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JavaScript模拟实现自由落体效果

作者：caryForJava　　发布时间：2024-05-02 16:19:47　

标签：js,自由落体

本文实例为大家分享了js实现自由落体效果的具体代码，供大家参考，具体内容如下

1.效果图

2.实现分析

利用Canvas画圆球、地面；

1.下落过程

物理知识回顾，物体下落过程（不计损耗）由重力势能转换成动能

重力势能 Ep = mgh

动能 Ek = (1/2)mv^2

速度右0增加至gt

此间需要计算浏览器每次渲染的圆球y坐标

y = (1/2)gt^2

2.反弹过程

动能转化成重力势能

速度是逐渐减少直至为0

本打算设置 y = (1/2)g(t-t1)^2，t1为下落或者反弹消耗的时长

但是实际呈现的效果却不尽人意，应该是反弹位移计算有误，经反复思考无果（若哪位大拿有更好的实现方式欢迎评论告知）

所以决定将下落过程的位移保存在一个数组里，待反弹时再逐一取出赋值

3.代码实现

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
<style>
body {
padding: 0;
margin: 0;
background-color: rgba(0, 0, 0, 1);
}
#canvas{
display: block;
margin: 10px auto;
}
</style>
</head>
<body>
<canvas id="canvas" width="600" height="600">your browser is not support canvas</canvas>
<script type="text/javascript">
//自由落体 H=(gt^2)/2 动能 Ek=(mv^2)/2 重力势能:Ep = mgh
let x=300,y=60, //圆心坐标
minHeight = 60, //最小下落位移
maxHeight = 446, //最大下落位移
dir = true; //dir true下落，false为弹起
(function(){
let canvas= document.getElementById('canvas');
let ctx = canvas.getContext('2d');
draw(ctx);
})();
function draw(ctx){
let currentTime = new Date().getTime(); //开始毫秒数,折返记录一次currentTime
let arr_y = []; //设置下落位移的数组
window.requestAnimationFrame(function init(){
if(dir){
if(y >= maxHeight){
dir = false;
currentTime = new Date().getTime();
}else{
y = y + Math.pow((new Date().getTime() - currentTime)/1000,2)*10/2;
arr_y.push(y);
}
}else{
if(y <= minHeight){
dir = true;
currentTime = new Date().getTime();
}else{
y = arr_y.splice(-1,1)[0] || 60;
}
}
drawArc(ctx,x,y);
requestAnimationFrame(init);
});
}
//绘制圆球和地面
function drawArc(ctx,x,y){
ctx.clearRect(0, 0, 600, 600);
ctx.beginPath();
ctx.arc(x,y,50,0,Math.PI*2);
ctx.fillStyle='#98adf0';
ctx.fill();
ctx.save();
ctx.beginPath();
ctx.strokeStyle = '#ffffff';
ctx.moveTo(0,500);
ctx.lineTo(600,500);
ctx.lineWidth = 4;
ctx.stroke();
ctx.closePath();
ctx.save();
}
</script>
</body>
</html>

4.结语

虽然只是一个简单的下落和弹起，但是为了弹起位移的实现整整花费本人6天的时间（主要是每天都思考怎么计算弹起位移）

主要开始的思路一直关注在

下落位移（开口线上抛物线方程）

y = (1/2)gt^2

思考反弹的位移应该改是将抛物线沿x轴右移t1，得出

y = (1/2)g(t-t1)^2

有兴趣的同学可以试试看看效果

浏览器渲染反弹的效果不尽人意，所以一直没想出计算的位移方法，故使用数组实现

来源：https://www.cnblogs.com/ccylovehs/p/9547690.html

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