编写基于Prototype的Javascript动画类

在AJAX如火如荼的今天，相信大家对Prototype这个Javascript类库应该都有所耳闻，它也的确使编写Javascript变得更简单。关于Prototype的文章，《Prototype简介》、《Prototype源码》诸如此类数不胜数；所以本文不会再做这几方面的介绍，并假设读者对Prototype有一定了解。

网页动画与原理

提到网页动画，大家首先想起应该Flash。不知道大家没有开发过Flash动画，故我想对此作一个简单的介绍（在我读大学的时候，对Flash也曾有过痴迷，所以也略懂一二）。Flash的动画主要分两类：渐变动画和逐帧动画。

渐类动画——用户在时间轴上创建开始的关键帧和结束的关键帧，开发环境（Macromedia Profassional Flash 8等）会根据以上所创建的关键帧的颜色、位置和形状等，在计算出中间的过渡帧并添加到相应的时间轴上。这适用于创建简单的动画。
逐帧动画——用户在时间轴的每帧上创建关键帧，并在其中绘制相应的图按。这适用于创建复杂的动画。

在Javascript中由于没有绘图API（应用程序接口），故只可以使用DOM+CSS改变元素的外观。而通过每隔一段时间调用一次改变元素外观的函数，实现类似Flash的渐类动画。

具体实现

因为不同的Javascript动画实现的基本原理都相同，所以可以创建一个基类将其抽象出来。代码如下：

var Animation = Class.create();

Animation.prototype = {

/*------------------------------------------------------------------------

| 用途：

| 构造函数

| 参数：

| element 将要实现动画效果的元素

| fps 每秒播放帧数

------------------------------------------------------------------------*/

initialize: function(element, fps) {

this.element = $(element);

this.interval = Math.round(1000 / fps);

this.isPlaying = false;

this.currentFrame = 1;

//创建一个用于存储中间状态的临时对象

this.temp = { };

/*------------------------------------------------------------------------

| 用途：

| 子类覆盖该方法，实现自定义的动画补间

------------------------------------------------------------------------*/

_createTweens: function(original, transformed, frames) { },

/*------------------------------------------------------------------------

| 用途：

| 创建动画补间

| 参数：

| original 开始状态

| transformed 结束状态

| frames 动画帧数

------------------------------------------------------------------------*/

createTweens: function(original, transformed, frames) {

if(this.isPlaying) {

this.stop();

}

this._createTweens(original, transformed, frames);

this.original = original;

this.transformed = transformed;

this.frames = frames;

//将开始状态拷贝到临时对象

Object.extend(this.temp, original);

/*------------------------------------------------------------------------

| 用途：

| 判断临时对象状态是否超出结束状态

| 参数：

| prop 状态属性名称

------------------------------------------------------------------------*/

_isOverstep: function(prop) {

if(this.original[prop] < this.transformed[prop]) {

return this.temp[prop] > this.transformed[prop];

}

return this.temp[prop] < this.transformed[prop];

_prepare: function() { },

_draw: function(frame) { },

_drawFrame: function() {

if(this.isPlaying) {

if(this.currentFrame < this.frames) {

this._prepare();

this._draw(this.temp);

this.currentFrame ++;

} else {

//最后一帧绘制结束状态

this._draw(this.transformed);

this.stop();

}

_play: function() { },

play: function() {

if(!this.isPlaying) {

this._play();

this.isPlaying = true;

this.timer = setInterval(this._drawFrame.bind(this), this.interval);

}

_stop: function() { },

stop: function() {

if(this.isPlaying) {

this._stop();

//回到开始状态

this.isPlaying = false;

this.currentFrame = 1;

Object.extend(this.temp, this.original);

clearInterval(this.timer);

}

_pause: function() { },

pause: function() {

if(this.isPlaying) {

this._pause();

this.isPlaying = false;

clearInterval(this.timer);

}

清单1 Animation.js

Animation类实现了一些公用的管理内部状态的操作，如播放动画、停止动画和暂停动画等。接下来，创建特定的动画变得相当容易了，下面让我们来看一个形状和位置渐变的动画实现，代码如下：

var ShapeAnimation = Class.create();

ShapeAnimation.prototype = Object.extend(new Animation(), {

/*------------------------------------------------------------------------

| 用途：

| 覆盖父类的空白实现，计算每帧的变化量

------------------------------------------------------------------------*/

_createTweens: function(original, transformed, frames) {

this.xSpan = Math.round((transformed.x - original.x) / frames);

this.ySpan = Math.round((transformed.y - original.y) / frames);

this.wSpan = Math.round((transformed.w - original.w) / frames);

this.hSpan = Math.round((transformed.h - original.h) / frames);

/*------------------------------------------------------------------------

| 用途：

| 覆盖父类的空白实现，计算当前的状态。如果超出结束状态，保持结束状态不变

------------------------------------------------------------------------*/

_prepare: function() {

this.temp.x = this._isOverstep('x') ? this.transformed.x : this.temp.x + this.xSpan;

this.temp.y = this._isOverstep('r') ? this.transformed.y : this.temp.y + this.ySpan;

this.temp.w = this._isOverstep('w') ? this.transformed.w : this.temp.w + this.wSpan;

this.temp.h = this._isOverstep('h') ? this.transformed.h : this.temp.h + this.hSpan;

/*------------------------------------------------------------------------

| 用途：

| 覆盖父类的空白实现，刷新元素外观

------------------------------------------------------------------------*/

_draw: function(frame) {

var x = frame.x + 'px';

var y = frame.y + 'px';

var w = frame.w + 'px';

var h = frame.h + 'px';

Element.setStyle(this.element, { left: x, top: y, w, height: h });

}

});

清单2 ShapeAnimation.js

ShapeAnimation类继承Animation类，并覆盖了其中的某些方法。最后，让我们创建HTML文件，测试一下这个ShapeAnimation是否可以正确工作。代码如下：

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<title>ShapeAnimation Test</title>

<script type="text/javascript" src="prototype-1.4.0.js"></script>
<script type="text/javascript" src="Animation.js"></script>
<script type="text/javascript" src="ShapeAnimation.js"></script>

<script type="text/javascript">
var animation;

Event.observe(window, 'load', init, false);

function init() {
var clip = $('clip');
var pos = Position.cumulativeOffset(clip);

animation = new ShapeAnimation(clip, 12);
animation.createTweens( { x: pos[0], y: pos[1], w: 100, h: 75 },
{ x: 100, y: 100, w: 200, h: 200 },
24 );
}

function play() {
animation.play();
}

function stop() {
animation.stop();
}

function pause() {
animation.pause();
}
</script>
</head>
<body>
<input type="button" onclick="play()" value="Play" />
<input type="button" onclick="stop()" value="Stop" />
<input type="button" onclick="pause()" value="Pause" /><br />
<br />
<img src="thumb.jpg" alt="Thumb" id="clip" style="left: 13px; position: absolute; top: 52px;" />
</body>
</html>

清单3 ShapeAnimationTest.htm

分别在IE或Firefox中打开ShapeAnimationTest.htm，播击“Play”、“Stop”和“Pause”按钮工作正常。

举一反三

上述例子，我创建了形状动画类。有了Animation类作为基类，当然我可以容易地创建更多的动画类。下面我再举一个裁剪动画示例。代码如下：

var ClipAnimation = Class.create();

ClipAnimation.prototype = Object.extend(new Animation(), {

_createTweens: function(original, transformed, frames) {

this.tSpan = Math.round((transformed.t - original.t) / frames);

this.rSpan = Math.round((transformed.r - original.r) / frames);

this.bSpan = Math.round((transformed.b - original.b) / frames);

this.lSpan = Math.round((transformed.l - original.l) / frames);

_prepare: function() {

this.temp.t = this._isOverstep('t') ? this.transformed.t : this.temp.t + this.tSpan;

this.temp.r = this._isOverstep('r') ? this.transformed.r : this.temp.r + this.rSpan;

this.temp.b = this._isOverstep('b') ? this.transformed.b : this.temp.b + this.bSpan;

this.temp.l = this._isOverstep('l') ? this.transformed.l : this.temp.l + this.lSpan;

_draw: function(frame) {

var clipStyle = 'rect(' + frame.t + 'px ';

clipStyle = clipStyle + frame.r + 'px ';

clipStyle = clipStyle + frame.b + 'px ';

clipStyle = clipStyle + frame.l + 'px)';

Element.setStyle(this.element, { clip: clipStyle });

}

});

清单4 ClipAnimation.js

测试文件代码如下：

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<title>Untitled Page</title>

<script type="text/javascript" src="prototype-1.4.0.js"></script>
<script type="text/javascript" src="Animation.js"></script>
<script type="text/javascript" src="ClipAnimation.js"></script>

<script type="text/javascript">
var animation;

Event.observe(window, 'load', init, false);

function init() {
var clip = $('clip');
var pos = Position.cumulativeOffset(clip);
var dimensions = Element.getDimensions(clip);

animation = new ClipAnimation(clip, 12);
animation.createTweens( { t: 0, r: dimensions.width, b: Element.getHeight(clip), l: 0 },
{ t: 0, r: dimensions.width, b: 0, l: 0 },
24);
}

function play() {
animation.play();
}

function stop() {
animation.stop();
}

function pause() {
animation.pause();
}
</script>
</head>
<body>
<input type="button" onclick="play()" value="Play" />
<input type="button" onclick="stop()" value="Stop" />
<input type="button" onclick="pause()" value="Pause" /><br />
<br />
<img src="thumb.jpg" alt="Thumb" id="clip" style="left: 13px; position: absolute; top: 52px;" />
</body>
</html>

清单5 ClipAnimationTest.htm

总结

Prototype实现了部分的面向对象，对常用的操作提供了方便的封装。这样我们可以编写具有更高可重性的Javascript代码，将实现重HTML文件中分离出来，使程序结构更清晰可读。

点击以下链接下载示例代码