js实现的牛顿摆效果

牛顿摆是一个1960年代发明的桌面演示装置，五个质量相同的球体由吊绳固定，彼此紧密排列。又叫：牛顿摆球、动量守恒摆球、永动球、物理撞球、碰碰球等。

(function(window,undefined){
 window.None || (window.None = {});
 //重力加速度
 var G=9.8;
 var PI=Math.PI;
 //帧频
 var FPS=48;

/*
//IE角度转换
function rorateIt(node,deg){
 //取得末变形前矩形的中点
 var rect = node.getBoundingClientRect(),
 cx1 = (rect.right - rect.left) / 2, // center x
 cy1 = (rect.bottom - rect.top) / 2, // center y
 deg2rad = Math.PI / 180,//角度转弧度
 rad = deg * deg2rad ,
 cos = Math.cos(rad),
 sin = Math.sin(rad);
 var ident = "DXImageTransform.Microsoft.Matrix";
 node.style.filter = "progid:"+ident +"(M11='1.0',sizingmethod='auto expand')";
 //http://www.satzansatz.de/cssd/onhavinglayout.html
 if(!node.currentStyle.hasLayout){//在IE7中，如果没有获得hasLayout，滤镜会失效
  node.style.writingMode = "tb-rl";
 }  
 var filter = node.filters.item(ident);
 // +-------+-------+
 // | M11 | M12 |
 // +-------+-------+
 // | M21 | M22 |
 // +-------+-------+
 filter.M11 = cos;    
 filter.M12 = -sin;    
 filter.M21 = sin;      
 filter.M22 = cos;    
 //取得当前中心
 rect = node.getBoundingClientRect();
 var cx = (rect.right - rect.left) / 2;
 var cy = (rect.bottom - rect.top) / 2;
 //调整此元素的坐标系，实现CSS3 transform-origin的功能
 node.style.marginLeft = cx1 - cx + "px";
 node.style.marginTop = cy1 - cy + "px";
}

*/
 //外部函数引用
 //是否IE
 function isIE(){
   return navigator.userAgent.indexOf("MSIE")>-1;
 }
 //获取当前样式
 function returnStyle(obj,styleName){
   var myObj = typeof obj == "string" ? document.getElementById(obj) : obj;
   if(document.all){
     return eval("myObj.currentStyle." + styleName);
   } else {
     return eval("document.defaultView.getComputedStyle(myObj,null)." + styleName);
   }
 }
 //外部函数引用
 //图片方法
 var img=function(src){
   var img=new Image();
   img.src=src;
   return img;
 }
 //方向类，以垂直向下为0度逆时针为正
 var face=function(deg,rad){
   //0-360
   this.unit='deg';
   if(rad)deg=180/PI*deg;
   this.deg=deg;
   this.rad=PI/180*this.deg;
 }
 //矢量类
 var vector=function(size,fx){
   var cstrct=this.constructor;
   this.size=size;
   this.face=fx||new face(0);
   fx=this.face;
   this.toHv=function(){
     var h=new cstrct(Math.sin(fx.rad)*size,90);
     var v=new cstrct(Math.cos(fx.rad)*size,0);
     return [h,v];    
   }
 }
 //继承，obj:需要从矢量继承的对象,arg:arguments
 vector.extend=function(obj,arg){
   vector.apply(obj,arg);
 }
 //矢量合并方法
 vector.merger=function(arrvector){
   if(arguments.length>1)arrvector=arguments;
   var cstrct=arrvector[0].constructor;
   var i=0,ilav=arrvector.length;
   var sum=[0,0];
   for(;i<ilav;i++){
     var hv=arrvector[i].toHv();
     sum[0]+=hv[0].size;
     sum[1]+=hv[1].size;
   }
   var size=Math.sqrt(sum[0]*sum[0]+sum[1]*sum[1]);
   var fa=new face(Math.atan(sum[0]/sum[1]),'rad');
   return new cstrct(size,fa);
 }
 //力类,参数为大小和方向
 var force=function(size,face){
   this.unit='N';
   //继承自矢量
   vector.apply(this,arguments);
 }
 //加速度类
 var a=function(size,face){
   this.unit='m/s^2';
   vector.extend(this,arguments);
 }
 //速度类
 var speed=function(size,face){
   this.unit='m/s';
   vector.extend(this,arguments);
 }

//刚体类,参数(body:IMG对象,m为质量)
 var rigid=function(body,m){
   //一般情况下body为一个img对象，所以暂且只有正方形或长方形两种形式
   this.body=body;
   this.m=m;      //质量
   this.focus=(this.body instanceof Image)?point(this.body.width/2,this.body.height/2):point(this.body.style.width/2,this.body.style.height/2);
   this.axis=point(0,0);  //轴心位置(point对象)

this.force=new force(0);
   this.a=new a(this.force.size/this.m,this.force.face);
   this.speed=new speed(0);
   //设置，可重新设置上面所有参数
   this.set=function(prop,value){
     this[prop]=value;
   }
   this.addForce=function(f){
     return this.force=vector.merger(f,this.force);
   }

//旋转
   this.rotate=function(face,axis){
     axis=axis||this.axis||this.focus;
     //cx1=returnStyle(this.body,"left");
     //cy1=returnStyle(this.body,"left");
     var rect=this.body.getBoundingClientRect(),
     //cx1=rect.left+axis.x,
     //cy1=rect.top+axis.y,
     cx1 = (rect.right - rect.left) / 2,
     cy1 = (rect.bottom - rect.top) / 2,
     rad=face.rad,
     cos = Math.cos(rad),
     sin = Math.sin(rad);
     if(isIE()){
       var ident = "DXImageTransform.Microsoft.Matrix";
       this.body.style.filter = "progid:"+ident +"(M11='1.0',sizingmethod='auto expand')";
       if(!returnStyle(this.body,"hasLayout")){//在IE7中，如果没有获得hasLayout，滤镜会失效
         this.body.style.writingMode = "tb-rl";
       }  
       var filter = this.body.filters.item(ident);
       filter.M11 = cos;    
       filter.M12 = -sin;    
       filter.M21 = sin;      
       filter.M22 = cos;  
     }
     rect = this.body.getBoundingClientRect();
     //var cx=rect.left+axis.x;
     //var cy=rect.top+axis.y;
     var cx = (rect.right - rect.left) / 2;
     var cy = (rect.bottom - rect.top) / 2;
     //调整此元素的坐标系，实现CSS3 transform-origin的功能
     this.body.style.left=parseInt(this.body.style.left,10) + cx1 - cx + "px";
     this.body.style.top=parseInt(this.body.style.top,10) + cy1 - cy + "px";
     //CSS3
     var sdeg="rotate("+face.deg+"deg)";
     var paxis=axis.x+"px "+axis.y+"px";
     this.body.style.transformOrigin=paxis;
     this.body.style.MozTransformOrigin=paxis;
     this.body.style.WebkitTransformOrigin=paxis;
     this.body.style.OTransformOrigin=paxis;
     this.body.style.WebkitTransform=sdeg;
     this.body.style.MozTransform=sdeg;
     this.body.style.OTransform=sdeg;
     this.body.style.transform=sdeg;
   }
 }
 //刚体组合
 rigid.merger=function(){

}
 //无弹性绳子类
 var rope=function(body,length,maxForce){
   this.body=body;
   this.length=length;
   this.maxForce=maxForce || Infinity || Number.MAX_VALUE;
 }
 //组合体类
 var comb=function(arrObject){

}
 //单摆类
 var pendulum=function(ripe,rigid){

}

//类单摆
 var likePend=function(rigid,fa,time){//刚体,初始角度,摆动频率
   var self=this;
   this.rigid=rigid;
   this.body=this.rigid.body;
   this.axis=this.rigid.axis;
   this.dom=this.rigid.dom;
   this.m=this.rigid.m;
   this.rad=fa?fa.rad:fa=new face(PI/6,'rad');
   //摆动
   //角度30
   var fx=fa.rad;
   //角度平方根
   var m=Math.sqrt(fx);
   //摆动时间1秒
   var atime=time||0.5;
   var fnum=FPS*atime;
   //单位增量
   var fm=m/fnum;
   //i:角度平方根到0
   var i=-m,tid;
   var g=new a(G);
   var t=1000/FPS;
   //o:{s:1,f:30,t:0,fun:callback}  :s:(-1,1)速度增加还是减小,f:从多少度,t:到多少度,fun:摆完后运行的函数
   this.swing=function(o,fun){
/*     var asps=g.size*Math.cos(PI/2-fx)/(24*24*self.m);
     var fss=new force(asps,new face(fx-PI/2));
     this.rigid.force=fss;
     var a=this.rigid.a;
     //单位时间内速度的增量
     var a1=Math.acos((asps+this.rigid.speed.size)/2)
     this.rigid.speed=new speed(a1,new face(fx-PI/2));
     a2=a1*2;*/
     //{s:-1,inc:1}
     o=o||{s:1};
     var y=-o.s*i*i+fx*o.s;
     if(i>=m){
       self.rigid.rotate(new face(0),self.axis);
       clearTimeout(tid);
       i=-m;
       if(fun)fun();
       return;
     }
     var f=new face(y,'rad');
     self.rigid.rotate(f,axis=self.axis);
     i+=fm;
     tid=setTimeout(function(){self.swing.call(self,o,fun)},t);
   }

this.moveTo=function(p){
     self.body.style.left=p.x+"px";
     self.body.style.top=p.y+"px";
   }
 }

//世界
 None.world=function(param){
   //param:{force:[多个force对象]}
   this.param=param||{};
   this.config={
     //全局外力
     g:new a(G),
     className:'',
     width:'100％',
     height:'100％',
     left:0,
     top:-200,
     arrNav:['about','myWork','site','other','myTools'],
     imgW:60,
     imgN:5,
     sDeg:5,
     hitSound:'sounds/hit.wav',
     vol:0.1
   }
   this.init();
 };
 None.world.prototype={
   //初始化
   dom:{},
   init:function(){
     var c=this.config;
     var p=this.param;
     //dom    
     var dom=document.createElement("div");
     dom.className=c.className;
     dom.style.position="absolute";
     dom.style.width=p.width||c.width;
     dom.style.height=p.height||c.height;
     dom.style.left=(p.left||c.left) +"px";
     dom.style.top=(p.top||c.top) +"px";
     this.dom=dom;
     document.body.appendChild(this.dom);
   },
   //添加一个刚体
   addRigid:function(rigid,p){
     if(!(rigid instanceof Array)){
       rigid=[rigid];
     }
     if(!p)p=[point(0,0)];
     if(!(p instanceof Array))p=[p];
     for(var i=0,rl=rigid.length;i<rl;i++){
       p[i]=p[i] || p[0];
       rigid[i].body.style.position="absolute";
       rigid[i].body.style.left=p[i].x+"px";
       rigid[i].body.style.top=p[i].y+"px";
       this.dom.appendChild(rigid[i].body);
     }
   },
   //添加一个外作用力
   addForce:function(){

},
   start:function(){
     var p=this.param,
     c=this.config;
     var shit=p.hitSound||c.hitSound;
     var sndHit=new None.sounds(shit);
     sndHit.volume=p.vol||c.vol;
     var w=document.documentElement.offsetWidth;
     var imgWidth=p.imgW||c.imgW;//图片宽度
     var imgNum=p.imgN||c.imgN; //图片数量
     var jd=p.sDeg||c.sDeg;   //最大角度
     var es=p.arrNav||c.arrNav;
     var time=p.time||c.time;

var basex=w/2-imgWidth*imgNum/2;
     var jiaodu=new face(jd);
     var rig=[],ball=[],pend=[],axis=point(imgWidth/2,0);
     for(var i=0,el=es.length;i<el;i++){
       rig[i]=document.getElementById(es[i]);
       ball[i]=new rigid(rig[i],1);
       ball[i].set("axis",axis);
       pend[i]=new likePend(ball[i],jiaodu,time);
     }
     this.addRigid(pend);
     resize();
     if(!isIE())swing();
     window.onresize=resize;

function hit(v){
       sndHit.play();
     }
     function swing(){
       var runfun=arguments.callee;
       var last=pend.length-1;
       if(p.hitSound)hit(0);
       pend[0].swing({s:1},function(){
         if(p.hitSound)hit(1);
         pend[last].swing({s:-1},runfun);
       });
     }
     function resize(){
       var w=document.documentElement.offsetWidth;
       var basex=w/2-imgWidth*imgNum/2;
       var n=pend.length;
       for(var i=0;i<n;i++){
         pend[i].moveTo(point(basex+imgWidth*i,0));
       }
     }  
   }
 };

})(window);

以上所述就是本文的全部内容了，希望大家能够喜欢。能够对大家学习javascript有所帮助。