1. 简介
Vue 与 Canvas 是两个强大的前端技术。Vue 是一个构建用户界面的渐进式框架，而 Canvas 是一个 HTML5 新增的标签，它可以通过 JavaScript 在网页上绘制图形。 在本文中，我们将探讨如何使用 Vue 和 Canvas 一起创建一个流畅的汽车驾驶模拟应用。
2. 绘制基本道路
在我们开始绘制模拟应用之前，我们要确保Canvas已经被正确地添加到Vue组件中。下面是一个简单的Vue组件示例：
<template>
<div>
<canvas ref="canvas" width="800" height="600"></canvas>
</div>
</template>
<script>
export default {
mounted() {
const canvas = this.$refs.canvas
const ctx = canvas.getContext('2d')
// 在这里开始绘制你的canvas
}
}
</script>
我们在这里使用了 ref 来引用我们的Canvas元素。 然后在组件的mounted钩子函数中获取Canvas上下文并开始绘制。
2.1 绘制基本道路概念
在开始绘制道路之前，我们需要了解一些绘制基本道路的概念。下面是一些概念：
道路中心线，是道路的中心，通常是直线
路面，是道路的实际行驶部分，位于道路中心线两侧
车道线，用于分隔路面，通常是虚线
2.2 绘制直线道路
现在我们将开始绘制基本道路。 我们将从绘制中心线开始，然后继续绘制路面和车道线。
首先，让我们来绘制道路的中心线。 下面是用canvas绘制一条直线的代码：
const canvas = this.$refs.canvas
const ctx = canvas.getContext('2d')
ctx.beginPath()
ctx.moveTo(0, canvas.height / 2)
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height / 2)
ctx.stroke()
在这里，我们使用 beginPath 开始一个新路径。 然后使用 moveTo 移动画笔的起始位置。 最后，使用 lineTo 连接起始点与结束点，并使用 stroke 使路径可见。
如果您在Canvas中运行上面的代码，您将得到下面的直线：
2.3 绘制道路路面
接下来，我们将为路面创建一个填充。 我们可以通过使用 fillStyle 地定义填充颜色，然后使用 fillRect 函数来创建填充。 下面是创建灰色填充的代码：
ctx.fillStyle = '#808080'
ctx.fillRect(0, canvas.height / 2, canvas.width, canvas.height / 2)
在这里，我们仅仅是使用上半部分的Canvas空间作为描绘的一个基准。 我们使用灰色填充创建了道路的路面：
2.4 绘制车道线
最后，我们将使用虚线创建车道线。 We can do this by first setting the stroke style to a dashed pattern using the setLineDash function. 在这里，我们首先使用setLineDash函数将笔画配置为一个虚线样式，然后我们使用strokeStyle将颜色配置为白色。 最后，我们绘制了空心的矩形框架，T道或单行道只需要一道虚线且只有一条车道、双车道时需要绘制两道虚线。 下面是代码：
ctx.setLineDash([10, 15])
ctx.strokeStyle = '#fff'
ctx.lineWidth = 5
ctx.beginPath()
ctx.moveTo(0, canvas.height * 0.6)
ctx.lineTo(canvas.width, canvas.height * 0.6)
ctx.stroke()
在这里，我们使用lineWidth放大虚线宽度。如果您现在在Canvas中运行上面的代码，您将得到下面的道路：
3. 添加小车
现在我们已经有了一个基本的道路，我们将添加一些小车作为模拟的主角。
3.1 创建Car组件
首先，我们将创建一个 Car 组件进行处理。 组件将包括小车的图像和当前小车的位置和速度。 我们只需将Car组件添加到Canvas组件中，并在组件的 mounted 钩子函数中处理它。 下面是Car组件的代码：
<template>
<img :src="image" :style="style">
</template>
<script>
export default {
props: {
x: Number,
y: Number
},
data() {
return {
image: 'https://img.icons8.com/color/96/000000/car--v1.png'
}
},
computed: {
style() {
return {
position: 'absolute',
left: this.x + 'px',
top: this.y + 'px'
}
}
}
}
</script>
在这里，我们定义了 Car 组件，其中它将展示所需的图像和位置信息。 我们使用一个简单的计算属性将位置信息转换为 left 和 top 样式来放置组件。
3.2 绘制小车
现在，我们要在Canvas中绘制小车。 我们在Car组件的 mounted 钩子函数中获取Canvas上下文并在Canvas上绘制小车。我们将从绘制矩形开始（相当于小车的轮廓），然后填充背景颜色并绘制一个矩形用于车窗。
mounted() {
const canvas = this.$refs.canvas
const ctx = canvas.getContext('2d')
const image = new Image()
image.src = 'https://img.icons8.com/color/96/000000/car--v1.png'
image.addEventListener('load', () => {
ctx.drawImage(image, this.x, this.y, this.width, this.height)
})
}
我们创建一个新的Image对象，告诉它我们将使用哪个图像来绘制小车。 然后我们添加一个load事件侦听器来确保图片准备就绪后才开始绘制小车。 最后，我们使用drawImage函数绘制小车。
4. 添加动态效果
我们现在已经有了一个完整的基本应用，但它缺少了一些动态效果。 在本节中，我们将添加人工智能驾驶小车，通过键盘控制小车运动，以及模拟其在运动过程中的摇晃效果。
4.1 添加人工智能驾驶小车
在这一部分中，我们将添加一个能自动行驶的AI车辆。 我们将使用一个简单的函数来控制车辆的速度和位置，并将AI车辆添加到Canvas中。
addAI() {
setInterval(() => {
const speed = Math.random() * 2 + 1
const direction = Math.floor(Math.random() * 2) === 0 ? -1 : 1
const x = this.aiX + speed * direction
const y = this.aiY + speed / 2
this.aiX = x
this.aiY = y
}, 1000 / 60)
}
在这里，我们使用setInterval来定期更新AI车辆的状态。 编辑速度和方向，通过将AI车辆的x和y位置汇总实现车辆的移动。我们将这个函数添加到Canvas组件的 mounted 钩子函数中，以便在小车图像之上绘制AI小车：
mounted() {
...
this.addAI()
}
4.2 通过键盘控制小车运动
经过这样的设计，我们需要向Canvas添加交互功能，使玩家可以通过方向键控制小车移动。 我们可以使用window.addEventListenr 来添加 keyCode 事件侦听器，来实现这一点。 更具体地说，我们将监听上、下、左、右箭头按键，并通过适当地更改x和y来移动小车。
mounted() {
...
window.addEventListener('keydown', (event) => {
switch (event.keyCode) {
case 37:
//left
this.x -= 10
break
case 38:
//up
this.y -= 10
break
case 39:
//right
this.x += 10
break
case 40:
//down
this.y += 10
break
default:
break
}
})
}
4.3 模拟小车摆动效果
现在我们已经能控制小车的方向，但它看起来很刻板。为了模拟真正的驾驶体验，我们将添加一些摇摆效果，使它变得更加流畅自然。我们可以通过多次往返移动来达到这一效果。 下面是一段示范摇动效果的代码：
mounted() {
...
window.addEventListener('keydown', (event) => {
...
case 38:
...
if (this.shake === 0) {
this.startShake()
}
...
break
...
})
}
methods: {
startShake() {
let shakeLevel = 20
let speed = 40
let axis = Math.floor(Math.random() * 2) === 0 ? 'x' : 'y'
this.shake = setInterval(() => {
if (shakeLevel > 0) {
shakeLevel -= 1
let t = speed * Math.sin(shakeLevel / 2)
if (axis === 'x') {
this.x += t
} else {
this.y += t
}
} else {
clearInterval(this.shake)
this.shake = 0
}
}, 1000 / 60)
}
}
在这里，我们定义了一个 startShake 函数来实现摆动效果。 我们使用setInterval来定期从左到右移动小车，然后再从右到左移动它。 最后，我们在我们的 keydown 侦听器的适当位置启动摇摆效果。
结论
Vue 和 Canvas 是两个很好的技术，可以轻松实现流畅的汽车驾驶模拟体验。 在本教程中，我们了解了如何绘制段落和车道线，以及如何添加小车，人工智能车辆和交互功能。 如果您对本主题有更多兴趣，请继续学习Vue和Canvas的高级用法，以便可以创建更多有用的Web应用。