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如何使用 requestAnimationFrame 控制 fps?

WBOY
发布: 2023-08-29 08:41:02
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如何使用 requestAnimationFrame 控制 fps?

fps 这个词通常与我们需要使用动画的视频和游戏相关。 fps 是每秒帧数的缩写,表示当前屏幕重新渲染的次数。

例如,视频是一排连续的图像。这意味着它以非常短的间隔显示图像,因此用户无法知道它正在单独显示图像。如果我们降低视频的 fps,它可能看起来像图像动画而不是视频。因此,更高的 fps 可以提供更好的结果。基本上,fps 告诉我们一秒钟内应该更新屏幕多少次。

有时,我们需要使用 JavaScript 来控制 fps。我们可以使用不同的方法,我们将在本教程中学习这些方法。

使用 SetTime() 函数

setTimeout() 函数将回调函数作为第一个参数,将时间间隔作为第二个参数。在这里,我们可以在每个时间间隔后重新渲染屏幕来控制 fps。

语法

用户可以按照下面的语法使用setTimeout()函数来控制fps。

setTimeout(() => {
   requestAnimationFrame(animate);
}, interval);
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我们使用 requestAnimationFrame() 方法在上述语法中调用了 animate() 函数。

步骤

  • 第 1 步 - 定义totalFrames 变量并初始化为零。它将记录总帧数。

  • 步骤 2 - 另外,定义 fps 变量并存储 fps 的值。

  • 第3步 - 定义intervalOffps变量并将间隔存储到其中。它存储 1000/fps,其中 1000 是毫秒,我们通过将其除以 fps 得到时间间隔。

  • 第 4 步 - 将当前时间存储在 startTime 变量中。

  • 第 5 步 - 调用 animate() 函数。

  • 步骤 5.1 - 在每个 internvalOffps 之后使用 setTimeout() 函数调用 requestAnimationFrame() 函数。

  • 步骤 5.2 - 在 setTimeout() 函数的回调函数中,用户可以编写代码来重新渲染屏幕或在 Canvas 上绘制形状。

  • 步骤 5.3 - 使用 Date() 对象并获取当前时间。当前时间减去开始时间即可得到经过时间。

  • 步骤 5.4 - 使用数学函数,获取总 fps 和总时间。

示例 1

在下面的示例中,我们使用 setTimeout() 函数来控制 fps。我们使用“3”作为 fps 的值。因此,我们的 fps 间隔等于 1000/3。因此,我们将每 1000/3 毫秒调用一次 requestAnimationFrame() 方法。

<html>
<body>
   <h3> Using the <i> setTimeOut() method </i> to control the fps with requestAnimationFrame </h3>
   <div id="output"> </div>
   <script>
      let output = document.getElementById("output");
      // Initial frame count set to zero
      var totalFrames = 0;
      var current, consumedTime;
      
      // Set the fps at which the animation will run (say 10 fps)
      var fps = 3;
      var intervalOffps = 1000 / fps;
      var AfterTime = Date.now();
      var starting = AfterTime;
      animate();
      function animate() {
         setTimeout(() => {
         
            //  call the animate function recursively
            requestAnimationFrame(animate);
            
            // get current time
            current = Date.now();
            
            // get elapsed time since the last frame
            var elapsed = current - starting;
            
            //Divide elapsed time with frame count to get fps
            var currentFps =
            Math.round((1000 / (elapsed / ++totalFrames)) * 100) / 100;
            output.innerHTML = "Total elapsed time is equal to = " + Math.round((elapsed / 1000) * 100) / 100 + "<br>" + " secs @ ";
            output.innerHTML += currentFps + " fps.";
         }, intervalOffps);
      }
   </script>
</body>
</html>
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使用 Date() 对象

我们可以使用 Date() 对象获取当前时间和上一帧时间之间的差异。如果时间差超过帧间隔,我们将重新渲染屏幕。否则,我们将等待完成单帧。

语法

用户可以按照下面的语法使用时间间隔来控制帧率。

consumedTime = current - AfterTime;
if (consumedTime > intervalOffps) {
   // rerender screen
}
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在上述语法中,消耗时间是当前时间与最后一帧完成时的时间之差。

示例 2

在下面的示例中,我们采用当前帧和最后一帧之间的时间差。如果时间差大于时间间隔,我们重新渲染屏幕。

<html>
<body>
   <h3> Using the <i> Date() object </i> to control the fps with requestAnimationFrame. </h3>
   <div id = "output"> </div>
   <script>
      let output = document.getElementById("output");
      // Initial framecount set to zero
      var totalFrames = 0;
      var current, consumedTime;
      
      // Set the fps at which the animation will run (say 10 fps)
      var fps = 50;
      var intervalOffps = 1000 / fps;
      var AfterTime = Date.now();
      var starting = AfterTime;
      animate();
      function animate() {
      
         // use date() object and requestAnimationFrame() to control fps
         requestAnimationFrame(animate);
         current = Date.now();
         consumedTime = current - AfterTime;
         
         // if the consumed time is greater than the interval of fps
         if (consumedTime > intervalOffps) {
         
            // draw on canvas here
            AfterTime = current - (consumedTime % intervalOffps);
            var elapsed = current - starting;
            
            //Divide elapsed time with frame count to get fps
            var currentFps =
            Math.round((1000 / (elapsed / ++totalFrames)) * 100) / 100;
            output.innerHTML = "Total elapsed time is equal to = " + Math.round((elapsed / 1000) * 100) / 100 + "<br>" + " secs @ ";
            output.innerHTML += currentFps + " fps.";
         }
      }
   </script>
</body>
</html>
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示例 3

在下面的示例中,用户可以使用输入范围设置 fps。之后,当用户单击按钮时,它会执行 startAnimation() 函数,该函数设置 fps 间隔并调用 animate() 函数。 animate()函数调用drawShape()函数在画布上绘制形状并控制fps。

在这里,我们使用了一些方法在画布上绘制形状。用户可以使用输入范围更改 fps,尝试对形状进行动画处理并观察动画的差异。

<html>
<body>
   <h3>Using the <i> Date() object </i> to control the fps with requestAnimationFrame. </h3>
   <!-- creating an input range for fps -->
   <input type = "range" min = "1" max = "100" value = "10" id = "fps" />
   <button onclick = "startAnimation()"> Animate </button> <br><br>
   <!-- canvas to draw shape -->
   <canvas id = "canvas" width = "250" height = "250"> </canvas>
   <script>
      let canvas = document.getElementById("canvas");
      let context = canvas.getContext("2d");
      let animation;
      let intervalOffps, current, after, elapsed;
      let angle = 0;
      // drawing a sha[e]
      function drawShape() {
         context.save();
         context.translate(100, 100);
         
         // change angle
         context.rotate(Math.PI / 180 * (angle += 11));
         context.moveTo(0, 0);
         
         // draw line
         context.lineTo(250, 250);
         context.stroke();
         context.restore();
         
         // stop animation
         if (angle >= 720) {
            cancelAnimationFrame(animation);
         }
      }
      function animate() {
      
         // start animation and store its id
         animation = requestAnimationFrame(animate);
         current = Date.now();
         elapsed = current - after;
         
         // check if elapsed time is greater than interval, if yes, draw shape again
         if (elapsed > intervalOffps) {
            after = current - (elapsed % intervalOffps);
            drawShape();
         }
      }
      function startAnimation() {
      
         // get fps value from input
         let fpsInput = document.getElementById("fps");
         let fps = fpsInput.value;
         
         // calculate interval
         intervalOffps = 1000 / fps;
         after = Date.now();
         requestAnimationFrame(animate);
      }
   </script>
</body>
</html>
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来源:tutorialspoint.com
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