JavaScript圖形實例:從小星星到環帶

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1.小星星 設有如下的曲線參數方程: N=5 x = r*sin(nθ)*cos(θ) y = r*sin(nθ)*sin(θ) (0≤θ≤2π) 用迴圈依次取θ值為0~2π(每次增量為π/64),計算出X和Y,在canvas畫布中將坐標點(X,Y)用線連起來,可繪製出一個一個5瓣花卉圖案。 編寫如 ...


1.小星星

設有如下的曲線參數方程:

    N=5

    x = r*sin(nθ)*cos(θ)

    y = r*sin(nθ)*sin(θ)      (0≤θ≤2π)

用迴圈依次取θ值為0~2π(每次增量為π/64),計算出X和Y,在canvas畫布中將坐標點(X,Y)用線連起來,可繪製出一個一個5瓣花卉圖案。

編寫如下的HTML代碼。

<!DOCTYPE html>

<head>

<title>小星星</title>

<script type="text/javascript">

  function draw(id)

  {

     var canvas=document.getElementById(id);

     if (canvas==null)

        return false;

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

     context.fillStyle="#EEEEFF";

     context.fillRect(0,0,400,300);

     context.strokeStyle="blue";

     context.lineWidth=2;

     context.beginPath();

     var r=120;                    // 下麵可進行修改的語句 (3)

     var n=5;                      // 下麵可進行修改的語句 (3)

     for (theta=0;theta<=2*Math.PI;theta+=Math.PI/64)

     {

         b=r*Math.sin(n*theta);    // 下麵可進行修改的語句 (3)

         x=200+b*Math.cos(theta);

         y=150+b*Math.sin(theta);

         if (theta==0)

            context.moveTo(x,y);

         else

            context.lineTo(x,y);

     }

     context.stroke();

   }

</script>

</head>

<body onload="draw('myCanvas');">

<canvas id="myCanvas" width="400" height="300"></canvas>

</body>

</html>

      將上述HTML代碼保存到一個html文本文件中,再在瀏覽器中打開包含這段HTML代碼的html文件,可以看到在瀏覽器視窗中繪製出如圖1所示的5瓣花卉圖案。

  

圖1  5瓣花卉圖案1

      我們將上面程式中標識的語句1“var r=120;”修改為“var r=50;”,適當減小初始半徑,使得繪製的圖案不會超出畫布的範圍,在將標識的語句3“b=r*Math.sin(n*theta);”修改為“b=r*(1+Math.sin(n*theta)/2);”,則在畫布中繪製出如圖2所示的5瓣花卉圖案。

圖2  5瓣花卉圖案2

      這個圖案比圖1中的圖案的感覺是中間向外擴展了,使得中心部位出現空白。再次修改語句3為“b=r*(2+Math.sin(n*theta)/2);”,以增大中間部分的空白,則在畫布中繪製出如圖3所示的圖案,像小星星嗎?

 

圖3 小星星圖案

      上面程式中的n值也可修改,例如在上面繪製小星星圖案的程式中,將標識語句2

      “var n=5;”修改為“var n=6;”,則在畫布中繪製出如圖4所示的圖案。像六角雪花圖案嗎?

  

圖4 六角雪花圖案

    我們這樣想一想,若將n的值修改為一個實數(有小數部分)會這樣呢?例如,將

      “var n=5;”修改為“n=5.05;”,則在畫布中繪製出如圖5所示的圖案。

  

圖5  未封閉的小星星圖案線

2.環帶

     由圖5知,θ值取0~2π時,正好繪製一圈,由於n取非整數時,曲線不封閉,因此,若取θ值為0~10π,繪製5圈,可得到一個環帶圖案。為讀者引用和下麵講述方便,給出完整HTML文件內容如下。

<!DOCTYPE html>

<head>

<title>環帶</title>

<script type="text/javascript">

  function draw(id)

  {

     var canvas=document.getElementById(id);

     if (canvas==null)

        return false;

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

     context.fillStyle="#EEEEFF";

     context.fillRect(0,0,400,300);

     context.strokeStyle="red";

     context.lineWidth=2;

     context.beginPath();

     var n=5.05;

     k=10;

     for (theta=0;theta<=k*Math.PI;theta+=Math.PI/120)

     {

        var r=110*(1+Math.cos(n*theta)/5);

        var x =200+ r*Math.cos(theta);

        var y =150+ r*Math.sin(theta);

        if (theta==0)

           context.moveTo(x,y);

        else

           context.lineTo(x,y);

      }

     context.stroke();

   }

</script>

</head>

<body onload="draw('myCanvas');">

<canvas id="myCanvas" width="400" height="300"></canvas>

</body>

</html>

      在瀏覽器中打開包含這段HTML代碼的html文件,可以看到在畫布中繪製的五角環帶,如圖6所示。

 

圖6  五角環帶

      將上面程式中的n值由“n=5.05”修改為“n=9.05”,則在畫布中繪製出如圖7所示的環帶。

 

圖7  九角環帶

      若將上面程式中的n值修改為9.2,且將k值修改為12,則在畫布中繪製出如圖8所示的圓環帶。

 

圖8  n值為9.2時的圓環

      若將上面程式中的n值修改為5.5,且將k值修改為12,則在畫布中繪製出如圖9所示的圓環。

 

圖9  n值為5.5時的圓環

      在繪製圖9的程式中,再將語句“var r=110*(1+Math.cos(n*theta)/5);”修改為

      “var r=90*(1+Math.cos(n*theta)/2);”則在畫布中繪製出如圖10所示的圖案。

 

圖10  n值為5.5時的另一環狀圖案


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