【关键点】
利用三角函数计算出二次贝塞尔曲线控制点。
【图】
【代码】
<!DOCTYPE html>
<html lang="utf-8">
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
<head>
<title>贝塞尔曲线模拟渐开线齿轮轮廓</title>
<style type="text/css">
.centerlize{
margin:0 auto;
width:1200px;
}
</style>
</head>
<body onload="init();">
<div class="centerlize">
<canvas id="myCanvas" width="512px" height="512px" style="border:1px dotted black;">
如果看到这段文字说您的浏览器尚不支持HTML5 Canvas，请更换浏览器再试.
</canvas>
</div>
</body>
</html>
<script type="text/javascript">
<!--
/*****************************************************************
* 将全体代码(从<!DOCTYPE到script>)拷贝下来，粘贴到文本编辑器中，
* 另存为.html文件，再用chrome浏览器打开，就能看到实现效果。
******************************************************************/
// canvas的绘图环境
var ctx;
// 边长
const WIDTH=500;
const HEIGHT=500;
// 舞台对象
var stage;
//-------------------------------
// 初始化
//-------------------------------
function init(){
// 获得canvas对象
var canvas=document.getElementById('myCanvas');
canvas.width=WIDTH;
canvas.height=HEIGHT;
// 初始化canvas的绘图环境
ctx=canvas.getContext('2d');
ctx.translate(WIDTH/2,HEIGHT/2);// 原点平移到画布中央
// 准备
stage=new Stage();
stage.init();
// 开幕
animate();
}
// 播放动画
function animate(){
stage.update();
stage.paintBg(ctx);
stage.paintFg(ctx);
// 循环
if(true){
window.requestAnimationFrame(animate);
}
}
// 舞台类
function Stage(){
// 初始化
this.init=function(){
}
// 更新
this.update=function(){
}
// 画背景
this.paintBg=function(ctx){
ctx.clearRect(-WIDTH/2,-HEIGHT/2,WIDTH,HEIGHT);// 清屏
// 齿轮齿数
const N=12;
// 齿斜面倾角
const Angle=Math.PI/36;
// 齿轮外径
const OuterRadius=150;
// 齿轮内径
const InnerRadius=120;
// 准备齿轮数组
var gearArr=[];
for(var i=0;i<N*2;i++){
var alpha=Math.PI/N*i;
var bata=alpha+Angle;
var x1,y1,x2,y2;
if(i%2==1){
x1=InnerRadius*Math.cos(alpha);
y1=InnerRadius*Math.sin(alpha);
x2=OuterRadius*Math.cos(bata);
y2=OuterRadius*Math.sin(bata);
}else{
x1=OuterRadius*Math.cos(alpha);
y1=OuterRadius*Math.sin(alpha);
x2=InnerRadius*Math.cos(bata);
y2=InnerRadius*Math.sin(bata);
}
gearArr.push({x:x1,y:y1});
gearArr.push({x:x2,y:y2});
}
// 画齿轮
ctx.beginPath();
for(var i=0;i<gearArr.length-1;i++){
var x1=gearArr[i].x;
var y1=gearArr[i].y;
var x2=gearArr[i+1].x;
var y2=gearArr[i+1].y;
if((x1*x1+y1*y1)==(x2*x2+y2*y2)){
ctx.lineTo(gearArr[i].x,gearArr[i].y);
}else{
// 利用三角函数算出贝塞尔曲线的控制点
var len=Math.sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1));
var sinTheta=(y2-y1)/len;
var cosTheta=(x2-x1)/len;
var x3=(x1+x2)/2;
var y3=(y1+y2)/2;
const Offset=-2.5;
var x4=x3-Offset*sinTheta;
var y4=y3+Offset*cosTheta;
ctx.lineTo(x1,y1);
ctx.quadraticCurveTo(x4,y4,x2,y2);
}
}
ctx.lineTo(gearArr[gearArr.length-1].x,gearArr[gearArr.length-1].y);
ctx.closePath();
ctx.lineWidth=2;
ctx.strokeStyle="black";
ctx.stroke();
// 画定位线
for(var i=0;i<gearArr.length;i++){
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(0,0);
ctx.lineTo(gearArr[i].x,gearArr[i].y);
ctx.lineWidth=0.5;
ctx.strokeStyle="blue";
ctx.stroke();
ctx.closePath();
}
ctx.font="12px consolas";
ctx.textAlign="center";
ctx.textBaseLine="Middle";
ctx.fillStyle="red";
for(var i=0;i<gearArr.length;i+=4){
var pt1=gearArr[i];
var pt2=gearArr[i+3];
var x=(pt1.x+pt2.x)/2;
var y=(pt1.y+pt2.y)/2;
ctx.fillText(i/4+1,x,y);
}
}
// 画前景
this.paintFg=function(ctx){
}
}
/*---------------------------------------------
说实话，对于我们这些打工者来说
说爱国，是自作多情
说卖国，是不自量力
----------------------------------------------*/
//-->
</script>END
