1. requestAnimationFrame 简介
在学习如何使用 requestAnimationFrame 控制 fps 之前,我们先来简单了解一下 requestAnimationFrame 的基本知识。
requestAnimationFrame(简称 rAF)是一个由浏览器提供的 API,用于在浏览器下一次重绘之前执行指定的回调函数。这个 API 的使用可以避免直接使用 setTimeout 或 setInterval 操作 DOM,从而带来更好的性能表现。
下面是一个使用 requestAnimationFrame 的示例代码:
function step() {
// 执行动画操作
window.requestAnimationFrame(step);
}
// 启动动画
window.requestAnimationFrame(step);
在这段代码中,我们定义了一个叫做 step 的函数,然后使用 requestAnimationFrame 来周期性地调用这个函数。这个函数就是我们要执行的动画操作,我们只需要不断地执行它,就能够让动画持续运行。
2. 什么是 fps?
在继续学习如何控制 fps 之前,我们需要先了解一下 fps 的概念。
fps 是 frames per second 的缩写,即每秒帧数。在动画中,帧数表示动画在一秒内进行了多少次渲染,而 fps 表示在一秒内播放了多少帧动画。因此,fps 越高,动画就越流畅。
事实上,一帧动画的渲染时间是固定的,而真正影响动画流畅度的是每两帧之间的间隔时间。如果间隔时间过长,就会导致动画卡顿不流畅。
要想让动画流畅,我们需要根据当前设备的性能来控制 fps,避免间隔时间过长。下面就是利用 requestAnimationFrame 控制 fps 的主要思路。
3. requestAnimationFrame 控制 fps 思路
requestAnimationFrame 并没有提供专门控制 fps 的方法,但我们可以利用它的工作原理来实现这个目的。
在使用 requestAnimationFrame 时,浏览器会尽力维持 60fps,但如果执行的代码量过大,就可能导致一些帧之间的时间间隔过长,从而导致动画卡顿不流畅。因此,我们需要计算出每帧应该执行多少代码,才能保证在设备性能有限的情况下也能保持流畅。
下面的代码展示了如何使用 requestAnimationFrame 控制 fps:
let fps = 60; // 设定帧率为60fps
let interval = 1000 / fps; // 计算每帧的间隔时间
let now, lastTime = Date.now(), delta;
function step() {
// 获取当前时间
now = Date.now();
// 计算两帧之间的间隔时间
delta = now - lastTime;
// 如果间隔时间大于每帧间隔,则执行代码
if (delta > interval) {
// 执行动画操作
}
// 在下一帧执行 step 函数
requestAnimationFrame(step);
// 记录上一帧的时间
lastTime = now;
}
// 启动动画
requestAnimationFrame(step);
在这段代码中,我们首先定义了帧率为 60fps,然后根据帧率计算出每帧的间隔时间,这样我们就可以根据间隔时间来控制每帧的代码量了。
接下来我们定义了 step 函数,并使用 requestAnimationFrame 来周期性地调用它。在每次执行 step 函数时,我们会记录下当前时间,然后计算出两帧之间的间隔时间。
如果间隔时间大于每帧间隔时间,则说明需要执行一次动画操作。在执行完动画操作之后,我们就会在下一帧继续执行 step 函数,这样就可以不断地更新动画了。
4. 注意事项
4.1. 浏览器兼容性
虽然 requestAnimationFrame 已经得到了大部分现代浏览器的支持,但是在编写跨浏览器代码时还是需要考虑兼容性问题。
以下是一个简单的跨浏览器 requestAnimationFrame 实现:
window.requestAnimationFrame = (
window.requestAnimationFrame ||
window.mozRequestAnimationFrame ||
window.webkitRequestAnimationFrame ||
window.msRequestAnimationFrame
);
这段代码将会检查浏览器是否支持 requestAnimationFrame,并使用相关浏览器提供的实现。
4.2. CPU 和内存的压力
当我们使用 requestAnimationFrame 控制 fps 时,需要注意代码的执行次数。如果代码执行次数过多,就会导致 CPU 的负荷过大,从而可能影响用户体验。
另外,如果在执行代码时创建了大量的对象,也有可能给内存带来不必要的压力,从而导致页面运行不稳定。
4.3. 帧率过高的问题
当我们设置的帧率过高时,虽然可以使动画更加流畅,但也会带来一些问题。首先,帧率越高,每帧可执行的代码量就越少,这意味着我们需要更高效地编写代码,从而避免代码执行过长导致帧率下降。
另外,帧率过高还可能导致设备温度升高,从而对硬件造成损害。因此,我们应该根据设备性能和用户需求来选择合适的帧率。
5. 总结
在本文中,我们详细介绍了 requestAnimationFrame 的基本知识以及如何使用它来控制 fps。我们了解了 fps 的概念,掌握了如何在代码中计算出每帧应该执行多少代码量,从而保证动画的流畅性。
最后,我们还介绍了在使用 requestAnimationFrame 时需要注意的一些问题,以及如何写出高效、稳定的代码。