2022年10月16日

CSS 动画

CSS 动画可以在不借助 Javascript 的情况下做出一些简单的动画效果。

你也可以通过 Javascript 控制 CSS 动画,使用少量的代码,就能让动画表现更加出色。

CSS 过渡(transition)[#css-transition]

CSS 过渡的理念非常简单,我们只需要定义某一个属性以及如何动态地表现其变化。当属性变化时,浏览器将会绘制出相应的过渡动画。

也就是说:我们只需要改变某个属性,然后所有流畅的动画都由浏览器生成。

举个例子,以下 CSS 会为 backgroud-color 的变化生成一个 3 秒的过渡动画:

.animated {
  transition-property: background-color;
  transition-duration: 3s;
}

现在,只要一个元素拥有名为 .animated 的类,那么任何背景颜色的变化都会被渲染为 3 秒钟的动画。

单击以下按钮以演示动画:

<button id="color">Click me</button>

<style>
  #color {
    transition-property: background-color;
    transition-duration: 3s;
  }
</style>

<script>
  color.onclick = function() {
    this.style.backgroundColor = 'red';
  };
</script>

CSS 提供了四个属性来描述一个过渡:

  • transition-property
  • transition-duration
  • transition-timing-function
  • transition-delay

之后我们会详细介绍它们,目前我们需要知道,我们可以在 transition 中以 property duration timing-function delay 的顺序一次性定义它们,并且可以同时为多个属性设置过渡动画。

请看以下例子,点击按钮生成 colorfont-size 的过渡动画:

<button id="growing">Click me</button>

<style>
#growing {
  transition: font-size 3s, color 2s;
}
</style>

<script>
growing.onclick = function() {
  this.style.fontSize = '36px';
  this.style.color = 'red';
};
</script>

现在让我们一个一个展开看这些属性。

transition-property

transition-property 中我们可以列举要设置动画的所有属性,如:left、margin-left、height 和 color

不是所有的 CSS 属性都可以使用过渡动画,但是它们中的大多数都是可以的。all 表示应用在所有属性上。

transition-duration

transition-duration 允许我们指定动画持续的时间。时间的格式参照 CSS 时间格式:单位为秒 s 或者毫秒 ms

transition-delay

transition-delay 允许我们设定动画开始前的延迟时间。例如,对于 transition-delay: 1s,动画将会在属性变化发生 1 秒后开始渲染。

你也可以提供一个负值。那么动画将会从整个过渡的中间时刻开始渲染。例如,对于 transition-duration: 2s,同时把 delay 设置为 -1s,那么这个动画将会持续 1 秒钟,并且从正中间开始渲染。

这里演示了数字从 09 的动画,使用了 CSS translate 方法:

结果
script.js
style.css
index.html
stripe.onclick = function() {
  stripe.classList.add('animate');
};
#digit {
  width: .5em;
  overflow: hidden;
  font: 32px monospace;
  cursor: pointer;
}

#stripe {
  display: inline-block
}

#stripe.animate {
  transform: translate(-90%);
  transition-property: transform;
  transition-duration: 9s;
  transition-timing-function: linear;
}
<!doctype html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <link rel="stylesheet" href="style.css">
</head>

<body>

  Click below to animate:

  <div id="digit"><div id="stripe">0123456789</div></div>

  <script src="script.js"></script>
</body>

</html>

如下在 tranform 属性上应用动画:

#stripe.animate {
  transform: translate(-90%);
  transition-property: transform;
  transition-duration: 9s;
}

在以上的例子中,JavaScript 把 .animate 类添加到了元素上,由此触发了动画:

stripe.classList.add('animate');

我们也可以『从中间』开始,也就是说从某个特定数字开始,比方说,从当前的时间的秒数开始。这就要用到负的 transition-delay

此处,如果你单击这个数字,那么它会从当前的秒数开始渲染:

结果
script.js
style.css
index.html
stripe.onclick = function() {
  let sec = new Date().getSeconds() % 10;
  stripe.style.transitionDelay = '-' + sec + 's';
  stripe.classList.add('animate');
};
#digit {
  width: .5em;
  overflow: hidden;
  font: 32px monospace;
  cursor: pointer;
}

#stripe {
  display: inline-block
}

#stripe.animate {
  transform: translate(-90%);
  transition-property: transform;
  transition-duration: 9s;
  transition-timing-function: linear;
}
<!doctype html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <link rel="stylesheet" href="style.css">
</head>

<body>

  Click below to animate:
  <div id="digit"><div id="stripe">0123456789</div></div>

  <script src="script.js"></script>
</body>
</html>

只需添加一行 JavaScript 代码:

stripe.onclick = function() {
  let sec = new Date().getSeconds() % 10;
  // for instance, -3s here starts the animation from the 3rd second
  stripe.style.transitionDelay = '-' + sec + 's';
  stripe.classList.add('animate');
};

transition-timing-function

时间函数描述了动画进程在时间上的分布。它是先慢后快还是先快后慢?

乍一看,这可能是最复杂的属性了,但是稍微花点时间,你就会发现其实也很简单。

这个属性接受两种值:一个贝塞尔曲线(Bezier curve)或者阶跃函数(steps)。我们先从贝塞尔曲线开始,这也是较为常用的。

贝塞尔曲线(Bezier curve)

时间函数可以用贝塞尔曲线描述,通过设置四个满足以下条件的控制点:

  1. 第一个应为:(0,0)
  2. 最后一个应为:(1,1)
  3. 对于中间值,x 必须位于 0..1 之间,y 可以为任意值。

CSS 中设置一贝塞尔曲线的语法为:cubic-bezier(x2, y2, x3, y3)。这里我们只需要设置第二个和第三个值,因为第一个点固定为 (0,0),第四个点固定为 (1,1)

时间函数描述了动画进行的快慢。

  • x 轴表示时间:0 —— 开始时刻,1 —— transition-duration的结束时刻。
  • y 轴表示过程的完成度:0 —— 属性的起始值,1 —— 属性的最终值。

最简单的一种情况就是动画匀速进行,可以通过设置曲线为 cubic-bezier(0, 0, 1, 1) 来实现。

看上去就像这样:

…正如我们所见,这就是条直线。随着时间 x 推移,完成度 y 稳步从 0 增长到 1

例子中的列车匀速地从左侧移动到右侧:

结果
style.css
index.html
.train {
  position: relative;
  cursor: pointer;
  width: 177px;
  height: 160px;
  left: 0;
  transition: left 5s cubic-bezier(0, 0, 1, 1);
}
<!doctype html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <link rel="stylesheet" href="style.css">
</head>

<body>

  <img class="train" src="https://js.cx/clipart/train.gif" onclick="this.style.left='450px'">

</body>

</html>

这个里面的 CSS 就是基于刚才那条曲线的:

.train {
  left: 0;
  transition: left 5s cubic-bezier(0, 0, 1, 1);
  /* JavaScript sets left to 450px */
}

…那么,我们如果表现出减速行驶的列车呢?

我们可以使用另一条贝塞尔曲线:cubic-bezier(0.0, 0.5, 0.5 ,1.0)

图像如下:

正如我们所见,这个过程起初很快:曲线开始迅速升高,然后越来越慢。

这是实际的效果演示:

结果
style.css
index.html
.train {
  position: relative;
  cursor: pointer;
  width: 177px;
  height: 160px;
  left: 0px;
  transition: left 5s cubic-bezier(0.0, 0.5, 0.5, 1.0);
}
<!doctype html>
<html>

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <link rel="stylesheet" href="style.css">
</head>

<body>

  <img class="train" src="https://js.cx/clipart/train.gif" onclick="this.style.left='450px'">

</body>

</html>

CSS:

.train {
  left: 0;
  transition: left 5s cubic-bezier(0, .5, .5, 1);
  /* JavaScript sets left to 450px */
}

CSS 提供几条内建的曲线:lineareaseease-inease-outease-in-out

linear 其实就是 cubic-bezier(0, 0, 1, 1) 的简写 —— 一条直线,刚刚我们已经看过了。

其它的名称是以下贝塞尔曲线的简写:

ease* ease-in ease-out