首页 > 代码库 > 前端动画整合
前端动画整合
一、背景：
合适的动画不仅更能吸引人们的眼球，也能让你的应用体验更为流畅，而将动画的效果做到极致，才能让用户感到使用你的应用是一种享受，而不是觉得生硬和枯燥。
二、动画技术分类：
按技术类型来进行分类，分为三类：JS动画，CSS3动画，html5动画，接下来分别对三类动画进行讲解。
1）JS动画
通过一个定时器setInterval间隔来改变元素样式，动画结束时clearInterval即可。（早期类库：jquery、prototype、mootools）
优缺点：
优点：可控性很强，兼容性较好
缺点：
1、性能不佳：因为需要不断获取和修改dom布局，所以导致了大量页面重排（repaint）；
2、缺乏标准：不同的库使用了不同的API，导致即使是简单的动画也有各不相同的实现方式，调整起来比较耗时；
3、带宽消耗：相对丰富的动画库代码量都很大，结果就是增加了http请求的大小，降低了页面的载入时间。
2）css3动画
css3两种动画实现方式：一种是transition，一种是animation，animation相比transition使用起来更为复杂。
transition包含4种属性：transition-delay、transition-duration、transition-property、transition-timing-function，对应动画的4种属性：延迟、持续时间、对应CSS属性和缓动函数。
transform包含7种属性：animation-name、animation-duration、animation-timing-function、animation-delay、animation-direction、animation-iteration-count、animation-fill-mode、animation-play-state，对应动画名称、持续时间、缓动函数、动画延迟、动画方向、重复次数、填充模式。
优点：
1、css3动画相比JS更轻量，性能更好，更易于实现。
2、不必担心缺乏标准和增加带宽消耗的问题。
3、不依赖于主线程，采用硬件加速（GPU）
4、move.js是一个封装了css3动画效果的轻量级js动画库。
缺点：
1、不能动态的修改或定义动画内容
2、不同的动画无法实现同步
3、多个动画彼此无法堆叠
示例：2-1 Transitions动画 （过渡动画）
<!DOCTYPE html><html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.animate {
width: 200px;
height: 200px;
margin: 0 auto;
border-radius: 50%;
background-color: #f00;
line-height: 200px;
border-radius: 50%;
text-align: center;
color: #fff;
font-size: 20px;
}
.animate-transition {
transition: transform 2s linear;
-moz-transition: -moz-transform 2s linear;
-webkit-transition: -webkit-transform 2s linear;
-o-transition: -o-transform 2s linear;
}
.animate-transition:hover {
cursor: pointer;
transform: rotate(360deg);
-moz-transform: rotate(360deg);
-webkit-transform: rotate(360deg);
-o-transform: rotate(360deg);
}
</style>
</head>
<body>
<div class="animate animate-transition">Transition Animation</div>
</body>
</html>
示例2-2：keyframes animation（关键帧动画）
<!DOCTYPE html><html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.animate {
width: 200px;
height: 200px;
margin: 0 auto;
border-radius: 50%;
background-color: #f00;
line-height: 200px;
border-radius: 50%;
text-align: center;
color: #fff;
font-size: 20px;
}
.animate-keyframes {
-webkit-animation: none;
}
.animate-keyframes:hover {
cursor: pointer;
-webkit-animation: frames 2s linear infinite;
}
@-webkit-keyframes frames {
0% {
background-color: #f00;
-webkit-transform: rotate(0deg);
}
100% {
background-color: #f00;
-webkit-transform: rotate(360deg);
}
}
</style>
</head>
<body>
<div class="animate animate-keyframes">Transition Animation</div>
</body>
</html>
3）html5动画
html5定义了三种绘图的方式，canvas，svg，webGL，其中svg作为一种可缩放矢量图形的实现是基于xml标签定义的，它有专门的animate标签来定义动画。而为canvas或者webGL实现动画则需要通过requestAnimationFrame（简称raf）来定期刷新画布。尽管raf的方式会让代码变得复杂，但是因为不需要那么多的文档对象（通常浏览器只需要管理一个画布），它的性能也好很多，尤其是在内存吃紧的移动端上面。
3-1 svg动画：
示例：3-1
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.animate-svg {
width: 200px;
margin: 0 auto;
}
</style>
</head>
<body>
<div class="animate-svg">
<svg id="svgAnimation" ns="http://www.w3.org/2000/svg" version="1.1" width="200" height="200">
<g transform="translate(100, 100)">
<g>
<rect width="200" height="200" rx="100" ry="100" fill="red" transform="translate(-100, -100)"></rect>
<text x="-60" y="-0" font-size="20" fill="white">SVG Animation</text>
<animateTransform attributeName="transform" attributeType="xml" type="rotate" from="0" to="360" dur="3s" repeatCount="indefinite">SVG Animation</animateTransform>
</g>
</g>
</svg>
</div>
</body>
</html>
svn动画优缺点：
优点：
1) 矢量图形，不受像素影响，这个特性在不同的平台或者媒体下表现良好；
2) SVG对动画支持较好，其DOM结构可以被其特定语法或者js控制
3) SVG的结构是XML，其可访问性、可操作性、可编程性、可被CSS样式化完胜Canvas。另外，其支持ARIA属性
缺点：
1) DOM比正常的图形慢，而且如果其节点多而杂，就更慢。
2) 不能动态修改动画内容
3）不能与HTML内容集成，整个SVG作为一个动画
3-2：requestAnimationFrame（简称raf）接口改进手段+结合js来实现高性能的动画。主要手段如下：
优点：
1、在每次浏览器更新页面时，能获取通知并执行应用，简单理解为RAF能在每个16.7ms间执行一次咱们的函数。
2、最小化的消耗资源，RAF在页面被切换或浏览器最小化时，会暂停执行，等页面再次关注时，继续执行动画。
3、在移动设备上使用3d硬件加速，最简单办法就是添加-webkit-transform: translateZ(0)，原因是移动端的显卡有很强的图形渲染能力，而每个应用的webview内存却是极其有限的。
4、js配合h5可控性好，这方面做的最全面的有Velocity.js，不过tween.js也很棒（从flash算法移植过来的，专注与动画的数值计算）。
缺点：
1、无法控制执行时间，执行时间由系统根据屏幕刷新时间决定
2、浏览器兼容问题，低版本浏览器降级处理，使用setInterval或setTimeout
示例3-2：requestAnimationFrame制作旋转特效
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.animate {
width: 200px;
height: 200px;
margin: 0 auto;
border-radius: 50%;
line-height: 200px;
border-radius: 50%;
text-align: center;
color: #fff;
font-size: 20px;
}
.animate-input {
margin-top: 10px;
text-align: center;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="animate-RAF" class="animate animate-RAF">RAF Animation</div>
<div class="animate-input"><input type="button" id="btn_start" value="http://www.mamicode.com/Start" style="width:100px;height:30px;" /></div>
<script type="text/javascript">
var animate_raf = document.getElementById("animate-RAF"),
btn_start = document.getElementById("btn_start"),
frameid = null;
function frame(time) {
animate_raf.style[‘-webkit-transform‘] = ‘rotate(‘ + Math.cos(time/1000) * 360 + ‘deg)‘;
frameid = requestAnimationFrame(frame);
}
// 绑定事件
btn_start.addEventListener("click", function(event) {
var val = this.value;
if (val == "Start") {
frameid = requestAnimationFrame(frame);
this.value = "http://www.mamicode.com/Pause";
} else {
this.value = "http://www.mamicode.com/Start";
cancelAnimationFrame(frameid);
}
}, false);
</script>
</body>
</html>
3-3：Canvas动画
优点：
1）画2D图形中，页面渲染性能比较高，页面渲染性能受图形复杂度影响小，渲染性能只受图像的分辨率的影响
2）画出来的图形可以直接保存为.png或者.jpg的图形
3）最适合于画光栅图像（如游戏和不规则集合图形等）
缺点：
1）整个一张图，没有dom节点可供操作；
2）没有实现动画的API，你必须依靠定时器和其他事件来更新Canvas
3）对文本的渲染支持是比较差
4）对要求有高可访问性（盲文、声音朗读等）页面，比较困难
3-4：WebGL
WebGL是一种3D绘图标准，这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES2.0结合在一起，通过增加OpenGL ES2.0的一个JavaScript绑定，WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染，这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型, 还能创建复杂的导航和数据视觉化。
3-5 问题思考：
1、不必要维护来支持多种方式实现同样的事情；
2、Web开发人员需要学习多种实现技术；
3、js不容易设置声明式动画。
4、flash动画（已慢慢过时）
三、动画基本属性
相关概念：绘制频率、屏幕刷新频率、硬件加速、60fps
绘制频率：页面每一帧变化都是系统绘制出来的（GPU或者CPU）。
它的最高绘制频率受限于显示器的刷新频率（而非显卡），所以大多数情况下最高的绘制频率只能是每秒60帧（frame per second，简称fps），对应于显示器的60Hz。
刷新频率：图像在屏幕上更新的速度，也就是屏幕上的图像每秒出现的次数，单位是Hz，刷新频率越高，屏幕上图片闪烁感就越小，稳定性也就越高。人的眼睛不容易察觉75Hz以上刷新频率带来的闪烁感。
硬件加速：
硬件有三个处理器：CPU、GPU和APU（声音处理器）。他们通过PCI/AGP/PCIE总线交换数据。
GPU在浮点运算、并行计算等部分计算方面，明显高于CPU的性能。
60Hz和60fps关系：
fps代表GPU渲染画面的频率，Hz代表显示器刷新屏幕的频率。游戏里谈到掉帧，是指GPU渲染画面频率降低。比如跌落到30fps甚至20fps，但因为视觉暂留原理，我们看到的画面仍然是运动和连贯的。
四、web Animations 1.0 通用动画模型
web Animations API为css和svg动画提供了单一接口。旨在通过提供更好的性能、更好的控制时间线和播放、灵活、统一的JavaScript编程接口。
示例：4-1：点击旋转效果
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.animate {
width: 200px;
height: 200px;
margin: 0 auto;
border-radius: 50%;
line-height: 200px;
border-radius: 50%;
text-align: center;
color: #fff;
font-size: 20px;
cursor: pointer;
}
.web-animation-1 {
-webkit-transform: rotate(360deg);
}
</style>
</head>
<body>
<div id="web_animation_1" class="animate web-animation-1">Web Animation-1</div>
<script src="http://www.mamicode.com/web-animations.js"></script>
<script type="text/javascript">
var web_animation_1 = document.getElementById("web_animation_1");
web_animation_1.addEventListener(‘click‘, function() {
web_animation_1.animate([{
transform: ‘rotate(0deg)‘
}, {
transform: ‘rotate(360deg)‘
}],{
duration: 2
});
}, false);
</script>
</body>
</html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.animate {
width: 200px;
height: 200px;
margin: 0 auto;
border-radius: 50%;
line-height: 200px;
border-radius: 50%;
text-align: center;
color: #fff;
font-size: 20px;
cursor: pointer;
}
.web-animation-1 {
-webkit-transform: rotate(360deg);
}
</style>
</head>
<body>
<div id="web_animation_1" class="animate web-animation-1">Web Animation-1</div>
<script src="http://www.mamicode.com/web-animations.js"></script>
<script type="text/javascript">
var web_animation_1 = document.getElementById("web_animation_1");
web_animation_1.addEventListener(‘click‘, function() {
web_animation_1.animate([{
transform: ‘rotate(0deg)‘
}, {
transform: ‘rotate(360deg)‘
}],{
duration: 2
});
}, false);
</script>
</body>
</html>
示例：4-2：更复杂时序（正负旋转）
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.animate {
width: 200px;
height: 200px;
margin: 0 auto;
border-radius: 50%;
background-color: #f00;
line-height: 200px;
border-radius: 50%;
text-align: center;
color: #fff;
font-size: 20px;
cursor: pointer;
}
.web-animation-2 {
-webkit-transform: rotate(360deg);
}
</style>
</head>
<body>
<div id="web_animation_2" class="animate web-animation-2">Web Animation-2</div>
<script src="http://www.mamicode.com/web-animations.js"></script>
<script type="text/javascript">
var web_animation_2 = document.getElementById("web_animation_2");
web_animation_2.addEventListener(‘click‘, function() {
web_animation_2.animate([{
transform: ‘rotate(0deg)‘
}, {
transform: ‘rotate(360deg)‘
}],{
// 旋转方向
direction: "alternate",
// 旋转值
duration: 1,
// 迭代
iterations: Infinity,
// 缓解过渡
easing: ‘ease-in-out‘,
// 播放速率
playbackRate: 2
});
}, false);
</script>
</body>
</html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.animate {
width: 200px;
height: 200px;
margin: 0 auto;
border-radius: 50%;
background-color: #f00;
line-height: 200px;
border-radius: 50%;
text-align: center;
color: #fff;
font-size: 20px;
cursor: pointer;
}
.web-animation-2 {
-webkit-transform: rotate(360deg);
}
</style>
</head>
<body>
<div id="web_animation_2" class="animate web-animation-2">Web Animation-2</div>
<script src="http://www.mamicode.com/web-animations.js"></script>
<script type="text/javascript">
var web_animation_2 = document.getElementById("web_animation_2");
web_animation_2.addEventListener(‘click‘, function() {
web_animation_2.animate([{
transform: ‘rotate(0deg)‘
}, {
transform: ‘rotate(360deg)‘
}],{
// 旋转方向
direction: "alternate",
// 旋转值
duration: 1,
// 迭代
iterations: Infinity,
// 缓解过渡
easing: ‘ease-in-out‘,
// 播放速率
playbackRate: 2
});
}, false);
</script>
</body>
</html>
示例：4-3 并行动画
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.web_animation_4 {
width: 700px;
margin: 0 auto;
padding: 10px;
background-color: #ccc;
cursor: pointer;
}
.web_animation_4 .par-timing-box {
background-color: #00f;
height: 20px;
margin: 10px;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="web_animation_4" class="web_animation_4">
<div id="parItem1" class="par-timing-box" style="width: 500px;"></div>
<div id="parItem2" class="par-timing-box" style="width: 700px;"></div>
<div id="parItem3" class="par-timing-box" style="width: 200px;"></div>
</div>
<script src="http://www.mamicode.com/web-animations.js"></script>
<script type="text/javascript">
var web_animation_4 = document.getElementById("web_animation_4"),
parItem1 = document.getElementById("parItem1"),
parItem2 = document.getElementById("parItem2"),
parItem3 = document.getElementById("parItem3");
web_animation_4.addEventListener(‘click‘, function() {
var obj = new ParGroup([
new Animation(parItem1, [{width: ‘0px‘}, {width: ‘500px‘}], 1),
new Animation(parItem2, [{width: ‘0px‘}, {width: ‘700px‘}], 1),
new Animation(parItem3, [{width: ‘0px‘}, {width: ‘200px‘}], 1)
]);
document.timeline.play(obj);
}, false);
</script>
</body>
</html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<style type="text/css">
.web_animation_4 {
width: 700px;
margin: 0 auto;
padding: 10px;
background-color: #ccc;
cursor: pointer;
}
.web_animation_4 .par-timing-box {
background-color: #00f;
height: 20px;
margin: 10px;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="web_animation_4" class="web_animation_4">
<div id="parItem1" class="par-timing-box" style="width: 500px;"></div>
<div id="parItem2" class="par-timing-box" style="width: 700px;"></div>
<div id="parItem3" class="par-timing-box" style="width: 200px;"></div>
</div>
<script src="http://www.mamicode.com/web-animations.js"></script>
<script type="text/javascript">
var web_animation_4 = document.getElementById("web_animation_4"),
parItem1 = document.getElementById("parItem1"),
parItem2 = document.getElementById("parItem2"),
parItem3 = document.getElementById("parItem3");
web_animation_4.addEventListener(‘click‘, function() {
var obj = new ParGroup([
new Animation(parItem1, [{width: ‘0px‘}, {width: ‘500px‘}], 1),
new Animation(parItem2, [{width: ‘0px‘}, {width: ‘700px‘}], 1),
new Animation(parItem3, [{width: ‘0px‘}, {width: ‘200px‘}], 1)
]);
document.timeline.play(obj);
}, false);
</script>
</body>
</html>
还有很多的例子..大家可以多尝试
五、现行动画实现方案：
1）页面增强动画建议使用CSS动画
2）复杂动画交互建议使用RAF及setInterval或setTimeout优雅降级处理
3）业界主流动画库：
Velocity.js是一款动画切换的jQuery插件，包含（颜色切换、转换(transform)、循环缓动、CSS切换、Scroll功能），支持Android和ios，内部使用jQuery的$.queue方法，如果能将Velocity.js依赖jQuery插件变为js原生来实现，在移动端的作用将更加明显。
4）Swipe JS 一款移动端触摸滑块幻灯片插件，不但能够使用于各种操作系统的手机，还能够利用H5的硬件加速功能来完成滑块的切换效果，其效果以及实用性非常强。
六、css动画比JS流畅度对比：
根据Google Developer Chromium项目，渲染线程分为main thread和compositor thread。
如果CSS动画只是改变transforms和opacity，这时整个CSS动画得以在compositor thread完成（而js动画则会在main thread执行，然后触发compositor进行下一步操作）
在JS执行一些昂贵的任务时，main thread繁忙，CSS动画由于使用了compositor thread可以保持流畅。
在主线程中，维护了一棵Layer树（LayerTreeHost），管理了TiledLayer，在compositor thread，维护了同样一颗LayerTreeHostImpl，管理了LayerImpl，这两棵树的内容是拷贝关系。因此可以彼此不干扰，当JavaScript在main thread操作LayerTreeHost的同时，compositor thread可以用LayerTreeHostImpl做渲染。当JavaScript繁忙导致主线程卡住时，合成到屏幕的过程也是流畅的。为了实现防假死，鼠标键盘消息会被首先分发到compositor thread，然后再到main thread。这样，当main thread繁忙时，compositor thread还是能够响应一部分消息，例如，鼠标滚动时，加入main thread繁忙，compositor thread也会处理滚动消息，滚动已经被提交的页面部分。
CSS动画比JS流畅的前提：
1）在Chromium基础上的浏览器中
2）JS在执行一些昂贵的任务
3）同时CSS动画不触发layout或paint
在CSS动画或JS动画触发了paint或layout时，需要main thread进行Layer树的重计算，这时CSS动画或JS动画都会阻塞后续操作。
根据CSS Triggers，只有如下属性的修改才符合“仅触发Composite，不触发layout或paint”：
backface-visibility: 指定当元素背面朝向观察者时是否可见。
opacity: 透明度
perspective: 定于3D元素距视图的距离
perspective-origin: 定义3D元素所基于的X轴和Y轴
transform: 设置元素变形、旋转、缩放、倾斜。
所以只有用上了3D加速活修改opacity时，才有机会用得上CSS动画的这一优势。
因此，在大部分应用场景下，效率角度更值得关注还是下列问题。
是否导致layout
repaint的面积
是否有高消耗的属性（css shadow等）
是否启用硬件加速。
css动画和JS动画主要的不同点是
功能涵盖面，JS比CSS3大
定义动画过程的@keyframes不支持递归定义，如果有多种类似的动画过程，需要调节多个参数来生成的话，将会有很大的冗余
时间尺度上，@keyframes动画粒度粗，而JS的动画粒度控制可以很细
CSS3动画里被支持的时间函数非常少，不够灵活
以现有的接口，CSS3动画无法做到支持两个以上的状态转化
实现重构难度不一，CSS3比JS更简单，性能调优方向固定
对于帧速表现不好的低版本浏览器，CSS3可以做到自然降级，而JS则需要撰写额外代码
css3有兼容性问题，而JS大多时候没有兼容性问题。
七、常见动画效果分类
公司内部常见活动页动画库：
1、modPageSlide组件：H5活动页整屏滑动切换功能，提供多种切换方式；
2、H5FullscreenPage组件：全屏滚动效果组件
3、iSlider：高性能H5滑屏组件
4、css3的滑屏组件
5、WebApp手机活动页模板
6、ELego.js：CSS3动画流水式编程框架
7、smartclick：移动设备HTML5点击高亮组件
业界常使用的一些动画库：
1、css3动画：move.js
2、动画切换的jQuery插件：velocity.js
3、移动web内容滑块类库：swipe.js
4、提供CSS、SVG动画的单一接口：Web Animations API
5、基于H5高性能js动画库：Collie
八、号称DOM动画的四大神器
位移：transform: translate(npx, npx);
缩放：transform: scale(n);
旋转：transform: rotate(ndeg);
透明：opacity: 0 ~ 1;
前端动画整合
声明：以上内容来自用户投稿及互联网公开渠道收集整理发布，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任，若内容有误或涉及侵权可进行投诉： 投诉/举报 工作人员会在5个工作日内联系你，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。