【效果高能】你不知道的 Animation 動畫技巧

引言—

在 web 應用中，前端同學在實現(xiàn)動畫效果時往往常用的幾種方案：

1. css3 transition / animation - 實現(xiàn)過渡動畫
2. setInterval / setTimeout - 通過設置一個間隔時間來不斷的改變圖像的位置
3. requestAnimationFrame - 通過一個回調函數(shù)來改變圖像位置，由系統(tǒng)來決定這個回調函數(shù)的執(zhí)行時機，比定時修改的性能更好，不存在失幀現(xiàn)象

在大多數(shù)需求中，css3 的 transition / animation 都能滿足我們的需求，并且相對于 js 實現(xiàn)，可以大大提升我們的開發(fā)效率，降低開發(fā)成本。

本篇文章將著重對 animation 的使用做個總結，如果你的工作中動畫需求較多，相信本篇文章能夠讓你有所收獲：

• Animation 常用動畫屬性
• Animation 實現(xiàn)不間斷播報
• Animation 實現(xiàn)回彈效果
• Animation 實現(xiàn)直播點贊效果 ??
• Animation 與 Svg 又會擦出怎樣的火花呢？?
1. Loading 組件
2. 進度條組件
• Animation steps() 運用 ?
1. 實現(xiàn)打字效果
2. 繪制幀動畫

Animation 常用動畫屬性—

介紹完 animation 常用屬性，為了將這些屬性更好地理解與運用，下面將手把手實現(xiàn)一些 DEMO 具體講述

Animation 實現(xiàn)不間斷播報—

實現(xiàn)不間斷播報 DEMO ^[1]

通過修改內容在父元素中的 y 軸的位置來實現(xiàn)廣播效果

@keyframes scroll {
  0%{
    transform: translate(0, 0);
  }
  100%{
    transform: translate(0, -$height);
  }
}

.ul {
  animation-name: scroll;
  animation-duration: 5s;
  animation-timing-function: linear;
  animation-iteration-count: infinite;
  /* animation: scroll 5s linear infinite; 動畫屬性簡寫 */
}

此處為了保存廣播滾動效果的連貫性，防止?jié)L動到最后一幀時沒有內容，需要多添加一條重復數(shù)據(jù)進行填充

<div class="ul">
  <div class="li">小劉同學加入了凹凸實驗室div>
  <div class="li">小鄧同學加入了凹凸實驗室div>
  <div class="li">小李同學加入了凹凸實驗室div>
  <div class="li">小王同學加入了凹凸實驗室div>
	
  <div class="li">小劉同學加入了凹凸實驗室div>
div>

Animation 實現(xiàn)回彈效果—

通過將過渡動畫拆分為多個階段，每個階段的 top 屬性停留在不同的位置來實現(xiàn)

實現(xiàn)回彈效果 DEMO^[2]

/* 規(guī)定動畫，改變top,opacity */
@keyframes animate {
  0% {
    top: -100%;
    opacity: 0;
  }
  25% {
    top: 60;
    opacity: 1;
  }
  50% {
    top: 48%;
    opacity: 1;
  }
  75% {
    top: 52%;
    opacity: 1;
  }
  100%{
    top: 50%;
    opacity: 1;
  }
}

為了讓過渡效果更自然，這里通過 cubic-bezier() 函數(shù)定義一個貝塞爾曲線來控制動畫播放速度

過渡動畫執(zhí)行完后，為了將讓元素應用動畫最后一幀的屬性值，我們需要使用 animation-fill-mode: forwards

.popup {
  animation-name: animate;
  animation-duration: 0.5s;
  animation-timing-function: cubic-bezier(0.21, 0.85, 1, 1);
  animation-iteration-count: 1;
  animation-fill-mode: forwards;
  /* animation: animate 0.5s cubic-bezier(0.21, 0.85, 1, 1) 1 forwards; 動畫屬性簡寫 */
}

Animation 實現(xiàn)點贊效果—

實現(xiàn)點贊效果 DEMO ^[3]

相信大多數(shù)同學都知道點贊效果，本文章會實現(xiàn)一個簡易版的點贊效果，主要講述一下實現(xiàn)思路：

1. 為了讓氣泡可以向上偏移，我們需要先實現(xiàn)一個 y 軸方向上移動的 @keyframes 動畫

/* 規(guī)定動畫，改變y軸偏移距離*/
@keyframes animation-y {
  0%{
   transform:  translate(-50%, 100px) scale(0);
  }
  50%{
   transform:  translate(-50%, -100px) scale(1.5);
  }
  100%{
    transform:  translate(-50%, -300px) scale(1.5);
  }
}

2. 為了讓氣泡向上偏移時顯得不太單調，我們可以再實現(xiàn)一個 x 軸方向上移動的 @keyframes 動畫

/* 規(guī)定動畫，改變x軸偏移距離 */
@keyframes animation-x {
  0%{
    margin-left: 0px;
  }
  25%{
    margin-left: 25px;
  }
  75%{
    margin-left: -25px;
  }
  100%{
    margin-left: 0px;
  }
}

這里我理解：

• 雖然是修改 margin 來改變 x 軸偏移距離，但實際上與修改 transform沒有太大的性能差異
• 因為通過 @keyframes animation-y 中的 transform 已經(jīng)新建了一個渲染層 ( PaintLayers )
• animation 屬性 可以讓該渲染層提升至 合成層(Compositing Layers) 擁有單獨的圖形層 ( GraphicsLayer )，即開啟了硬件加速 ，不會影響其他渲染層的 paint、layout
• 對于合成層(Compositing Layers)相關知識不是很了解的同學，可以閱讀一下凹凸實驗室（http://aotu.io)的文章《從瀏覽器渲染層面解析 css3 動效優(yōu)化原理》
• 如下圖所示：

如筆者這里理解有誤，還請讀者大佬指出，感激不盡~

3. 給氣泡應用上我們所實現(xiàn)的兩個 @keyframes 動畫

.bubble {
  animation: animation-x 3s -2s linear infinite,animation-y 4s 0s linear 1;
/*  給 bubble 開啟了硬件加速 */
}

4. 在點贊事件中，通過 js 操作動態(tài)添加/移除氣泡元素

function like() {
  const likeDom = document.createElement('div');
  likeDom.className = 'bubble'; // 添加樣式
  document.body.appendChild(likeDom);  // 添加元素
  setTimeout( () => {
    document.body.removeChild(likeDom);  // 移除元素
  }, 4000)
}

Animation 與 Svg 繪制 loading/進度條 組件 ?—

Animation 與 Svg 繪制 loading/進度條 組件 ? DEMO ^[4]

1. 首先，我們使用 svg 繪制一個圓周長為2 * 25 * PI = 157 的圓

<svg with='200' height='200' viewBox="0 0 100 100"  >
  <circle cx="50" cy="50" r="25"  fill="transparent" stroke-width="4" stroke="#0079f5" >circie>
svg>

2. 將實線圓繪制成虛線圓，這里需要用 stoke-dasharray:50, 50 (可簡寫為50) 屬性來繪制虛線, stoke-dasharray 參考資料^[5]

• 它的值是一個數(shù)列，數(shù)與數(shù)之間用逗號或者空白隔開，指定短劃線(50px)和缺口(50px)的長度。
• 由于50(短劃線) + 50(缺口) + 50(段劃線) = 150, 150 < 157，無法繪制出完整的圓，所以會導致右邊存在缺口(7px)

<svg with='200' height='200' viewBox="0 0 100 100"  >
  <circle cx="50" cy="50" r="25"  fill="transparent" stroke-width="4" stroke-dasharray="50" stroke="#0079f5" >circie>
svg>

3. stroke-dashoffset 屬性可以使圓的短劃線和缺口產生偏移，添加 @keyframes 動畫后能夠實現(xiàn)從無到有的效果，stoke-dashoffset 參考資料^[6]

• 設置 stroke-dasharray="157 157",指定 短劃線(157px) 和 缺口(157px) 的長度。
• 添加 @keyframes 動畫 修改stroke-dashoffset值, 值為正數(shù)時逆時針偏移?,， 值為負數(shù)時，順時針偏移?

@keyframes loading {
  0%{
    stroke-dashoffset: 0;
  }
  100%{
    stroke-dashoffset: -157; /* 線條順時針偏移 */
  }
}
circle{
    animation: loading 1s 0s ease-out infinite;
}

4. 修改短劃線和缺口值

• 為了讓 loading 組件線條可見，我們需要一個50px的短劃線,設置 stroke-dasharray="50"
• 為了讓短劃線發(fā)生偏移后可以完全消失，缺口需要大于或等于圓周長157，設置 stroke-dasharray="50 157"
• 添加 @keyframes 動畫,為了讓動畫結束時仍處理動畫開始位置，需要修改 stroke-dashoffset:-207(短劃線+缺口長度)
• 進度條也是類似原理，幫助理解 stroke-dashoffset 屬性，具體實現(xiàn)請查看示例^[7]

@keyframes loading {
  0%{
    stroke-dashoffset: 0;
  }
  100%{
    stroke-dashoffset: -207; /* 保證動畫結束時仍處理動畫開始位置 */
  }
}
circle{
    animation: loading 1s 0s ease-out infinite;
}

Animation steps()運用—

steps() 是 animation-timing-function 的屬性值

animation-timing-function : steps(number[, end | start])

• steps 函數(shù)指定了一個階躍函數(shù)，它接受兩個參數(shù)
• 第一個參數(shù)接受一個整數(shù)值，表示兩個關鍵幀之間分幾步完成
• 第二個參數(shù)有兩個值 start or end。默認值為 end
• step-start 等同于 step(1, start)。step-end 等同于 step(1, end)

steps 適用于關鍵幀動畫，第一個參數(shù)將兩個關鍵幀細分為N幀，第二個參數(shù)決定從一幀到另一幀的中間間隔是用開始幀還是結束幀來進行填充。

看下圖可以發(fā)現(xiàn):

• steps(N, start)將動畫分為N段，動畫在每一段的起點發(fā)生階躍(即圖中的空心圓 → 實心圓),動畫結束時停留在了第 N 幀
• steps(N, end)將動畫分為N段，動畫在每一段的終點發(fā)生階躍(即圖中的空心圓 → 實心圓),動畫結束時第 N 幀已經(jīng)被跳過(即圖中的空心圓 → 實心圓)，停留在了 N+1 幀。

實踐出真知！—

Animation 實現(xiàn)打字效果

Animation 實現(xiàn)打字效果 DEMO^[8]

• 此處用英文字母(I'm an O2man.)舉例，一共有13個字符。[經(jīng)測試，多數(shù)中文字體每個字符寬高都相等]
• steps(13)可以將 @keyframes 動畫分為13階段運行,且每一階段運行距離相等。

效果如下：

/* 改變容器寬度 */
@keyframes animate-x {
  0%{
    width: 0;
  }
}

p {
    width: 125px;
    overflow: hidden;
    border-right: 1px solid transparent;
    animation: animate-x 3s 0s steps(13) 1 forwards;
}

• 可以發(fā)現(xiàn)僅僅這樣還不夠，動畫運行過程中出現(xiàn)了字符被截斷的情況,為了保證每個階段運行后能準確無誤地顯示當前所處階段的字符，我們還需要保證每個字符的width與動畫每一階段運行的距離相等
• 設置Monaco字體屬性，用以保證每個字符的 width 相同，具體像素受fontSize屬性影響，示例中的字體寬度約為 9.6px，9.6px * 13(段數(shù)) = 124.8px (125px)，所以當我們設置容器寬度為 125px，即可的達成目的：每個字符的 width 與動畫每一階段運行的距離相等(約為 9.6px )。

p {
    /* 設置 Monaco 字體屬性，字體大小為16px，用以保證每個字符的 width 相同，width 約為9.6p */
    font-family: Monaco;
    /* 9.6px * 13 = 124.8px (125px) */
    width: 125px ;
    font-size: 16px;
    overflow: hidden;
    border-right: 1px solid transparent;
    /* 同時應用動畫 animate-x、cursor-x */
    animation: animate-x 3s 0s steps(13) 1 forwards,cursor-x 0.4s 0s linear infinite;
}

Animation 實現(xiàn)幀動畫 ?

Animation 實現(xiàn)幀動畫 ? DEMO ^[9]

• 這里我們拿到了一張47幀的雪碧圖（css spirit）^[10],設置背景圖

.main {
  width: 260px;
  height: 200px;
  background: url(url) no-repeat;
  background-size: 100%;
  background-position: 0 0;
}

• 添加 @keyframes 修改 background-position，讓背景圖移動

@keyframes animate {
    0% {
        background-position: 0 0;
    }

    100% {
        background-position: 0 100%;
    }
}
.main{
  width: 260px;
  height: 200px;
  background: url(url) no-repeat;
  background-size: 100%;
  background-position: 0 0;
  animation: animate 2s 1s steps(47) infinite alternate;
}

• 同時, css 還提供了animation-play-state用于控制動畫是否暫停

input:checked+.main{
    animation-play-state: paused;
}

文章篇幅較長，感謝大家的閱讀，希望各位看客能夠有所收獲~ ~ ~

相關參考資料

《Animation 常用動畫屬性》^[11]

《CSS 參考手冊》^[12]

《steps 參考資料》^[13]

《SVG 學習之 stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset 詳解》^[14]

《理解 CSS3 Animation 中的 steps》^[15]

《【譯】css 動畫里的 steps 用法詳解》^[16]

《CSS Will Change》^[17]

參考資料