冬天到了，给你的网站下个雪吧 javascript

前言女朋友常逛的设计网站这两天页面上多了下雪的效果，于是问我我的网站能下雪吗，作为一个程序员我一般会说实现不了，但是作为男朋友，不能说不行。
雪雪我们可以使用span标签和css的径向渐变简单意思一下：

.snow { display: block; width: 100px; height: 100px; background-image: radial-gradient(#fff 0%, rgba(255, 255, 255, 0) 60%); border-radius: 50%; }

效果如下：

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很多雪一片雪是不够的，成千上万才浪漫，世界上没有两片相同的雪花，所以每片雪都有自己的大小位置速度等属性，为此先创建一个雪花类：

class Snow { constructor (opt = {}) { // 元素 this.el = null // 直径 this.width = 0 // 最大直径 this.maxWidth = opt.maxWidth || 80 // 最小直径 this.minWidth = opt.minWidth || 2 // 透明度 this.opacity = 0 // 水平位置 this.x = 0 // 重置位置 this.y = 0 // 速度 this.speed = 0 // 最大速度 this.maxSpeed = opt.maxSpeed || 4 // 最小速度 this.minSpeed = opt.minSpeed || 1 // 浏览器窗口尺寸 this.windowWidth = window.innerWidth this.windowHeight = window.innerHeightthis.init() }// 初始化各种属性 init () { this.width = Math.floor(Math.random() * this.maxWidth + this.minWidth) this.opacity = Math.random() this.x = Math.floor(Math.random() * (this.windowWidth - this.width)) this.y = Math.floor(Math.random() * (this.windowHeight - this.width)) this.speed = Math.random() * this.maxSpeed + this.minSpeed }// 设置样式 setStyle () { this.el.style.cssText = ` position: fixed; left: 0; top: 0; display: block; width: ${this.width}px; height: ${this.width}px; opacity: ${this.opacity}; background-image: radial-gradient(#fff 0%, rgba(255, 255, 255, 0) 60%); border-radius: 50%; z-index: 9999999999999; pointer-events: none; transform: translate(${this.x}px, ${this.y}px); ` }// 渲染 render () { this.el = document.createElement('div') this.setStyle() document.body.appendChild(this.el) } }

init方法用来生成随机的初始大小、位置、速度等属性，在浏览器窗口内new100片试试：

let snowList = [] for (let i = 0; i < 100; i++) { let snow = new Snow() snow.render() snowList.push(snow) }

效果如下：

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动起来雪动起来才能叫下雪，动起来很简单，不断改变x和y坐标就可以了，给snow类加个运动的方法：

class snow { move () { this.x += this.speed this.y += this.speed this.el.style.left = this.x + 'px' this.el.style.top = this.y + 'px' } }

接下来使用requestAnimationFrame不断刷新：

moveSnow () { window.requestAnimationFrame(() => { snowList.forEach((item) => { item.move() }) moveSnow() }) }

效果如下，因为速度是正数，所以整体是往右斜的：

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可以看到动起来了，但是出屏幕就不见了，所以雪是会消失的对吗？要让雪不停很简单，检测雪的位置，如果超出屏幕了就让它回到顶部，修改一下move方法：

move () { this.x += this.speed this.y += this.speed // 完全离开窗口就调一下初始化方法，另外还需要修改一下init方法，因为重新出现我们是希望它的y坐标为0或者小于0，这样就不会又凭空出现的感觉，而是从天上下来的 if (this.x < -this.width || this.x > this.windowWidth || this.y > this.windowHeight) { this.init(true) this.setStyle() } this.el.style.left = this.x + 'px' this.el.style.top = this.y + 'px' }

init (reset) { // ... this.width = Math.floor(Math.random() * this.maxWidth + this.minWidth) this.y = reset ? -this.width : Math.floor(Math.random() * this.windowHeight) // ... }

这样就能源源不断的下雪了：

优化 1.水平速度水平和垂直方向的速度是一样的，但是看起来有点太斜了，所以调整一下，把水平速度和垂直速度区分开来：

class Snow { constructor (opt = {}) { // ... // 水平速度 this.sx = 0 // 垂直速度 this.sy = 0 // ... }init (reset) { // ... this.sy = Math.random() * this.maxSpeed + this.minSpeed this.sx = this.sy * Math.random() }move () { this.x += this.sx this.y += this.sy // ... } }

2.左下角没有雪因为整体向右倾斜，所以左下角大概率没有雪，这可以通过让雪随机出现在左侧来解决：

init (reset) { // ... this.x = Math.floor(Math.random() * (this.windowWidth - this.width)) this.y = Math.floor(Math.random() * (this.windowHeight - this.width)) if (reset && Math.random() > 0.8) {// 让一小部分的雪初始化在左侧 this.x = -this.width } else if (reset) { this.y = -this.width } // ... }

3.眼前的雪随机性的选择一点雪给它较大的体积、透明度和速度，然后再使用css3的3D透视效果，把它的z轴数值调大一点，这样的感觉就好像是在眼前划过的一样：

class Snow { constructor (opt = {}) { // ... // z轴数值 this.z = 0 // 快速划过的最大速度 this.quickMaxSpeed = opt.quickMaxSpeed || 10 // 快速划过的最小速度 this.quickMinSpeed = opt.quickMinSpeed || 8 // 快速划过的宽度 this.quickWidth = opt.quickWidth || 80 // 快速划过的透明度 this.quickOpacity = opt.quickOpacity || 0.2 // ... }init (reset) { let isQuick = Math.random() > 0.8 this.width = isQuick ? this.quickWidth : Math.floor(Math.random() * this.maxWidth + this.minWidth) this.z = isQuick ? Math.random() * 300 + 200 : 0 this.opacity = isQuick ? this.quickOpacity : Math.random() // ... this.sy = isQuick ? Math.random() * this.quickMaxSpeed + this.quickMinSpeed : Math.random() * this.maxSpeed + this.minSpeed // ... }move () { // ... this.el.style.transform = `translate3d(${this.x}px, ${this.y}px, ${this.z}px)` } }

4.鹅毛大雪雪花嘛，轻如鹅毛，鹅毛是怎么飘的？是不是左右摆动的飘？那我们也可以选择一部分的雪花让它跟鹅毛一样飘，左右摇摆很简单，速度一会加一会减就可以了：

class Snow { constructor (opt = {}) { // ... // 是否左右摇摆 this.isSwing = false // 左右摇摆的步长 this.stepSx = 0.03 // ... }// 随机初始化属性 init (reset) { // ... this.isSwing = Math.random() > 0.8 // ... }move () { if (this.isSwing) { if (this.sx >= 1 || this.sx <= -1) { this.stepSx = -this.stepSx } this.sx += this.stepSx } // ... } }

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除了上述这种方法，左右摇摆还有一种方式，就是使用正弦或余弦函数，因为它们的曲线翻转90度就是左右摇摆：

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我们使用正弦函数，公式为：y=sin(x)，x的值是弧度表示，只要一直增加就可以了，y的值用来修改雪花的水平方向的速度变化步长：

class Snow { constructor (opt = {}) { // ... // 是否左右摇摆 this.isSwing = false // 左右摇摆的正弦函数x变量 this.swingRadian = 0 // 左右摇摆的正弦x步长 this.swingStep = 0.01 // ... }init (reset) { // ... this.swingStep = 0.01 * Math.random() }move () { if (this.isSwing) { this.swingRadian += this.swingStep this.x += this.sx * Math.sin(this.swingRadian * Math.PI) * 0.2 } else { this.x += this.sx } // ... } }

因为正弦函数y的值是从1变化到-1，摆动幅度太了，所以乘了个小数0.2缩小一点，想要幅度小一点，还有一个方法是不要使用整个正弦曲线，可以从中截取一个适合的区间大小，比如就让x的值在0.9π到1.1π之前变化：

class Snow { constructor (opt = {}) { // ... // 是否左右摇摆 this.isSwing = false // 左右摇摆的正弦函数x变量 this.swingRadian = 1// 需要改成一个中间值 // 左右摇摆的正弦x步长 this.swingStep = 0.01 // ... }init (reset) { // ... this.swingStep = 0.01 * Math.random() this.swingRadian = Math.random() * (1.1 - 0.9) + 0.9// 也让它随机一下 }move () { if (this.isSwing) { if (this.swingRadian > 1.1 || this.swingRadian < 0.9) { this.swingStep = -this.swingStep } this.swingRadian += this.swingStep this.x += this.sx * Math.sin(this.swingRadian * Math.PI) } else { this.x += this.sx } // ... } }

5.下的慢一点既然给水平加了曲线，垂直方向上是不是也可以改成非匀速呢？当然可以，区别是速度得一直是正的，不然就要出现反自然现象了，改变速度曲线同样可以使用正余弦，上面我们使用了0.9π到1.1π之间的正弦曲线，根据上图可以发现对应的余弦曲线都是负的，趋势是先慢后快，所以可以利用这一段来改变垂直方向的速度：

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move () { if (this.isSwing) { if (this.swingRadian > 1.1 || this.swingRadian < 0.9) { this.swingStep = -this.swingStep } this.swingRadian += this.swingStep this.x += this.sx * Math.sin(this.swingRadian * Math.PI) this.y -= this.sy * Math.cos(this.swingRadian * Math.PI)// 因为速度都是负的，所以改成- } else { this.x += this.sx this.y += this.sy } // ... }

6.在最上面为了防止为页面上原本层级更高的元素遮挡，给雪花的样式加一个很大的层级：

render () { this.el = document.createElement('div') this.el.style.cssText = ` // ... z-index: 9999999999999; ` document.body.appendChild(this.el) }

7.看不见我修改了层级，所以雪花会在页面的最上层，那么可能会挡住其他元素的鼠标事件，需要禁止它响应鼠标事件：

render () { this.el = document.createElement('div') this.el.style.cssText = ` // ... pointer-events: none; ` document.body.appendChild(this.el) }

8.更好一点使用性能更好的transform属性来做动画：

render () { this.el = document.createElement('div') this.el.style.cssText = ` left: 0; top: 0; transform: translate(${this.x}px, ${this.y}px); ` document.body.appendChild(this.el) }

move () { // ... // this.el.style.left = this.x + 'px' // this.el.style.top = this.y + 'px' this.el.style.transform = `translate(${this.x}px, ${this.y}px)` }

当然，最好的方式是用canvas来画。
最终效果：

下雨&雨夹雪下完雪，接下来顺便下个雨，雨和雪差不多，都是从天上掉下来，但是雨的速度更快，通常也不会左右摇摆什么的，方向也基本是一致的，先来修改一下样式：

setStyle () { this.el.style.cssText = ` // ... width: 1px; // ... ` }

很简单，只要把宽度写死为1就行了：

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接下来把摇摆去掉：

move () { this.x += this.sx this.y += this.sy // ... }

效果如下：

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可以发现雨是竖着在水平移动，显然是不行的，需要让它倾斜一定的角度，和运动方向保持一致，这个也很简单，算一下斜率，水平速度除以垂直速度：

move () { // ... this.el.style.transform = `translate(${this.x}px, ${this.y}px) ${this.getRotate(this.sy, this.sx)}` } getRotate(sy, sx) { return `rotate(${sx === 0 ? 0 : (90 + Math.atan(sy / sx) * (180 / Math.PI))}deg)` }

因为tan(θ)=sy/sx，θ=Math.atan(sy / sx)，因为雨的线段默认是从上到下垂直的，θ是代表和水平方向上的夹角，所以需要先旋转90度，再旋转夹角的度数，最后弧度转角度的公式为：角度=弧度*(180/π)。

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雨和雪都实现了，让它们一起出来，就是雨夹雪了：

根据天气下雪把上面的代码放到网站上就有下雪的效果了，另外也可以使用天气厂商的api，根据实时天气来下雪或者下雨，再实现一下太阳、乌云等效果，一个沉浸式天气就完成了，有兴趣的可自行实践。
【冬天到了，给你的网站下个雪吧】完整代码在https://github.com/wanglin2/snow。