Maxim Dolgolyov
f620562124
chem7_anim.js — анимационный движок (window.Chem7Anim): RAF-цикл с паузой вне экрана (IntersectionObserver), prefers-reduced-motion, headless-guard (jsdom-safe: молекулы на SVG, canvas без getContext в тестах), molecule3d (вращающаяся 3D-модель, drag), separation (частицы: фильтр/выпаривание/магнит/отстаивание/перегонка), colorMorph, confettiSmall. Пилот в Главе 1: - §5/§6: статичные галереи → вращающиеся 3D-модели (H2/O2/O3/N2, H2O/CO2/CH4/NH3) с переключателем; - §2/ПР1: при верном методе разделения проигрывается анимация частиц. Тесты chem7: 16/16 pass; полный прогон 162/165 (3 — baseline Auth). Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 (1M context) <noreply@anthropic.com>
211 lines
13 KiB
JavaScript
211 lines
13 KiB
JavaScript
/* chem7_anim.js — анимационный движок флагманов учебника «Химия 7».
|
||
* Неймспейс window.Chem7Anim. Используется виджетами chem7_chN_widgets.js.
|
||
*
|
||
* Принципы (см. plans/textbooks-7/PLAN_CHEMISTRY_7_VISUAL.md):
|
||
* - один RAF-цикл на флагман, пауза вне вьюпорта (IntersectionObserver), stop() при уходе;
|
||
* - prefers-reduced-motion → статичный кадр вместо цикла;
|
||
* - тёмная тема через CSS-переменные; без эмодзи;
|
||
* - молекулы — SVG (надёжно в jsdom); частицы/пламя/пузырьки — canvas, но в headless
|
||
* (jsdom-тесты) getContext НЕ вызывается, строится только DOM-каркас.
|
||
*/
|
||
(function (W) {
|
||
'use strict';
|
||
var D = W.document;
|
||
var HEADLESS = (typeof navigator !== 'undefined' && /jsdom|HeadlessChrome/i.test(navigator.userAgent || ''));
|
||
function reduced() {
|
||
try { return !!(W.matchMedia && W.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)').matches); } catch (e) { return false; }
|
||
}
|
||
function ease(t) { return t < .5 ? 4 * t * t * t : 1 - Math.pow(-2 * t + 2, 3) / 2; }
|
||
function now() { try { return W.performance && W.performance.now ? W.performance.now() : Date.now(); } catch (e) { return Date.now(); } }
|
||
function rand(a, b) { return a + Math.random() * (b - a); }
|
||
|
||
/* наблюдатель видимости (пауза вне экрана); в jsdom IO нет → всегда видим */
|
||
function observeVisible(host, cb) {
|
||
if (typeof IntersectionObserver === 'undefined') { cb(true); return { disconnect: function () {} }; }
|
||
var io = new IntersectionObserver(function (es) { cb(es[0] && es[0].isIntersecting); }, { threshold: 0.01 });
|
||
io.observe(host); return io;
|
||
}
|
||
|
||
/* RAF-цикл с паузой вне экрана. step(dt, tSec). Возвращает {stop()}. */
|
||
function loop(host, step, opts) {
|
||
opts = opts || {};
|
||
var raf = 0, running = true, visible = true, last = now(), t0 = last;
|
||
if (reduced() || HEADLESS) { try { step(0, 0); } catch (e) {} return { stop: function () {} }; }
|
||
var io = observeVisible(host, function (v) { visible = v; });
|
||
function frame() {
|
||
if (!running) return;
|
||
var t = now(), dt = Math.min(0.05, (t - last) / 1000); last = t;
|
||
if (visible) { try { step(dt, (t - t0) / 1000); } catch (e) { running = false; return; } }
|
||
raf = W.requestAnimationFrame(frame);
|
||
}
|
||
raf = W.requestAnimationFrame(frame);
|
||
return { stop: function () { running = false; try { W.cancelAnimationFrame(raf); } catch (e) {} try { io.disconnect(); } catch (e) {} } };
|
||
}
|
||
|
||
/* создать canvas в host; ctx=null в headless (getContext не зовём) */
|
||
function sceneCanvas(host, w, h) {
|
||
host.innerHTML = '';
|
||
var cv = D.createElement('canvas');
|
||
var dpr = HEADLESS ? 1 : (W.devicePixelRatio || 1);
|
||
cv.width = w * dpr; cv.height = h * dpr;
|
||
cv.style.width = '100%'; cv.style.maxWidth = w + 'px'; cv.style.height = 'auto';
|
||
cv.style.borderRadius = '12px'; cv.style.display = 'block';
|
||
host.appendChild(cv);
|
||
var ctx = null;
|
||
if (!HEADLESS) { try { ctx = cv.getContext('2d'); if (ctx) ctx.scale(dpr, dpr); } catch (e) { ctx = null; } }
|
||
return { cv: cv, ctx: ctx, w: w, h: h };
|
||
}
|
||
|
||
function cssVar(name, fallback) {
|
||
try { var v = getComputedStyle(D.documentElement).getPropertyValue(name).trim(); return v || fallback; } catch (e) { return fallback; }
|
||
}
|
||
|
||
/* ---- 3D-молекула (SVG, depth-sorted, авто-вращение + drag) ---- */
|
||
var ELEM = {
|
||
H: { c: '#e2e8f0', r: 0.32 }, O: { c: '#ef4444', r: 0.46 }, N: { c: '#3b82f6', r: 0.45 },
|
||
C: { c: '#334155', r: 0.46 }, S: { c: '#eab308', r: 0.52 }, Cl: { c: '#22c55e', r: 0.5 }
|
||
};
|
||
function molecule3d(host, spec) {
|
||
var W0 = spec.size || 240, H0 = spec.size || 200, K = (spec.scale || 52);
|
||
var ns = 'http://www.w3.org/2000/svg';
|
||
host.innerHTML = '';
|
||
var svg = D.createElementNS(ns, 'svg');
|
||
svg.setAttribute('viewBox', '0 0 ' + W0 + ' ' + H0);
|
||
svg.setAttribute('width', '100%');
|
||
svg.style.maxWidth = W0 + 'px'; svg.style.height = 'auto'; svg.style.touchAction = 'none'; svg.style.cursor = 'grab';
|
||
// defs: радиальные градиенты по элементам
|
||
var defs = D.createElementNS(ns, 'defs'); var used = {};
|
||
spec.atoms.forEach(function (a) { used[a.el] = 1; });
|
||
Object.keys(used).forEach(function (el) {
|
||
var col = (ELEM[el] || { c: '#94a3b8' }).c;
|
||
var g = D.createElementNS(ns, 'radialGradient');
|
||
g.setAttribute('id', 'g_' + el); g.setAttribute('cx', '35%'); g.setAttribute('cy', '32%'); g.setAttribute('r', '70%');
|
||
g.innerHTML = '<stop offset="0%" stop-color="#fff" stop-opacity="0.92"/><stop offset="38%" stop-color="' + col + '"/><stop offset="100%" stop-color="' + col + '" stop-opacity="0.78"/>';
|
||
defs.appendChild(g);
|
||
});
|
||
svg.appendChild(defs);
|
||
var grp = D.createElementNS(ns, 'g'); svg.appendChild(grp);
|
||
host.appendChild(svg);
|
||
|
||
var ay = spec.startY != null ? spec.startY : 0.5, ax = -0.35;
|
||
function render(angY, angX) {
|
||
var cy0 = Math.cos(angY), sy0 = Math.sin(angY), cx0 = Math.cos(angX), sx0 = Math.sin(angX);
|
||
var pts = spec.atoms.map(function (a, i) {
|
||
var x = a.x * cy0 + a.z * sy0, z1 = -a.x * sy0 + a.z * cy0;
|
||
var y = a.y * cx0 - z1 * sx0, z = a.y * sx0 + z1 * cx0;
|
||
var depth = (z + 2) / 4; // 0..1
|
||
return { i: i, el: a.el, sx: W0 / 2 + x * K, sy: H0 / 2 - y * K, z: z, depth: depth };
|
||
});
|
||
var order = pts.slice().sort(function (p, q) { return p.z - q.z; });
|
||
var html = '';
|
||
// связи (рисуем между центрами, под атомами по глубине ближнего конца)
|
||
(spec.bonds || []).forEach(function (b) {
|
||
var p = pts[b[0]], q = pts[b[1]];
|
||
html += '<line x1="' + p.sx.toFixed(1) + '" y1="' + p.sy.toFixed(1) + '" x2="' + q.sx.toFixed(1) + '" y2="' + q.sy.toFixed(1) + '" stroke="#94a3b8" stroke-width="' + (5 + 3 * (p.depth + q.depth) / 2).toFixed(1) + '" stroke-linecap="round" opacity="0.55"/>';
|
||
});
|
||
order.forEach(function (p) {
|
||
var er = (ELEM[p.el] || { r: 0.42 }).r, r = er * K * (0.72 + 0.5 * p.depth);
|
||
html += '<circle cx="' + p.sx.toFixed(1) + '" cy="' + p.sy.toFixed(1) + '" r="' + r.toFixed(1) + '" fill="url(#g_' + p.el + ')" opacity="' + (0.6 + 0.4 * p.depth).toFixed(2) + '"/>';
|
||
if (r > 9) html += '<text x="' + p.sx.toFixed(1) + '" y="' + (p.sy + r * 0.32).toFixed(1) + '" text-anchor="middle" font-size="' + (r * 0.85).toFixed(1) + '" font-weight="700" fill="#fff" opacity="' + (0.5 + 0.5 * p.depth).toFixed(2) + '">' + p.el + '</text>';
|
||
});
|
||
grp.innerHTML = html;
|
||
}
|
||
render(ay, ax);
|
||
// drag-вращение (без setPointerCapture — правило проекта)
|
||
var dragging = false, lx = 0, ly = 0;
|
||
function down(e) { dragging = true; svg.style.cursor = 'grabbing'; var p = pt(e); lx = p.x; ly = p.y; }
|
||
function move(e) { if (!dragging) return; var p = pt(e); ay += (p.x - lx) * 0.01; ax += (p.y - ly) * 0.01; lx = p.x; ly = p.y; render(ay, ax); }
|
||
function up() { dragging = false; svg.style.cursor = 'grab'; }
|
||
function pt(e) { var t = e.touches && e.touches[0] ? e.touches[0] : e; return { x: t.clientX || 0, y: t.clientY || 0 }; }
|
||
svg.addEventListener('pointerdown', down);
|
||
W.addEventListener('pointermove', move); W.addEventListener('pointerup', up);
|
||
var h = loop(host, function (dt) { if (!dragging) { ay += dt * 0.6; render(ay, ax); } });
|
||
return { stop: function () { h.stop(); try { W.removeEventListener('pointermove', move); W.removeEventListener('pointerup', up); } catch (e) {} } };
|
||
}
|
||
|
||
/* ---- сцена разделения смесей (canvas) ---- */
|
||
function separation(host, kind) {
|
||
var w = 300, h = 200, sc = sceneCanvas(host, w, h), ctx = sc.ctx;
|
||
if (!ctx) return { stop: function () {} }; // headless: только каркас
|
||
var P = [];
|
||
function reset() {
|
||
P = [];
|
||
if (kind === 'magnet') {
|
||
for (var i = 0; i < 60; i++) P.push({ x: rand(40, 260), y: rand(40, 150), iron: i % 2 === 0, vx: 0, vy: 0 });
|
||
} else if (kind === 'filter') {
|
||
for (var j = 0; j < 50; j++) P.push({ x: rand(120, 180), y: rand(10, 60), sand: j % 2 === 0, vy: rand(20, 50), settled: false });
|
||
} else if (kind === 'evaporate') {
|
||
for (var k = 0; k < 28; k++) P.push({ x: rand(90, 210), y: rand(120, 150), vy: -rand(12, 26), life: rand(0, 1) });
|
||
} else if (kind === 'settle') {
|
||
for (var m = 0; m < 60; m++) P.push({ x: rand(70, 230), y: rand(60, 150), oil: m % 2 === 0, vy: 0 });
|
||
} else { // distill
|
||
for (var n = 0; n < 24; n++) P.push({ x: rand(60, 90), y: rand(120, 150), vy: -rand(14, 26), phase: 0 });
|
||
}
|
||
}
|
||
reset();
|
||
var pri = cssVar('--pri', '#059669');
|
||
function draw(dt, t) {
|
||
ctx.clearRect(0, 0, w, h);
|
||
if (kind === 'filter') {
|
||
ctx.strokeStyle = '#94a3b8'; ctx.lineWidth = 2;
|
||
ctx.beginPath(); ctx.moveTo(110, 30); ctx.lineTo(150, 110); ctx.lineTo(190, 30); ctx.stroke(); // воронка
|
||
ctx.fillStyle = '#bfdbfe'; ctx.fillRect(120, 165, 60, 28); // стакан с водой
|
||
P.forEach(function (p) {
|
||
if (p.sand) { if (p.y < 100) p.y += p.vy * dt; ctx.fillStyle = '#a16207'; }
|
||
else { p.y += p.vy * dt; if (p.y > 200) { p.y = 165; } ctx.fillStyle = '#3b82f6'; }
|
||
ctx.beginPath(); ctx.arc(p.x, p.y, p.sand ? 2.5 : 2, 0, 7); ctx.fill();
|
||
});
|
||
} else if (kind === 'evaporate') {
|
||
ctx.fillStyle = '#fde68a'; ctx.beginPath(); ctx.ellipse(150, 150, 70, 16, 0, 0, 7); ctx.fill(); // чашка
|
||
// кристаллы соли растут
|
||
var grow = Math.min(1, t / 6);
|
||
for (var i = 0; i < 10; i++) { var s = 2 + grow * 5; ctx.fillStyle = '#e5e7eb'; ctx.fillRect(110 + i * 8, 150 - s, s, s); }
|
||
P.forEach(function (p) { p.y += p.vy * dt; p.life += dt * 0.4; if (p.y < 20 || p.life > 1) { p.y = rand(140, 150); p.x = rand(100, 200); p.life = 0; }
|
||
ctx.fillStyle = 'rgba(203,213,225,' + (0.6 * (1 - p.life)).toFixed(2) + ')'; ctx.beginPath(); ctx.arc(p.x, p.y, 3, 0, 7); ctx.fill(); });
|
||
} else if (kind === 'magnet') {
|
||
ctx.fillStyle = '#475569'; ctx.fillRect(135, 6, 30, 18); ctx.fillStyle = '#dc2626'; ctx.fillRect(135, 6, 15, 18); // магнит
|
||
P.forEach(function (p) {
|
||
if (p.iron) { var dx = 150 - p.x, dy = 22 - p.y, d = Math.hypot(dx, dy) || 1; p.x += dx / d * 70 * dt; p.y += dy / d * 70 * dt; ctx.fillStyle = '#475569'; }
|
||
else { ctx.fillStyle = '#eab308'; }
|
||
ctx.beginPath(); ctx.arc(p.x, p.y, 2.6, 0, 7); ctx.fill();
|
||
});
|
||
} else if (kind === 'settle') {
|
||
P.forEach(function (p) { var target = p.oil ? 80 : 150; p.y += (target - p.y) * Math.min(1, dt * 1.5); ctx.fillStyle = p.oil ? '#fbbf24' : '#3b82f6'; ctx.beginPath(); ctx.arc(p.x, p.y, 3, 0, 7); ctx.fill(); });
|
||
} else {
|
||
ctx.fillStyle = '#94a3b8'; ctx.fillRect(40, 150, 60, 10); ctx.fillRect(210, 150, 60, 30); // колба и приёмник
|
||
P.forEach(function (p) { if (p.phase === 0) { p.y += p.vy * dt; if (p.y < 40) { p.phase = 1; } } else { p.x += 60 * dt; p.y += 30 * dt; if (p.x > 240) { p.x = rand(60, 90); p.y = rand(120, 150); p.phase = 0; } }
|
||
ctx.fillStyle = p.phase === 0 ? 'rgba(148,163,184,.7)' : '#3b82f6'; ctx.beginPath(); ctx.arc(p.x, p.y, 3, 0, 7); ctx.fill(); });
|
||
}
|
||
}
|
||
return loop(host, draw);
|
||
}
|
||
|
||
/* ---- плавная смена цвета (индикаторы, осадки) ---- */
|
||
function colorMorph(el, toColor, ms) {
|
||
if (!el) return; ms = ms || 600;
|
||
el.style.transition = 'background-color ' + ms + 'ms ease, color ' + ms + 'ms ease';
|
||
el.style.backgroundColor = toColor;
|
||
}
|
||
|
||
/* ---- лёгкое конфетти (SVG, без CDN) ---- */
|
||
function confettiSmall(host) {
|
||
if (HEADLESS || reduced() || !host) return;
|
||
var cols = ['#fbbf24', '#34d399', '#60a5fa', '#f472b6', '#a78bfa'];
|
||
var box = D.createElement('div'); box.style.cssText = 'position:absolute;inset:0;pointer-events:none;overflow:hidden';
|
||
if (getComputedStyle(host).position === 'static') host.style.position = 'relative';
|
||
host.appendChild(box);
|
||
for (var i = 0; i < 18; i++) {
|
||
var s = D.createElement('div');
|
||
s.style.cssText = 'position:absolute;top:-8px;left:' + rand(5, 95) + '%;width:7px;height:7px;border-radius:2px;background:' + cols[i % cols.length] + ';opacity:.9;transition:transform 1.1s cubic-bezier(.3,.7,.3,1),opacity 1.1s';
|
||
box.appendChild(s);
|
||
(function (el) { W.requestAnimationFrame(function () { el.style.transform = 'translateY(' + rand(120, 220) + 'px) rotate(' + rand(180, 540) + 'deg)'; el.style.opacity = '0'; }); })(s);
|
||
}
|
||
setTimeout(function () { try { host.removeChild(box); } catch (e) {} }, 1300);
|
||
}
|
||
|
||
W.Chem7Anim = {
|
||
HEADLESS: HEADLESS, reduced: reduced, ease: ease, loop: loop, sceneCanvas: sceneCanvas,
|
||
molecule3d: molecule3d, separation: separation, colorMorph: colorMorph, confettiSmall: confettiSmall, observeVisible: observeVisible
|
||
};
|
||
})(window);
|