基于HTML5 Canvas 技术的动态时钟设计与实现
作者： 吕太峰
摘要：JavaScript是一种轻量级的解释型脚本语言，与HTML、CSS一起构成了现代Web应用的核心技术。HTML5画布API提供的标签可用于在网页中创建矩形画布区域，结合JavaScript能够在该区域内动态绘制各种图案和动态图像。文章首先分析了HTML5 Canvas在不同领域的应用，继而通过动态时钟案例详细阐述了Canvas API的应用方法及其技术细节。
关键词：HTML5；Canvas；JavaScript；Web前端开发；计算机应用技术
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2025）02-0034-03 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：
0 引言
近年来，随着互联网的快速发展，Web应用技术越来越成熟。HTML5作为新一代Web标准，其新增特性（如<canvas>标签） 为Web前端开发带来了丰富的图形绘制和动画效果[1]。开发者通过与JavaScript相结合，可以编程创建响应迅速的动态视觉效果，从而创建出许多奇妙的设计[2]。本文将通过一个动态时钟案例，探讨HTML5 Canvas API的应用方法。
1 HTML5 Canvas 应用场景分析
Canvas是HTML5的新增元素，经过近几年的发展，在Web应用领域已经展现出很好的表现：
1） 游戏开发领域：由于Canvas提供了丰富的图形绘制功能，在游戏开发中非常实用，开发者可以很好地利用它构建出复杂的2D游戏与动画效果。
2） 图像处理领域：Canvas在图像处理方面可以进行剪裁、旋转、缩放、调色等应用，甚至一些更高级的图像效果，如图像合成、色彩调整和滤镜应用。
3） 数据可视化领域[3]：Canvas能够将复杂的数据集转化为直观易理解的图形和图表。
4） 网页设计领域：Canvas可以实现较为复杂的动态特效、背景效果应用，从而提升网页设计的实用性与美感。
2 案例应用分析
2.1 明确设计任务与要求
在Web网页中用HTML、CSS、JavaScript技术制作一个动态时钟，样式要求如图1效果图所示。表盘的样式是正十二边形，圆心颜色为紫色，外边为蓝色，构成径向渐变色。表盘上有时、分刻度，在小时刻度上标有阿拉伯数字。表盘中心靠下位置显示“canvas”字样。表盘上有时针、分针、秒针。要求在浏览器中运行该文件时，时钟动态显示计算机当前时间。
2.2 整体设计思路是先绘制表盘，再添加刻度和指针，最后加入计时器
1） 构建HTML文档基本结构，用canvas标签创建画布。代码如下：
<！DOCTYPE html>
<html> <head>
<meta charset="utf-8">
<title>canvas钟表</title>
<style type="text/css">
body{margin：0;}
section{margin： 110px auto;width： 420px;}
</style></head>
<body><section>
<canvas id= "canv" width= "400" height= "400"style= "border： 3px #ccc solid; " > 浏览器不支持HTML5！</canvas>
</section></body></html>
此模块中，首行代码<！DOCTYPE html>明确这是一个HTML5页面；HTML标签构建出页面的基本框架； <meta charset="utf-8">指定所用字符集；<styletype="text/css"></style>部分是对页面进行布局与美化；<canvas></canvas>标签创建画布。
2） 用<script></script> 标签引入脚本，并创建函数：
<section>
<canvas id="canv" width="400" height="400" style="border： 2px #cbc solid;">浏览器不支持HTML5！</canvas>
<script>
window.onload=draw[4];
function draw（）{}
</script>
</section>
此模块中<script></script>用来引入JavaScript脚本代码；Window.onload是一个JavaScript事件，它在网页加载完成后触发。它通常用于执行一些需要在页面完全加载后才能执行的操作。在这里就是调用draw（）函数；function是来定义函数。
3） 制作表盘，效果如图2所示。代码如下：
function draw（） {
var canv=document.getElementById（'canv'）;
var variable=canv.getContext（'2d'）[5];
variable.save（）;
variable.translate（200，200）;
var deg=2*Math.PI/12;
variable.save（）;
variable.beginPath（）;
for（var i=0;i< 13;i++）{
var x=Math.sin（i*deg）;
var y=-Math.cos（i*deg）;
variable.lineTo（x*150，y*150）; }
var c=variable.createRadialGradient（0，0，0，0，0，130）;
c.addColorStop（0，"#22f"）;
c.addColorStop（1，"#0ef"）
variable.fillStyle=c;
variable.fill（）;
variable.closePath（）;
variable.restore（）; }
此模块代码的作用是绘制表盘。document.ge⁃tElementById（'canv'）用于获取元素节点；getContext（'2d'）返回一个2D绘图上下文，用于在Canvas上进行绘图操作，当前唯一的合法参数值是“2d”，它指定了二维绘图环境；createRadialGradient（a，b，c，d，e，f）用于创建放射状或圆形渐变对象，渐变可用于填充圆形、矩形、线条等。其中，参数a表示渐变开始圆的x坐标，参数b表示渐变开始圆的y坐标，参数c表示开始圆的半径，参数d表示渐变结束圆的x坐标，参数e表示渐变结束圆的y坐标，参数f表示结束圆的半径。
4） 给表盘添加刻度，效果如图3 所示。代码如下：
variable.save（）;
variable.beginPath（）;
for（var i=1;i< 13;i++）{
var x1=Math.sin（i*deg）;
var y1=-Math.cos（i*deg）;
variable.fillStyle="#fff";
variable.font="bold 20px Calibri";
variable.textAlign='center';
variable.textBaseline='middle';
variable.fillText（i，x1*120，y1*120）;
}
variable.closePath（）;
variable.restore（）;
//以上代码用来绘制大刻度
variable.beginPath（）;
for（var i=0;i< 12;i++）{
var x2=Math.sin（i*deg）;
var y2=-Math.cos（i*deg）;
variable.moveTo（x2*148，y2*148）;
variable.lineTo（x2*135，y2*135）;
}
variable.strokeStyle='#fff';
variable.lineWidth=4;
variable.stroke（）;
//以上代码用来绘制小刻度
此模块代码主要在表盘上绘制出刻度，先绘制大刻度再绘制小刻度。
5） 表盘添加文字“canvas”，效果如图4所示。代码如下：
variable.save（）;
variable.strokeStyle="#fff";
variable.font=' 34px sans-serif';
variable.textAlign='center';
variable.textBaseline='middle';
variable.strokeText（'canvas'，0，65）;
variable.restore（）;
此模块代码作用是在表盘上显示“canvas”文字。
6） 表盘上添加指针。代码如下：
//以下代码用来绘制时针
variable.rotate（ h + m/12 + s/720） ;
variable.beginPath（）;
variable.moveTo（0，6）;
variable.lineTo（0，-85）;
variable.strokeStyle="#fff";
variable.lineWidth=6;
//以下代码用来绘制分针
variable.rotate（ m+s/60） ;
variable.beginPath（）;
variable.moveTo（0，8）;
variable.lineTo（0，-105）;
variable.strokeStyle="#fff";
variable.lineWidth=4;