关于前端:CSS-绘制一个时钟

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练习 CSS 一个很好的办法就是绘制各式各样的 UI，比方这样一个时钟？

你也能够拜访这个 CSS clock 查看实际效果

CSS 绘制这样一个布局有几个难点：

  1. 环形排列的刻度
  2. 环形散布的数字
  3. 主动运行的指针

上面就来一一实现它，置信能学到很多 CSS 绘制和动画的小技巧

一、环形排列的刻度

提到“环形”，能够想到锥形突变 conic-gradient。假如有这样一个容器

<clock></clock>

加上一点锥形突变

clock{
  width: 300px;
  height: 300px;
  background: conic-gradient(#333 0 15deg, #cddc39 0deg 30deg);
}

能够失去这样的成果

如何做出交织相间的成果呢？能够试试 repeating-conic-gradient

clock{
  /**/
  background: repeating-conic-gradient(#333 0 15deg, #cddc39 0deg 30deg);
}

成果如下

还是看不出和刻度有啥关系？没关系，咱们把彩色局部的角度改小一点

clock{
  /**/
  background: repeating-conic-gradient(#333 0 1deg, #cddc39 0deg 30deg);
}

成果如下

这样绘制进去的几条线是不是刚好能够对应时钟的刻度？

而后将整个形态变成圆环，能够用 MASK 来实现，实现如下

clock{
  /**/
  border-radius: 50%;
  -webkit-mask: radial-gradient(transparent 145px, red 0);
}

成果如下

其实，这里还有一个小细节，彩色局部并不是居中的，须要修改一下（能够更改起始角度，指定 from）。而后，将这个草绿色换成通明就能够了，残缺代码如下

clock{
  /**/
  background: repeating-conic-gradient(from -.5deg, #333 0 1deg, transparent 0deg 30deg);
  border-radius: 50%;
  -webkit-mask: radial-gradient(transparent 145px, red 0);
}

最终成果

分钟的刻度也是同样的情理，因为共有 60 个刻度，所以最小角度是 6 度（360 / 60），实现如下

clock{
  /**/
  background: repeating-conic-gradient(#333 0 1deg, #cddc39 0deg 6deg);
}

利用 CSS 背景能够有限叠加的个性，能够将这两个背景绘制在同一个元素下，所以残缺代码如下

clock{
  /**/
  background: repeating-conic-gradient(from -.5deg, #333 0 1deg, transparent 0deg 30deg), 
    repeating-conic-gradient(from -.5deg, #ccc 0 1deg, transparent 0deg 6deg);
  border-radius: 50%;
  -webkit-mask: radial-gradient(transparent 145px, red 0);
}

最终表盘刻度成果如下

二、环形散布的数字

看到这种布局，我的第一反馈其实是 textPath，这个 SVG 元素能够让文本沿着指定门路进行排列，比方上面这个 MDN 上的例子

<svg viewBox="0 0 100 100" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <path id="MyPath" fill="none" stroke="red"
        d="M10,90 Q90,90 90,45 Q90,10 50,10 Q10,10 10,40 Q10,70 45,70 Q70,70 75,50" />
  <text>
    <textPath href="#MyPath">
      Quick brown fox jumps over the lazy dog.
    </textPath>
  </text>
</svg>

成果如下

然而，这种形式有一个缺点，无奈扭转文字的角度，只能沿着门路垂直方向，而时钟的数字方向都是失常的。

通过一番推敲，发现还有一种形式也有相似沿着门路的布局形式，那就是 offset-path! 上面是 MDN 上的一个演示成果

那么和环形排列数字有什么关系呢？假如有这样一个布局

<clock-pane>
    <num>1</num>
</clock-pane>

而后将这个数字指定到一个圆形的门路上（目前仅反对 path）

num{offset-path: path('M250 125c0 69.036-55.964 125-125 125S0 194.036 0 125 55.964 0 125 0s125 55.964 125 125z');
}

成果如下（起始点是追随 path 门路的）

而后，能够通过 offset-distance 来扭转元素在门路上的地位，并且反对百分比

num{offset-path: path('M250 125c0 69.036-55.964 125-125 125S0 194.036 0 125 55.964 0 125 0s125 55.964 125 125z');
  offset-distance: 100%
}

上面是从 0 到 100% 的变动

默认状况下元素的角度也是自适应垂直于门路的，和 textPath 比拟相似。然而咱们能够手动指定固定角度，须要 offset-rotate，指定为 0deg 就行了

num{offset-path: path('M250 125c0 69.036-55.964 125-125 125S0 194.036 0 125 55.964 0 125 0s125 55.964 125 125z');
  offset-rotate: 0deg;
  offset-distance: 100%
}

成果如下，角度曾经齐全归正了

如果有相似的布局需要，是不是能够参考这个案例呢？

接下来，咱们通过 CSS 变量，把 12 个数字主动归位到指定地位

<clock-pane>
  <num style="--i:1">1</num>
  <num style="--i:2">2</num>
  <num style="--i:3">3</num>
  <num style="--i:4">4</num>
  <num style="--i:5">5</num>
  <num style="--i:6">6</num>
  <num style="--i:7">7</num>
  <num style="--i:8">8</num>
  <num style="--i:9">9</num>
  <num style="--i:10">10</num>
  <num style="--i:11">11</num>
  <num style="--i:12">12</num>
</clock-pane>

配合 calc 计算，残缺代码如下

num{
  position: absolute;
  offset-path: path('M250 125c0 69.036-55.964 125-125 125S0 194.036 0 125 55.964 0 125 0s125 55.964 125 125z');
  offset-distance: calc(var(--i) * 10% / 1.2 - 25%);
  offset-rotate: 0deg;
}

成果如下

三、主动运行的指针

三个指针的绘制应该没有太大的难度，假如构造如下

<hour></hour>
<min></min>
<sec></sec>

须要留神一下旋转的核心

hour{
  position: absolute;
  width: 4px;
  height: 60px;
  background: #333;
  transform-origin: center bottom;
  transform: translateY(-50%) rotate(30deg);
}
min{
  position: absolute;
  width: 4px;
  height: 90px;
  background: #333;
  transform-origin: center bottom;
  transform: translateY(-50%) rotate(60deg);
}
sec{
  position: absolute;
  width: 2px;
  height: 120px;
  background: red;
  transform-origin: center bottom;
  transform: translateY(-50%) rotate(90deg);
}
sec::after{
  content: '';
  position: absolute;
  width: 10px;
  height: 10px;
  border-radius: 50%;
  left: 50%;
  bottom: 0;
  background: #fff;
  border: 4px solid #333;
  transform: translate(-50%, 50%);
}

成果如下

到这一步动态布局就算实现了，那么如何运行呢？

之前在这篇文章 [还在应用定时器吗？CSS 也能实现电子时钟]() 有具体解说到，不借助定时器，也齐全能够用 CSS 动画来实现！

回到这里，运行的原理很简略，就是一个有限循环的 CSS 动画，如下

@keyframes clock {
  to {transform: translateY(-50%) rotate(360deg);
  }
}

不同的是，时针、分针、秒针的周期不一样，时针转一圈是 12 小时、分针是 60 分钟、秒针是 60 秒，各自须要换算成 秒数 (CSS 单位只反对 秒 和 毫秒)，为了不便测试，这里将速度调快了 60s → 6s

代码实现就是(--step 是一分钟)

hour{
  /**/
  transform: translateY(-50%) rotate(0);
  animation: clock calc(var(--step) * 60 * 12) infinite;
}
min{
  /**/
  transform: translateY(-50%) rotate(0);
  animation: clock calc(var(--step) * 60) infinite;
}
sec{
  /**/
  transform: translateY(-50%) rotate(0);
  animation: clock var(--step) infinite;
}

成果如下

是不是有些奇怪？秒针在旋转时先缓缓变快，而后又缓缓变慢，这是因为默认的动画函数是ease，所以须要改成linear

sec{
  /**/
  animation: clock var(--step) infinite linear;
}

这样就好多了。不过平时所见的时钟，秒针通常都那种走一下，停下的，还有一种“滴答滴答”的节奏感，并不是这种无缝的。在 CSS 动画中，是不是有点像阶梯状，没错，能够用到 CSS 的 steps 函数，不理解这个的能够参考张老师的这篇文章：CSS3 animation 属性中的 steps 性能符深刻介绍，实现如下

sec{
  /**/
  animation: clock var(--step) infinite steps(60);
}

成果如下

接下来须要通过 JS 初始化工夫，仅此而已。须要留神的是，在获取的时候加上偏移量，比方 12：30，分针其实是 12.5，以此类推。代码实现如下

const d = new Date()
const h = d.getHours();
const m = d.getMinutes();
const s = d.getSeconds();
clock.style.setProperty('--ds', s)
clock.style.setProperty('--dm', m + s/60)
clock.style.setProperty('--dh', h + m/60 + s/3600)

而后 CSS 中能够通过 animation-delay来指定动画的起始地位

hour{
  /**/
  animation: clock calc(var(--step) * 60 * 12) infinite linear;
  animation-delay: calc(-1 * var(--step) * var(--dh) * 60);
}
min{
  /**/
  animation: clock calc(var(--step) * 60) infinite linear;
  animation-delay: calc(-1 * var(--step) * var(--dm));
}
sec{
  /**/
  animation: clock var(--step) infinite steps(60);
  animation-delay: calc(-1 * var(--step) * var(--ds) / 60 );
}

而后加点轮廓装璜，就实现了文章结尾的成果

残缺代码能够查看 CSS clock

四、简略总结一下

以上就是 CSS 绘制时钟的全副过程了，本文更侧重于绘制过程，特地是是环形布局技巧，这里简略总结一下

  1. 碰到环形图案能够想到 conic-gradient
  2. 环形刻度绘制的原理是 conic-gradient 和 MASK 裁剪
  3. 文字沿门路排列能够应用 textPath
  4. textPath 不反对扭转文字角度
  5. offset-path 能够让元素沿指定门路进行布局
  6. offset-path 能够设置元素在门路的偏移和角度
  7. 时钟主动运行的原理的是 CSS 动画
  8. 时钟、分钟、秒钟的区别是动画时长不同
  9. “滴答滴答”的成果能够用 steps 实现
  10. 工夫初始化能够通过 animation delay 实现

当然本文重点并不仅仅是在于实现了一个时钟，而是在于 CSS 绘制技巧的积攒和把握。有了相干的积攒，当前在碰到相似的布局，在脑子里过滤一下，马上就能找到解决方案。最初，如果感觉还不错，对你有帮忙的话，欢送点赞、珍藏、转发❤❤❤

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正文完
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发表至： 前端
2022-04-25
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