你所不知道的 CSS 动画技巧与细节

yaoming 2年前
   <p>怕标题起的有点大,下述技巧如果你已经掌握了看看就好,欢迎斧正,本文希望通过介绍一些 CSS 不太常用的技巧,辅以一些实践,让读者可以更加深入的理解掌握 CSS 动画。</p>    <p>废话少说,直接进入正题,本文提到的动画不加特殊说明,皆指 CSS 动画。</p>    <h2>正负旋转相消</h2>    <p>嗯。名字起的很奇怪,好像数学概念一样。 <img src="https://simg.open-open.com/show/fb8e87329fc366c1d4c188a5977a236f.png"></p>    <p>(写完文章才发现这里应该叫 <strong>正反旋转相消,</strong> 图都截完了,大家心里清楚就好)</p>    <p>在动画中,旋转是非常常用的属性,</p>    <pre>  <code class="language-css">{    transform: rotate(90deg);  }</code></pre>    <p>那旋转有一些什么高级点的技巧呢?当然是可以改变  transfrom-origin ,改变旋转中心点啦。</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/16807400f2e8237656d08922af037a68.png"></p>    <p>开个玩笑,改变旋转中心点这个估计大家都知道了,这里要介绍的技巧是利用父级元素正反两个方向的旋转,来制作一些酷炫的 3d 效果。</p>    <p>首先假设一下场景,我们有这样的一层 HTML 结构:</p>    <pre>  <code class="language-css"><div class="reverseRotate">      <div class="rotate">          <div class="content">正负旋转相消3D动画</div>      </div>  </div></code></pre>    <p>样式如下:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/ff1b44bf9cf3f329951864e8a1c7a56b.png"></p>    <p>.content 内是我们的主要内容,好了,现在想象一下,如果祖先元素  .rotate 进行正向 linear 360° 旋转,父级元素  .reverseRotate 进行反向 linear 360° 旋转,效果回是啥样?</p>    <p>CSS 代码如下:</p>    <pre>  <code class="language-css">.rotate {      animation: rotate 5s linear infinite;   }    .reverseRotate {      animation: reverseRotate 5s linear infinite;   }    @keyframes rotate {      100% {          transform: rotate(360deg);      }  }    @keyframes reverseRotate {      100% {          transform: rotate(-360deg);      }  }</code></pre>    <p>神奇!因为一正一反的旋转,且缓动函数一样,所以整个  content 看上去依然是静止的!注意,这里整个  content 静止的非常重要。</p>    <p>有读者看到这里就要骂街了,作者你个智障,静止了不就没动画了吗?哪来的动画技巧?</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/16c14c153a6c335ed716879a7ecfcbd5.png"></p>    <p>别急!虽然看上去是静止的,但是其实祖先两个元素都是在旋转的!这会看上去风平浪静的效果底下其实是暗流涌动。用开发者工具选取最外层祖先元素是这样的:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/e60065fe1bff00e433fd9489b761304f.gif"></p>    <p>既然如此,我们继续思考,如果我在其中旋转的一个祖先元素上,添加一些别的动画会是什么效果?想想就很刺激啊。 <img src="https://simg.open-open.com/show/4df1dcb481fa46ef9262dc7b6804e44d.png"></p>    <p>为了和文案里面的 3D 动画扯上关系,我们先给这几个元素添加 3D 转换:</p>    <pre>  <code class="language-css">div {      transform-style: preserve-3d;      perspective: 500px;  }</code></pre>    <p>接着,尝试修改上面的旋转动画,在内层旋转上额外添加一个 rotateX:</p>    <pre>  <code class="language-css">@keyframes rotate {      0% {          transform: rotateX(0deg) rotateZ(0deg);      }      50% {          transform: rotateX(40deg) rotateZ(180deg);      }      100% {          transform: rotateX(0deg) rotateZ(360deg);      }  }</code></pre>    <p>效果如下:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/4968d993d75469a20fe01619a14b2282.gif"></p>    <p>Wow,这里需要好好理解一下。由于内容  content 层是静止的但其实外层两个图层都在旋转,通过设置额外的  rotateX(40deg) ,相当于叠加多了一个动画,由于正反旋转抵消了,所有整个动画只能看到旋转的  rotateX(40deg) 这个动画,产生了上述的效果。</p>    <p><a href="/misc/goto?guid=4959751796082532471" rel="nofollow,noindex">CodePen Demo -- Css正负旋转相消动画</a></p>    <h2>动画相同,缓动不同</h2>    <p>好的,继续下一个小技巧。</p>    <p>有的时候我们页面存在一些具有相同动画的元素,为了让动画不那么死板,我们可以给相同的动画,赋予不同的缓动函数,来达到动画效果。</p>    <p>假设我们有如下的结构:</p>    <pre>  <code class="language-css"><div class="container">      <div class="ball ball1"></div>      <div class="ball ball2"></div>      <div class="ball ball3"></div>  </div></code></pre>    <p>样式如下:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/c846124315f32d66acbc7d2e747b53a0.png"></p>    <p>我们给它们相同的动画,但是赋予不一样的缓动函数(animation-timing-function),就像这样:</p>    <pre>  <code class="language-css">.ball1 {      animation: move 1s ease-in infinite alternate;  }    .ball2 {      animation: move 1s linear infinite alternate;  }    .ball3 {      animation: move 1s ease-out infinite alternate;  }    @keyframes move {      100% {          transform: translateY(5vw);      }  }</code></pre>    <p>这样,一个简单的 loading 效果就制作好了。(当然这个技巧比较简单,学会合理运用是关键)</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/f4b9078f1ec60215ac596fc07903db97.gif"></p>    <p><a href="/misc/goto?guid=4959751796170714467" rel="nofollow,noindex">CodePen Demo -- 动画相同,缓动不同</a></p>    <h3>奇妙的缓动</h3>    <p>缓动函数 timing-function 在动画中占据了非常重要的地位。</p>    <p>当你不想使用 CSS 默认提供的  linear 、 ease-in 、 ease-out 之类缓动函数的,可以自定义  cubic-bezier(1, 1, 0, 0) ,这里有个非常好用的工具推荐,下面这个网站,可以方便的调出你需要的缓动函数并且拿到对应的 cubic-bezier 。</p>    <p><a href="/misc/goto?guid=4959637431433101601" rel="nofollow,noindex">cubic-bezier.com</a></p>    <h2>过渡取消</h2>    <p>我们在制作页面的时候,为了让页面更加有交互感,会给按钮,阴影,颜色等样式添加过渡效果,配合 hover 一起使用。</p>    <p>这个是常规思维,如果我们的元素一开始是没有过渡效果,只有 hover 上去才给它添加一个过渡,又或者一开始元素是有过渡效果的,当我们 hover 上去时,取消它的过渡,会碰撞出什么样的火花呢?</p>    <p>使用这个技巧(也许算不上技巧,纯粹好玩),我们可以制作出一些有趣的效果,例如下面这个感觉是利用就 JS 才完成的动画,其实是纯 CSS 动画:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/58fd09bb40e829e8912fbb42903c96cc.gif"></p>    <p>其实就小圆圈是元素默认是带有  transition 的,只有在 hover 上去的时候,取消它的过渡,简单的过程:</p>    <ol>     <li> <p>由于一开始它的颜色的透明的,而 hover 的时候会赋予它颜色值,但是由于 hover 时过渡被取消了,所有它会直接显示。</p> </li>     <li> <p>hover 离开的时候,它的原本的过渡又回来了,这个时候它会从有颜色到透明值缓慢渐变消失。</p> </li>    </ol>    <p>可以戳这里感受一下:</p>    <p><a href="/misc/goto?guid=4959751796295301487" rel="nofollow,noindex">CodePen Demo -- Cancle transition</a></p>    <h2>动画层级的控制,保持动画层级在最上方</h2>    <p>这个问题可能有一点难理解。需要了解 CSS 动画渲染优化的相关知识。</p>    <p>先说结论,动画层级的控制的意思是尽量让需要进行 CSS 动画的元素的  z-index 保持在页面最上方,避免浏览器创建不必要的图形层(GraphicsLayer),能够很好的提升渲染性能。</p>    <p>OK,再一次提到了图形层(GraphicsLayer),这是一个浏览器渲染原理相关的知识(WebKit/blink内核下)。</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/a7cbe4623dd9ccc6480c5b10d422a8db.png"></p>    <p>简单来说,浏览器为了提升动画的性能,为了在动画的每一帧的过程中不必每次都重新绘制整个页面。在特定方式下可以触发生成一个合成层,合成层拥有单独的 GraphicsLayer。</p>    <p>需要进行动画的元素包含在这个合成层之下,这样动画的每一帧只需要去重新绘制这个 Graphics Layer 即可,从而达到提升动画性能的目的。</p>    <p>那么一个元素什么时候会触发创建一个 Graphics Layer 层?从目前来说,满足以下任意情况便会创建层:</p>    <ul>     <li>硬件加速的 iframe 元素(比如 iframe 嵌入的页面中有合成层)</li>     <li>硬件加速的插件,比如 flash 等等</li>     <li>使用加速视频解码的 元素</li>     <li>3D 或者 硬件加速的 2D Canvas 元素</li>     <li>3D 或透视变换(perspective、transform) 的 CSS 属性</li>     <li>对自己的 opacity 做 CSS 动画或使用一个动画变换的元素</li>     <li>拥有加速 CSS 过滤器的元素</li>     <li>元素有一个包含复合层的后代节点(换句话说,就是一个元素拥有一个子元素,该子元素在自己的层里)</li>     <li>元素有一个 z-index 较低且包含一个复合层的兄弟元素</li>    </ul>    <p>本题中说到的动画层级的控制,原因就在于上面生成层的最后一条:</p>    <p>元素有一个 z-index 较低且包含一个复合层的兄弟元素。</p>    <p>这里是存在坑的地方,首先我们要明确两点:</p>    <ol>     <li>我们希望我们的动画得到 GPU 硬件加速,所以我们会利用类似  transform: translate3d()  这样的方式生成一个 Graphics Layer 层。</li>     <li>Graphics Layer 虽好,但不是越多越好,每一帧的渲染内核都会去遍历计算当前所有的 Graphics Layer ,并计算他们下一帧的重绘区域,所以过量的 Graphics Layer 计算也会给渲染造成性能影响。</li>    </ol>    <p>记住这两点之后,回到上面我们说的坑。</p>    <p>假设我们有一个轮播图,有一个 ul 列表,结构如下:</p>    <pre>  <code class="language-css"><div class="container">      <div class="swiper">轮播图</div>      <ul class="list">          <li>列表li</li>          <li>列表li</li>          <li>列表li</li>          <li>列表li</li>      </ul>  </div></code></pre>    <p>假设给他们定义如下 CSS:</p>    <pre>  <code class="language-css">.swiper {      position: static;      animation: 10s move infinite;  }        .list {      position: relative;  }    @keyframes move {      100% {          transform: translate3d(10px, 0, 0);      }  }</code></pre>    <p>由于给  .swiper 添加了  translate3d(10px, 0, 0) 动画,所以它会生成一个 Graphics Layer,如下图所示,用开发者工具可以打开层的展示,图形外的黄色边框即代表生成了一个独立的复合层,拥有独立的 Graphics Layer 。</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/df05f686c0c6ca5e46d54317fc525cdd.png"></p>    <p>但是!在上面的图中,我们并没有给下面的  list 也添加任何能触发生成 Graphics Layer 的属性,但是它也同样也有黄色的边框,生成了一个独立的复合层。</p>    <p>原因在于上面那条元素有一个 z-index 较低且包含一个复合层的兄弟元素。我们并不希望  list 元素也生成 Graphics Layer ,但是由于 CSS 层级定义原因,下面的 list 的层级高于上面的 swiper,所以它被动的也生成了一个 Graphics Layer 。</p>    <p>使用 Chrome,我们也可以观察到这种层级关系,可以看到  .list 的层级高于  .swiper :</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/824697b9959aa962ecfae9fa6cff2905.png"></p>    <p>所以,下面我们修改一下 CSS ,改成:</p>    <pre>  <code class="language-css">.swiper {      position: relative;      z-index: 100;  }        .list {      position: relative;  }</code></pre>    <p>这里,我们明确使得  .swiper 的层级高于  .list ,再打开开发者工具观察一下:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/6db11f6dd9f2befef1f02568222c6997.png"></p>    <p>可以看到,这一次, .list 元素已经没有了黄色外边框,说明此时没有生成 Graphics Layer 。再看看层级图:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/fae314c4f6e920f60d8038e0a6087e2f.png"></p>    <p>此时,层级关系才是我们希望看到的, .list 元素没有触发生成 Graphics Layer 。而我们希望需要硬件加速的  .swiper 保持在最上方,每次动画过程中只会独立重绘这部分的区域。</p>    <h3>总结</h3>    <p>这个坑最早见于张云龙发布的这篇文章 <a href="/misc/goto?guid=4959751796379325017" rel="nofollow,noindex">CSS3硬件加速也有坑</a> ,这里还要总结补充的是:</p>    <ul>     <li> <p>GPU 硬件加速也会有坑,当我们希望使用利用类似  transform: translate3d() 这样的方式开启 GPU 硬件加速,一定要注意元素层级的关系,尽量保持让需要进行 CSS 动画的元素的  z-index 保持在页面最上方。</p> </li>     <li> <p>Graphics Layer 不是越多越好,每一帧的渲染内核都会去遍历计算当前所有的 Graphics Layer ,并计算他们下一帧的重绘区域,所以过量的 Graphics Layer 计算也会给渲染造成性能影响。</p> </li>     <li> <p>可以使用 Chrome ,用上面介绍的两个工具对自己的页面生成的 Graphics Layer 和元素层级进行观察然后进行相应修改。</p> </li>     <li> <p>上面观察页面层级的 chrome 工具非常吃内存?好像还是一个处于实验室的功能,分析稍微大一点的页面容易直接卡死,所以要多学会使用第一种观察黄色边框的方式查看页面生成的 Graphics Layer 这种方式。</p> </li>    </ul>    <h2>数字动画</h2>    <p>很多技巧单独拿出来可能都显得比较单薄,我觉得最重要的是平时多积累,学会融会贯通,在实际项目中灵活组合运用,最近项目需要一个比较富有科技感的数字计数器,展示在线人数的不断增加。因为是内部需求,没有设计稿,靠前端自由发挥。</p>    <p>运用了上面提到的一些小技巧,参考了一些 CodePen 上的效果,整了个下述的 3D 数字计数效果,纯 CSS 实现,效果图如下:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/af3e60d7770d26f27b223b0d16cd9e3c.gif"></p>    <p><a href="/misc/goto?guid=4959751796458383136" rel="nofollow,noindex">CodePen Demo -- 3d Number Count</a></p>    <p>这个例子主要是想告诉大家,很多小的细节小的技巧合在一起,是可以作出非常酷炫的动画的。</p>    <h2>最后</h2>    <p>还有一些技巧,感觉本文的信息量已经够大了,所以可能会出个下篇。</p>    <p>系列 CSS 文章汇总在我的  <a href="/misc/goto?guid=4959750404263307362" rel="nofollow,noindex">Github</a> ,持续更新,欢迎点个 star 订阅收藏。</p>    <p>好了,本文到此结束,希望对你有帮助 :)</p>    <p>如果还有什么疑问或者建议,可以多多交流,原创文章,文笔有限,才疏学浅,文中若有不正之处,万望告知。</p>    <p> </p>    <p>来自:http://www.cnblogs.com/coco1s/p/7443263.html</p>    <p> </p>