: _x,

    y: _y,

    r: _r,

    vx: _vx,

    vy: _vy

  });

}

然后根据自己的情况选择需要绘制多少个圆，这里我假设有20个，看起来舒服一点：

// 圆的数量

var num = 20;

for(var i = 0; i < num; i++) {

  createBall();

}

现在圆的信息都有了，下一步就是绘制每一帧的圆和线，创建一个render函数，然后在函数内先绘制所有的圆出来：

for(var k = 0; k < num; k++) {

  context.save();

  context.beginPath();

  context.arc( balls[k].x, balls[k].y, balls[k].r, 0, Math.PI*2 );

  context.fill();

  context.restore();

}

接着要遍历每两个圆的圆心之间的距离是否小于某个临界值（比如500），满足则将这两个圆的圆心连接起来：

for(var i = 0; i < num; i++) {

  for(var j = i + 1; j < num; j++) {

    if( distance( balls[i], balls[j] ) < 500 ) {

      context.beginPath();

      context.moveTo( balls[i].x, balls[i].y );

      context.lineTo( balls[j].x, balls[j].y );

      context.stroke();

    }

  }

}

这里的 distance 函数就是计算两点之间的距离：

function distance(point1, point2) {

  return Math.sqrt( Math.pow( (point1.x - point2.x), 2 ) + Math.pow( (point1.y - point2.y), 2 ) );

}

还有一步就是判断圆是否超出了边界值，若满足条件则从对边再次进来：

for(var k = 0; k < num; k++) {

  balls[k].x += balls[k].vx;

  balls[k].y += balls[k].vy;

  if( balls[k].x - balls[k].r > canvas.width ) {

    balls[k].x = 0 - balls[k].r;

  }

  if( balls[k].x + balls[k].r < 0 ) {

    balls[k].x = canvas.width + balls[k].r;

  }

  if( balls[k].y - balls[k].r > canvas.height ) {

    balls[k].y = 0 - balls[k].r;

  }

  if( balls[k].y + balls[k].r < 0 ) {

    balls[k].y = canvas.height + balls[k].r;

  }

}

当然如果想简单点，只要圆超出就移除并重新生成一个圆即可：

if( balls[k].x - balls[k].r > canvas.width ||

    balls[k].x + balls[k].r < 0 ||

    balls[k].y - balls[k].r > canvas.height ||

    balls[k].y + balls[k].r < 0) {

  balls.splice(k, 1);

  createBall();

}

这样每一帧绘制的细节就完成了，最后一步就是让圆都运动起来：

(function loop(){

  render();

  requestAnimationFrame(loop);

})();

到此，整个效果就出来了。当然这里面有很多细节可以自己琢磨琢磨，让这个效果变得更加细腻多彩。希望对新手有所帮助。

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