圆形波形 · 原理与代码
把时域波形绕成一个圆:半径 = 基准 + 振幅。
运行逻辑
访问 `/audio/circle-wave` 时,DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-audio'` 懒加载 `demos/kits/kit-audio.js`,调用 `mount(host, { variant: 'circle-wave' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `circle-wave`,`withControls` 生成控件面板(6 个预设 + 参数滑块)。 `createCanvasStage` 创建 `<canvas>`(HiDPI 上限 2×、ResizeObserver 自适应)和右侧信息面板。 家族的 `build(S)` 初始化本 demo 的状态并返回每帧回调。 每个 `requestAnimationFrame`:读取控件值,按速度缩放模拟时钟(dt 上限 50 ms),执行帧回调绘制;返回的读数写入信息面板。 指针按下/拖动/移动时更新交互状态(拖拽手柄、悬停读数);未触碰且开启「自动演示」时指针沿 Lissajous 路径自动移动。 右上角「声音」总开关打开时,经共享 AudioContext 实时发声;关闭时静音。 改变参数:颜色/速度/大小等即时生效,需要重建的参数触发重新挂载;离开页面时取消 rAF、移除监听并释放资源。
运行环境
Canvas 2D: 2D 画布绘图; requestAnimationFrame: 与屏幕刷新同步的动画循环; ResizeObserver: 画布随容器尺寸自适应; Pointer Events: 鼠标/触摸/触控笔统一事件; devicePixelRatio: HiDPI 清晰渲染(上限 2×) · react 18.3.1, react-router-dom 6.30.6, vite 5.4.21
引入的组件与依赖
react 18.3.1
引入的组件函数
withControls — 把演示包进统一控制面板(预设按钮、参数滑块、重置),参数变化时热更新或重挂载; paramsFromSpec — 把 spec(颜色/速度/大小/数量/额外参数)转换成控制面板参数定义; createCanvasStage — 共享 Canvas 2D 舞台:画布 + 信息面板、HiDPI、单一 rAF 循环、指针状态、自动演示指针; hueOf — 取颜色的色相(0–360°); clamp — 把数值限制在区间内; TAU — 常量 2π; fmt — 数字格式化(固定小数位); F — 公式块 HTML; S.clear — 用背景色清屏(可半透明做拖尾); S.onDown — 指针按下; S.onFrame — 注册每帧回调,返回值进入信息面板读数; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.lineTo() — 直线连到指定点; ctx.moveTo() — 移动画笔起点(不画线); ctx.closePath() — 闭合当前子路径; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.setLineDash() — 设置虚线样式; ctx.arc() — 画圆弧/圆(圆心、半径、起止角); ctx.arcTo() — 用切线画圆角弧; ctx.fillText() — 绘制填充文字; ctx.measureText() — 测量文字宽度; ctx.createRadialGradient() — 创建径向渐变; ctx.fillRect() — 填充矩形
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-audio.js: FAM.circle-wave (L358-L400)
代码解释
L360-360: 控件定义(颜色/速度/大小/数量/额外参数):波形颜色、振幅放大、历史环数、基准半径、一圈的时长 ms、线宽。 L361-361: 预设按钮:名称 → 参数覆盖值(6 个:默认、细线、粗线、多环、单环、长窗口)。 L362-370: 信息面板内容:实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L371-399: 初始化函数:建立状态并返回每帧回调:用 Canvas 2D 的 `beginPath`, `lineTo`, `moveTo`, `closePath`, `fill`, `stroke` … 绘制;通过 `A.voices` 发声/取样;数学计算用到 `Math.round`, `Math.min`, `Math.cos`, `Math.sin`, `Math.max`, `Math.atan2` …;返回读数 `chord`, `bpm`, `win`, `ns`, `deg`, `tm`, `x` … 给信息面板。
原理
角度 θ = 2π × (采样序号 / 一圈的采样数) 半径 r(θ) = R₀ + A · x(θ) (x 是 −1…1 的采样值) 点坐标 (cx + r·cos θ, cy + r·sin θ) 普通示波器把声音画成 从左到右 的曲线:横轴是时间,纵轴是振幅。这里把横轴"卷"成一个圆: 转一圈 = 一小段时间 (默认 24 毫秒),半径在基准圆上下起伏表示振幅。 采样值 x 为正,曲线就鼓出去;为负就凹进来。声音越响,圆越"毛";低音(频率低)一圈里起伏次数少,高音起伏密。外面的淡色环是之前几个时刻的形状,形成拖影。