如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画
hubuke
8年前
<p>在移动端上实现动画很简单。</p> <p>在移动端上<strong>正确地</strong>实现动画也比较简单...如果你采纳我们的建议的话。</p> <p>虽然现在每个人都会使用 CSS3 实现动画，但许多人用的都不够恰当。很多应加以考虑的最佳实践常常被忽略，因为仍然有人不明白这些最佳实践的真正意义。</p> <p>如今有这么多的设备规范，如果还不有针对性地优化你的代码，糟糕的用户体验将让你死无葬身之地。</p> <p>记住：虽然市场上始终有一些高端的旗舰机在挑战性能极限，但你面对的仍将是和这些性能怪兽相比只是玩具一样的低端设备。</p> <p>我们想帮助你<strong>正确地</strong>驾驭 CSS3。首先先要了解几件事。</p> <h3>了解时间轴</h3> <p>当渲染和处理 HTML 元素时，浏览器做了什么？这个时间轴叫做<strong>关键渲染路径</strong>。</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/16a6fdb59cf3ea48da88ff9372c2d180.png"></p> <p>想达到流畅的动画效果我们需要关注修改属性对<strong>合成（Composite）</strong>阶段的影响，而不是其它阶段。</p> <p>1. 样式</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/0e52862832d70bf302b4823460fd7c1f.png"></p> <p>浏览器开始计算应用于元素的样式 —— 重计算<strong>样式</strong>。</p> <p>2. 布局</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/b787987b7d71ae0910d1ff6298f3e6f4.png"></p> <p>下一步，浏览器开始为每个元素生成形状和位置 —— <strong>布局</strong>。这是浏览器设置页面属性的地方，如 <strong>width</strong> 和 <strong>height</strong>，以及 <strong>margin</strong> 或者 <strong>left</strong>、<strong>top</strong>、<strong>right</strong>、<strong>bottom</strong>。</p> <p>3. 渲染</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/fb67ee56fa55edebeccb3e0f2e1e2f15.png"></p> <p>浏览器开始向层中填充像素。要使用的属性有 <strong>box-shadow</strong>，<strong>border-radius</strong>，<strong>color</strong>，<strong>background-color</strong> 等等。</p> <p>4. 合成</p> <p>这就是你动手脚的地方了，因为浏览器开始把所有层画到屏幕上。</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/c29aa5e95687b655f9f8ba6260e554f4.png"></p> <p>现代浏览器能够通过使用 <strong>transform</strong> 和 <strong>opacity</strong> 完美运行 4 种样式。</p> <ul> <li><strong>位置</strong> — transform: translateX(<em>n</em>) translateY(<em>n</em>) translateZ(<em>n</em>);</li> <li><strong>缩放</strong> — transform: scale(<em>n</em>);</li> <li><strong>旋转</strong> — transform: rotate(<em>n</em> deg);</li> <li><strong>透明</strong> — opacity: <em>n</em>;</li> </ul> <h3>如何达到 60 帧每秒</h3> <p>想法有了，让我们撸起袖子开始干活吧。</p> <p>我们从 HTML 开始，创建一个非常简单的结构，并把类名 app-menu 的元素放入类名 layout 的元素中。</p> <pre> <code class="language-css"><div class="layout"> <div class=”app-menu”></div> <div class=”header”></div> </div></code></pre> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/37872b908bb0161290a08bfd387e8202.gif"></p> <h3>错误做法</h3> <pre> <code class="language-css">.app-menu { left: -300px; transition: left 300ms linear; } .app-menu-open .app-menu { left: 0px; transition: left 300ms linear; }</code></pre> <p>看到我们更改的这些属性了吗？你应该避免在 <strong>transitions</strong> 中使用 <strong>left</strong>、<strong>top</strong>、<strong>right</strong>、<strong>bottom</strong> 属性。它们的更新让浏览器每次都要创建布局，影响所有它们的子元素，进而难以实现流畅的动画。</p> <p>结果是这样的：</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/9756be8ca8319b3f21b473596d7972fb.gif"></p> <p>这个动画一点也不流畅。我们通过<a href="/misc/goto?guid=4959677110935502235">开发者工具</a>检查背后到底发生了什么，请看：</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/979ea55bcfcb9e8570ffe20961c55253.png"></p> <p>能够清晰地看到 FPS 非常不规则，性能也就比较糟糕。</p> <h3>使用 Transform</h3> <pre> <code class="language-css">.app-menu { -webkit-transform: translateX(-100%); transform: translateX(-100%); transition: transform 300ms linear; } .app-menu-open .app-menu { -webkit-transform: none; transform: none; transition: transform 300ms linear; }</code></pre> <p><strong>transform</strong> 属性会影响<strong>合成</strong>阶段。在这里浏览器被告知层马上要被渲染，做好准备执行动画，因此动画渲染时卡顿更少。</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/38f793823e1b1d20258e170326367304.gif"></p> <p>时间轴：</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/41557e241bc7f7f9b58e756de9b2df79.png"></p> <p>开始有效果了，FPS 变得有规律了，此外，动画变得更流畅了。</p> <p>FPS 开始优化，并且更加稳定，动画也更流畅。</p> <h3>使用 GPU 执行动画</h3> <p>百尺竿头更进一步。为了让动画“如丝般顺滑”，我们接下来使用 GPU 来渲染。</p> <pre> <code class="language-css">.app-menu { -webkit-transform: translateX(-100%); transform: translateX(-100%); transition: transform 300ms linear; will-change: transform; }</code></pre> <p>虽然一些浏览器仍然需要 <strong>translateZ()</strong> 或 <strong>translate3d()</strong> 作为备选方案，<strong>will-change</strong> 被广泛支持已经是势不可挡了。它的功能是把元素提升到另一个层中，这样浏览器就不必关心布局渲染或者绘制了。</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/63bb71b1ae39778bcb355c288e293c40.gif"></p> <p>这样动画能流畅到什么程度？看时间轴：</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/f7852039882dcd10197a78945ac615aa.png"></p> <p>动画的 FPS 更稳定了，渲染也更快了。但是有一帧仍然渲染得很久。在开始处还有一点点瓶颈。</p> <p>记住刚开始创建的 HTML 结构吗？我们用 JavaScript 控制 <strong>app-menu</strong> div。</p> <pre> <code class="language-css">function toggleClassMenu() { var layout = document.querySelector(".layout"); if(!layout.classList.contains("app-menu-open")) { layout.classList.add("app-menu-open"); } else { layout.classList.remove("app-menu-open"); } } var oppMenu = document.querySelector(".menu-icon"); oppMenu.addEventListener("click", toggleClassMenu, false);</code></pre> <p>问题出在对 <strong>layout</strong> 元素增加类名上，我们使浏览器计算了不止一次样式 —— 这影响了渲染效果。</p> <h3>如丝般顺滑的 60 帧 FPS</h3> <p>如果我们在视窗之外创建菜单会如何？这种分离化的区域能够保证只有需要做动画的元素才会被影响。</p> <p>因此，我们改进下面的 HTML 结构：</p> <pre> <code class="language-css"><div class="menu"> <div class="app-menu"></div> </div> <div class="layout"> <div class="header"></div> </div></code></pre> <p>此外你也可以通过一种略有不同的方式去控制菜单的状态。我们通过 JavaScript 的 <strong>transitionend</strong> 方法，在监控到动画结束时移除这个控制动画的 CSS 类。</p> <pre> <code class="language-css">function toggleClassMenu() { myMenu.classList.add("menu--animatable"); myMenu.classList.add("menu--visible"); myMenu.addEventListener("transitionend", OnTransitionEnd, false); } function OnTransitionEnd() { myMenu.classList.remove("menu--animatable"); } var myMenu = document.querySelector(".menu"); var oppMenu = document.querySelector(".menu-icon"); oppMenu.addEventListener("click", toggleClassMenu, false);</code></pre> <p>现在把它们放到一起，然后看效果。</p> <p>下面是完全正确的使用 CSS3 实现动画的例子：</p> <pre> <code class="language-css">.menu { position: fixed; left: 0; top: 0; width: 100%; height: 100%; overflow: hidden; pointer-events: none; z-index: 150; } .menu—visible { pointer-events: auto; } .app-menu { background-color: #fff; color: #fff; position: relative; max-width: 400px; width: 90%; height: 100%; box-shadow: 0 2px 6px rgba(0, 0, 0, 0.5); -webkit-transform: translateX(-103%); transform: translateX(-103%); display: flex; flex-direction: column; will-change: transform; z-index: 160; pointer-events: auto; } .menu—-visible.app-menu { -webkit-transform: none; transform: none; } .menu-—animatable.app-menu { transition: all 130ms ease-in; } .menu--visible.menu—-animatable.app-menu { transition: all 330ms ease-out; } .menu:after { content: ‘’; display: block; position: absolute; left: 0; top: 0; width: 100%; height: 100%; background: rgba(0,0,0,0.4); opacity: 0; will-change: opacity; pointer-events: none; transition: opacity 0.3s cubic-bezier(0,0,0.3,1); } .menu.menu--visible:after{ opacity: 1; pointer-events: auto; }</code></pre> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/135435001a7d1354889405da61eb13d9.gif"></p> <p>时间轴是怎么样的？</p> <p><img alt="如丝般顺滑：使用 CSS3 实现 60 帧的动画" src="https://simg.open-open.com/show/af6e9bc2d9ca276480dfbe39e7b077a7.png"></p> <p>如丝般地顺滑，是吧？</p> <p> </p> <p>来自：http://www.zcfy.cc/article/smooth-as-butter-achieving-60-fps-animations-with-css3-1054.html</p> <p><span style="color:rgb(255, 255, 255)">Save</span></p>