好吧，說是「粒子引擎」還是大言不慚而標題黨了，離真正的粒子引擎還有點遠。廢話少說，先看demo
本文將教你做一個簡單的canvas粒子製造器（下稱引擎）。
這個簡單的引擎裡需要有三種元素：世界(World)、發射器(Launcher)、粒子(Grain)。總得來說就是：發射器存在於世界之中，發射器製造粒子，世界和發射器都會影響粒子的狀態，每個粒子在經過世界和發射器的影響之後，計算出下一刻的位置，把自己畫出來。
所謂“世界”，就是全局影響那些存在於這這個“世界”的粒子的環境。一個粒子如果選擇存在於這個「世界」裡，那麼這個粒子將會受到這個「世界」的影響。
用來發射粒子的單位。他們能控製粒子產生的粒子的各種屬性。身為粒子們的爹媽，發射器能夠控製粒子的出生屬性：出生的位置、出生的大小、壽命、是否受到「World」的影響、是否受到"Launcher"本身的影響等等……
除此之外，發射器本身還要把自己生出來的已經死去的粒子清掃掉。
最小基本單位，就是每一個騷動的個體。每一個個體都擁有自己的位置、大小、壽命、是否受到同名度的影響等屬性，這樣才能在canvas上每時每刻準確描繪出他們的形態。
上面就是粒子繪製的主要邏輯。
我們先來看看世界需要什麼。
我不知道為什麼我理所當然得會想到世界應該要有重力加速度。但是光有重力加速度不能表現出很多花樣，於是這裡我為他增加了另外兩種影響因素：熱氣和風。重力加速度和熱氣他們的方向是垂直的，風影響方向是水平的，有了這三個東西，我們就能讓粒子動得很風騷了。
一些狀態（例如粒子的存亡）的維護需要有時間標誌，那麼我們把時間也加入到世界裡吧，這樣方便後期做時間暫停、逆流的效果。
define(function(require, exports, module) {
var Util = require('./Util');
var Launcher = require('./Launcher');
/**
* 世界构造函数
* @param config
* backgroundImage 背景图片
* canvas canvas引用
* context canvas的context
*
* time 世界时间
*
* gravity 重力加速度
*
* heat 热力
* heatEnable 热力开关
* minHeat 随机最小热力
* maxHeat 随机最大热力
*
* wind 风力
* windEnable 风力开关
* minWind 随机最小风力
* maxWind 随机最大风力
*
* timeProgress 时间进步单位，用于控制时间速度
* launchers 属于这个世界的发射器队列
* @constructor
*/
function World(config){
//太长了，略去细节
}
World.prototype.updateStatus = function(){};
World.prototype.timeTick = function(){};
World.prototype.createLauncher = function(config){};
World.prototype.drawBackground = function(){};
module.exports = World;
});大家都知道，畫動畫就是不斷得重畫，所以我們需要暴露出一個方法，提供給外部循環調用:
/**
* 循环触发函数
* 在满足条件的时候触发
* 比如RequestAnimationFrame回调，或者setTimeout回调之后循环触发的
* 用于维持World的生命
*/
World.prototype.timeTick = function(){
//更新世界各种状态
this.updateStatus();
this.context.clearRect(0,0,this.canvas.width,this.canvas.height);
this.drawBackground();
//触发所有发射器的循环调用函数
for(var i = 0;i<this.launchers.length;i++){
this.launchers[i].updateLauncherStatus();
this.launchers[i].createGrain(1);
this.launchers[i].paintGrain();
}
};這個timeTick方法在外部循環調用時，每次都做著這幾件事：
更新世界狀態
#清空畫布重新繪製背景
#輪詢全世界所有發射器，並更新它們的狀態，創建新的粒子，繪製粒子
那麼，世界的狀態到底有哪些要更新？
顯然，每次都要讓時間往前增加一點是容易想到的。其次，為了讓粒子盡可能動得風騷，我們讓風和熱力的狀態都保持不穩定──每一陣風和每一陣熱浪，都是你意識不到的~
World.prototype.updateStatus = function(){
this.time+=this.timeProgress;
this.wind = Util.randomFloat(this.minWind,this.maxWind);
this.heat = Util.randomFloat(this.minHeat,this.maxHeat);
};世界造出來了，我們還得讓世界能造粒子發射器呀，要不然怎麼造粒子呢~
World.prototype.createLauncher = function(config){
var _launcher = new Launcher(config);
this.launchers.push(_launcher);
};好了，做為上帝，我們已經把世界打造得差不多了，接下來就是捏造各種各樣的生靈了。
發射器是世界上的第一種生物，依靠發射器才能繁殖出千奇百怪的粒子。那麼發射器需要具備什麼特質呢？
首先，它是屬於哪個世界的得搞清楚（因為這個世界可能不只一個世界）。
其次，就是發射器本身的狀態：位置、自身體系內的風力、熱力，可以說：發射器就是一個世界裡的小世界。
最後就是描述一下他的「基因」了，發射器的基因會影響到他們的後代（粒子）。我們賦予發射器越多的“基因”，那麼他們的後代就會有更多的生物特徵。具體看下面的良心註解代碼吧~
define(function (require, exports, module) {
var Util = require('./Util');
var Grain = require('./Grain');
/**
* 发射器构造函数
* @param config
* id 身份标识用于后续可视化编辑器的维护
* world 这个launcher的宿主
*
* grainImage 粒子图片
* grainList 粒子队列
* grainLife 产生的粒子的生命
* grainLifeRange 粒子生命波动范围
* maxAliveCount 最大存活粒子数量
*
* x 发射器位置x
* y 发射器位置y
* rangeX 发射器位置x波动范围
* rangeY 发射器位置y波动范围
*
* sizeX 粒子横向大小
* sizeY 粒子纵向大小
* sizeRange 粒子大小波动范围
*
* mass 粒子质量（暂时没什么用）
* massRange 粒子质量波动范围
*
* heat 发射器自身体系的热气
* heatEnable 发射器自身体系的热气生效开关
* minHeat 随机热气最小值
* maxHeat 随机热气最小值
*
* wind 发射器自身体系的风力
* windEnable 发射器自身体系的风力生效开关
* minWind 随机风力最小值
* maxWind 随机风力最小值
*
* grainInfluencedByWorldWind 粒子受到世界风力影响开关
* grainInfluencedByWorldHeat 粒子受到世界热气影响开关
* grainInfluencedByWorldGravity 粒子受到世界重力影响开关
*
* grainInfluencedByLauncherWind 粒子受到发射器风力影响开关
* grainInfluencedByLauncherHeat 粒子受到发射器热气影响开关
*
* @constructor
*/
function Launcher(config) {
//太长了，略去细节
}
Launcher.prototype.updateLauncherStatus = function () {};
Launcher.prototype.swipeDeadGrain = function (grain_id) {};
Launcher.prototype.createGrain = function (count) {};
Launcher.prototype.paintGrain = function () {};
module.exports = Launcher;
});發射器要負責生孩子啊，怎麼生呢：
Launcher.prototype.createGrain = function (count) {
if (count + this.grainList.length <= this.maxAliveCount) {
//新建了count个加上旧的还没达到最大数额限制
} else if (this.grainList.length >= this.maxAliveCount &&
count + this.grainList.length > this.maxAliveCount) {
//光是旧的粒子数量还没能达到最大限制
//新建了count个加上旧的超过了最大数额限制
count = this.maxAliveCount - this.grainList.length;
} else {
count = 0;
}
for (var i = 0; i < count; i++) {
var _rd = Util.randomFloat(0, Math.PI * 2);
var _grain = new Grain({/*粒子配置*/});
this.grainList.push(_grain);
}
};生完孩子，孩子死掉了還得打掃……（好悲傷，怪內存不夠用咯）
Launcher.prototype.swipeDeadGrain = function (grain_id) {
for (var i = 0; i < this.grainList.length; i++) {
if (grain_id == this.grainList[i].id) {
this.grainList = this.grainList.remove(i);//remove是自己定义的一个Array方法
this.createGrain(1);
break;
}
}
};生完孩子，還得把孩子放出來玩：
Launcher.prototype.paintGrain = function () {
for (var i = 0; i < this.grainList.length; i++) {
this.grainList[i].paint();
}
};自己的內部小世界也不要忘了維護呀~(跟外面的大世界差不多)
Launcher.prototype.updateLauncherStatus = function () {
if (this.grainInfluencedByLauncherWind) {
this.wind = Util.randomFloat(this.minWind, this.maxWind);
}
if(this.grainInfluencedByLauncherHeat){
this.heat = Util.randomFloat(this.minHeat, this.maxHeat);
}
};好了，至此，我們完成了世界上第一種生物的打造，接下來就是他們的後代了（呼呼，上帝好累）
出來吧，小的們，你們才是世界的主角！
作为世界的主角，粒子们拥有各种自身的状态：位置、速度、大小、寿命长度、出生时间当然必不可少
define(function (require, exports, module) {
var Util = require('./Util');
/**
* 粒子构造函数
* @param config
* id 唯一标识
* world 世界宿主
* launcher 发射器宿主
*
* x 位置x
* y 位置y
* vx 水平速度
* vy 垂直速度
*
* sizeX 横向大小
* sizeY 纵向大小
*
* mass 质量
* life 生命长度
* birthTime 出生时间
*
* color_r
* color_g
* color_b
* alpha 透明度
* initAlpha 初始化时的透明度
*
* influencedByWorldWind
* influencedByWorldHeat
* influencedByWorldGravity
* influencedByLauncherWind
* influencedByLauncherHeat
*
* @constructor
*/
function Grain(config) {
//太长了，略去细节
}
Grain.prototype.isDead = function () {};
Grain.prototype.calculate = function () {};
Grain.prototype.paint = function () {};
module.exports = Grain;
});粒子们需要知道自己的下一刻是怎样子的，这样才能把自己在世界展现出来。对于运动状态，当然都是初中物理的知识了:-)
Grain.prototype.calculate = function () {
//计算位置
if (this.influencedByWorldGravity) {
this.vy += this.world.gravity+Util.randomFloat(0,0.3*this.world.gravity);
}
if (this.influencedByWorldHeat && this.world.heatEnable) {
this.vy -= this.world.heat+Util.randomFloat(0,0.3*this.world.heat);
}
if (this.influencedByLauncherHeat && this.launcher.heatEnable) {
this.vy -= this.launcher.heat+Util.randomFloat(0,0.3*this.launcher.heat);
}
if (this.influencedByWorldWind && this.world.windEnable) {
this.vx += this.world.wind+Util.randomFloat(0,0.3*this.world.wind);
}
if (this.influencedByLauncherWind && this.launcher.windEnable) {
this.vx += this.launcher.wind+Util.randomFloat(0,0.3*this.launcher.wind);
}
this.y += this.vy;
this.x += this.vx;
this.alpha = this.initAlpha * (1 - (this.world.time - this.birthTime) / this.life);
//TODO 计算颜色 和 其他
};粒子们怎么知道自己死了没？
Grain.prototype.isDead = function () {
return Math.abs(this.world.time - this.birthTime)>this.life;
};粒子们又该以怎样的姿态把自己展现出来？
Grain.prototype.paint = function () {
if (this.isDead()) {
this.launcher.swipeDeadGrain(this.id);
} else {
this.calculate();
this.world.context.save();
this.world.context.globalCompositeOperation = 'lighter';
this.world.context.globalAlpha = this.alpha;
this.world.context.drawImage(this.launcher.grainImage, this.x-(this.sizeX)/2, this.y-(this.sizeY)/2, this.sizeX, this.sizeY);
this.world.context.restore();
}
};嗟乎。
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