火焰 · 原理与代码
热量元胞自动机的火焰。
运行逻辑
访问 `/canvas/fire` 时,DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-canvas'` 懒加载 `demos/kits/kit-canvas.js`,调用 `mount(host, { variant: 'fire' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `fire`,`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。 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; makeLayer — 离屏图层(拖尾/像素场); rng — 可复现的伪随机数生成器(同一种子结果相同); hexRgb — 颜色字符串 → [r, g, b]; clamp — 把数值限制在区间内; fmt — 数字格式化(固定小数位); F — 公式块 HTML; S.get — 读取当前控件参数; S.onFrame — 注册每帧回调,返回值进入信息面板读数; ctx.drawImage() — 把图像/离屏画布绘制到画布上
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-canvas.js: FAM.fire (L1069-L1108)
代码解释
L1071-1071: 控件定义(颜色/速度/大小/数量/额外参数):火焰色调、火源宽度、冷却率、风、指针热点。 L1072-1072: 预设按钮:名称 → 参数覆盖值(6 个:篝火、猛烈、冷焰、细苗、宽焰、风吹)。 L1073-1081: 信息面板内容:实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L1082-1107: 初始化函数:建立状态并返回每帧回调:用 Canvas 2D 的 `drawImage` 绘制;数学计算用到 `Math.min`, `Math.max`, `Math.round`, `Math.floor`, `Math.ceil`;返回读数 `cols`, `rows`, `src`, `cool`, `hgt`, `wind`, `hp` … 给信息面板。
原理
热量向上传:T(x + w, y − 1) = T(x, y) − c·U(0, 1) w = 随机 + 风偏,c = 冷却率 颜色 = 调色板(T):黑 → 主色 → 黄 → 白 这是经典的“DOOM 火焰”算法:底部一排格子一直保持最高温度,每一步每个格子把自己的热量传给 上方 的格子,同时随机损失一点。 热量越往上越少,于是形成了参差不齐的火舌;横向的随机偏移和风让火苗摇摆。冷却率越大,火焰越矮。 温度映射到调色板:低温暗红、高温黄白。指针位置也是一个热点。