使用CSS实现图片帧动画与曲线运动

本文首发于公众号：符合预期的 CoyPan

写在前面

在前端开发中，提到动画，我们可以：

1. 直接利用 DOM 实现动画。
2. 利用 canvas 实现动画。
3. 利用 svg 实现动画。
4. 直接用一张 gif 动图。
5. 利用图片实现帧动画。
6. …

所有动画的基本原理都是：在短时间内连续依次展示对应的图片，这样在视觉上看起来就是 ’ 动 ’ 的了。

本文主要来说一说第 4 点和第 5 点。

图片帧动画

当我们要实现的动画效果比较复杂，而且开发排期比较紧的情况下，用一张 gif 动图来实现动画是成本最低，效果也不错的一种方案。比如下面这种动画效果：

可是如果我们想让动效在某个时候暂停，隔一段时间后，再从断点开始继续播放动效，用 gif 图就实现不了了。gif 图的动效是没有办法暂停的。这个时候，可以考虑采用图片帧动画。

图片帧动画可以看做是：把 gif 图的原理在前端用代码实现了一遍。

上面个那个动效，(假设)可以分成 100 帧，即 100 张图片，然后用代码控制 100 张图片依次显示。并且，可以随时在中途暂停。

为了节省 http 请求，把 100 张图片合成一张雪碧图，然后用 background-position 去控制显示哪一张图。推荐一个很不错的图片生成工具：GKA

我把 100 张图片生成了一个竖直的雪碧图。

在代码里，只需要更新 DOM 元素的 background-position 即可实现动画。

首先第一个点需要注意：background-position设置的是 背景图片相对于 DOM 元素 的起始位置。

假设 DOM 元素和图片宽高都是 100 * 200

--- css

#wrapper {
    width: 100px;
    height: 200px;
    background-image: url('雪碧图.png');
    background-size: 100% 10000%; // 有 100 张图，100*100
    background-repeat: no-repeat;
}

--- js

var domEl = document.querySelector('#wrapper');
var n; // n：显示雪碧图中第几张图片，n >=0 && n<100
domEl.style.backgroundPosition = `0px ${-n*200}px`; // 注意这里是负值

我们只需要用 js 控制 n 的值就行，就可以很容易实现 随时执行、暂停动效。

上面的例子中，dom 元素宽高是固定的，如果不固定、想要自适应的话，需要根据图片宽高比，通过 padding-top 来设置 dom 元素的宽高比。这个时候，在 background-position 中，也无法使用具体的数值了，需要使用百分比。这里有一个需要注意的地方：

background-position百分比取值时，很自然的以为是直接用背景图片宽高乘以百分比即可得到最终偏移量，但其实不是的。计算公式如下：

 x 偏移量 = (元素宽度—背景图片的宽度)* x 百分比
y 偏移量 = (元素高度—背景图片的高度)* y 百分比

换算一下：

 x 百分比 = x 偏移量 / (元素宽度 - 背景图片宽度)
y 百分比 = y 偏移量 / (元素高度 - 背景图片高度)

具体到上面的例子中，就是：

// 假设每一张小图片宽度为 w, 高度为 h, 当前需要展示第 n 张图片，一共有 100 张图，则
var xPercent = 0;
var yPercent = -hn / (h - 100h) * 100 =  n / 99 * 100;
domEl.style.backgroundPosition = `${xPercent}% ${yPercent}%`;

最终，我们就能实现图片帧动画了。当然，如果不需要完全控制动画效果，可以不借助 js，直接用 css 即可。或者直接用 gif 动图就好。

css 曲线运动

曲线运动，使用 svg，canvas 是很不错的选择。但是在对曲线的路径不那么严格要求的时候，使用 svg 和 canvas 或许略微麻烦了。可以直接用 css 来实现一个『看起来是曲线』的运动。以类似抛物线的一个运动为例，大概是一个这样的效果：

位移曲线上某点的切线就是速度，而速度可以分解成 x 轴的速度和 y 轴的速度。也就是说，上面的运动可以分解成水平方向 x 轴的运动和竖直方向 y 轴的运动。从感官上，不难看出，x 轴的运动大概是匀速的，而 y 轴的运动是越来越快的。

另外，由于运动分解成了两个方向的运动，需要两个 DOM，分别写动画，才能实现最终的效果。

--- html

<div class='x-container'>
    <div class='y-container'></div>
</div>

--- css

.x-container {
    width: 50px;
    height: 50px;
    animation: xMove 2s linear;
}
.y-container {
    width: 50px;
    height: 50px;
    border-radius: 50%;
    background-color: #000;
    animation: yMove 2s cubic-bezier(.98,.03,.91,.77);
}
@keyframes xMove {0% {}
    100% {transform: translateX(400px);
    }
}
@keyframes yMove {0% {}
    100% {transform: translateY(400px);
    }
}

两个方向的运动合起来，就是上面的效果了。关于 animation 属性中的运动曲线，可以参考下面这个网站：

https://cubic-bezier.com/

想要实现一个不那么严格的曲线运动，直接使用 css animation，也是一个不错的选择。

写在后面

本文总结了依赖 css 实现图片帧动画和曲线运动的实例。在合适的场景下，使用这两种方法，或许能够达到不错的效果。符合预期。

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