利用 css3 的 Animation 可以创建动画,在许多页面中能够替代 flash、JS 等,提升页面加载速度。众所周知,Animation 有 8 大属性,如下所示:
| 属性名 | 简 介 | animation-name | 规定需要绑定到选择器的 keyframe 名称 | animation-duration | 完成动画所花费的时间,以秒或毫秒计 | animation-timing-function | 规定动画的速度曲线 | animation-delay | 动画开始前的延迟 | animation-iteration-count | 动画播放次数 | animation-direction | 规定是否应该轮流反向播放动画 | animation-play-state | 指定动画是否正在运行或已暂停 | animation-fill-mode | 当动画不播放时(动画完成或动画延迟),要应用到元素的样式 | 以上这 8 个属性就决定了 Animation 能够实现一个什么样的动画效果。
本文主要介绍 timing-function 中的 steps() 函数。Animation 在执行动画时默认以 ease 函数进行过渡,ease 会在每个关键帧之间插入补间动画,所以动画效果是连贯的,
除了 ease 函数之外,linear 和 cubic-bezier(贝塞尔曲线) 等过渡函数也会为其插入补间动画。但有的时候某些效果不需要补间,只需要在关键帧之间进行跳跃,这时就用到了 steps 过渡方式。
1、什么是 steps?
steps() 是 Animation 中的一个 timing-function 函数, 能够实现动画的阶跃式变化,而非两个状态间的线性过渡。steps 接收两个参数:
[CSS] 纯文本查看 复制代码 steps ( n, [start | end] )
- 第一个参数是一个正值,指定动画分割的段数
- 第二个参数定义动画执行开始点,可设定为 start 或 end,这个值为可选值,当未传入参数时默认以 end 方式执行
2、如何使用 steps?
大家都见过很经典的菊花 loading 效果图,其实现原理很简单,一张静态图片,然后为其添加动画,设定在固定步数内旋转 360 度即可实现 loading 效果,具体实现方式如下:
[CSS] 纯文本查看 复制代码 <div>
<img class="loading-dot-step" src="./loading.png">
</div>
...
.loading-dot-step {
animation: loading 1s infinite steps(12,start);
}
@keyframes loading {
0% {transform: rotate(0deg);}
100% {transform: rotate(360deg);}
}
静态图片如图所示:
给上面的静态图片添加动画,steps 设定 12 步完成两个关键帧间的动作轨迹,即从当前状态旋转 360 度,实现下面 gif 的动画效果。
除了菊花 loading 效果,很常见的还有线性 loading,其实现方式是利用 timing-function 的 linear 线性过渡函数,实现图片的连续旋转,此时的效果在视觉上就是连续的动画,如下图所示:
对于两种 loading 效果图,第一种为 steps 方式,第二种为线性过渡方式。两者实现原理类似,均在两个关键帧之间将图片从当前状态旋转至 360 度,当 timing-function 设置为 linear 时,从 0% 到 100% 的状态变化为匀速线性变化;当动作设定为 steps 时,将从 0 度旋转至 360 度的整个动画分为 12 步执行完,且每步之间是跳跃的,因此出现了经典的菊花 loading 效果。
3、分清 start 和 end
steps 的执行点 start 和 end 是许多人存在疑惑的地方,误用 start 和 end 可能会出现和理想情况下不一致的动画效果,许多人分不清两者的区别在哪里,下面以几个简单的 demo 来辅助理解这两个属性值的区别。
steps() 可简化出 step-start 和 step-end 这两个关键字。
- step-start 等同于 steps ( 1, start ) ,动画分成 1 步,动画执行时以左侧端点为开始
- step-end 等同于 steps ( 1, end ) ,动画分成 1 步,动画执行时以结尾端点为开始
[CSS] 纯文本查看 复制代码 <p>steps(1, start)</p>
<div class="a box"></div>
<p>steps(1, end)</p>
<div class="b box"></div>
...
.a{
animation:changeColor 4s infinite steps(1, start);
}
.b{
animation:changeColor 4s infinite steps(1, end);
}
@keyframes changeColor{
0%{
background-color: red;
}
100%{
background-color: blue;
}
}
上述代码显示效果如下图所示:
<html>
<p>1、steps(1, start)</p>
<div style="width:70px;height:70px;background:blue;"></div>
<p>2、steps(1, end)</p>
<div style="width:70px;height:70px;background:red;"></div>
</html>
代码可见,两者设定的均为 1 步执行完动画,实现将 div 的颜色从红色变为蓝色,但是我们看到的结果却是不同的,这就是由于 start 和 end 两个属性的执行点不同造成的结果差异。
规范文档中给出了关于 steps() 的函数图,如下图所示:
对比 steps 函数中的 start 和 end 两个执行点,由上图中步数为 1 的两图可见:
- 整个动作只有一步,在时间为 0 处,position 设置为 start 时动画的第一步已经执行完成
- 相同情况下,position 设置为 end ,当时间为 0 时动画的第一步尚未开始
同样,当步数等于 3 时,肉眼可见的 start 的执行点为第一步执行结束的位置,end 的执行点则为第一步尚未开始的位置 。由于动画执行的步数相同但起点不同,因此动画的结束点也不相同,设置为 start 的情况下,结束点为动画结束的最后一步的状态,而 end 为结束前一步的状态。
为了更加直观的展示两者执行的开始点和结束点的区别,本文以横向坐标图的方式对执行过程进行示意:
属性值设置为 start 时,在动画开始后,动画的第一段会马上完成。以左侧端点为起点,立即跳到第一个 step 的结尾处,并且保持这样的状态直到第一步的持续时间结束(后面的每一帧都将按照此模式来完成动画)。
属性值设置为 end 时,在动画执行的每一帧中,动画都保持当前状态直到这一段的持续时间完成,才会跳到下一步的起点(后面的每一帧都按照这个模式来进行)。
现在可以解释上述 demo 中两个 div 颜色显示不一样的原因了,对于 steps 属性值为 start 的 a-box,进入画面时动画的第一阶段已经完成,因此我们不会看到红色,直接显示蓝色;对于 steps 属性值为 end 的 b-box,动画保持第一帧的状态直到结束,因此始终显示为红色。
4、何时使用 steps?
并非所有的动画都是连续的,对于某些非连续变化的效果就需要用到 steps 来实现。
例如钟表秒针阶跃式的转动,或者在动画中模仿人物或动物的脚印行走效果,再或者利用雪碧图实现人物跑动的效果等等。下面详细介绍一下人物跑动效果的实现方式。
人物奔跑 demo
[CSS] 纯文本查看 复制代码 <div class="person"></div>
...
.person {
background: url('person.jpg') no-repeat;
background-size: 700%;
// 动画名称 持续时间 运动曲线(steps()分为几步)循环次数
animation: personBlast .8s steps(8) infinite;
}
@keyframes personBlast {
0% {
background-position: left;
}
100% {
background-position: right;
}
}
其中 peoson.jpg 为人物动作分割的雪碧图:
人物动作雪碧图
本文奔跑动作实现方式为将原始雪碧图进行按图形帧数的倍数放大,然后设定steps为雪碧图的帧数,关键帧的动作为从(from)雪碧图左侧阶跃式跳跃到(to)右侧,跳跃步数为雪碧图中人物的个数,最终实现下面的跑动效果:
【注:此奔跑效果的实现方式不尽相同,此处只是其中一种,这样做是为了让大家更好的理解 steps 的应用场景,还有其他更友好的实现方式欢迎大家进行尝试】
5、请注意 !!!
对于 Animation 的 timing-function 有一个需要引起注意的点,即:
timing-function 的执行位置为两个关键帧之间,而非整个动画
此处的 timing-function 指的是本文所讲的 steps 函数以及 linear、ease、cubic-bezier 等函数,这里还是通过一个简单的 demo 来了解这个点。首先看一下下面的动画效果:
steps作用位置
实现代码为:
[CSS] 纯文本查看 复制代码 <div class="test-a test"></div>
<div class="test-b test"></div>
...
.test-a {
animation: changeColorOne 1s steps(1) infinite;
}
.test-b {
animation: changeColorTwo 1s steps(1) infinite;
}
@keyframes changeColorOne {
0% { background-color: red; }
100% { background-color: blue; }
}
@keyframes changeColorTwo {
0% { background-color: red; }
25%{ background-color: blue; }
75%{ background-color: red; }
100% { background-color: blue; }
}
- 对于 class 为 test-a 的 div,为其添加的 changeColorOne 动画为 1 秒内完成 0% 至 100% 两个关键帧之间的颜色变化,其执行位置为 0% 至 100% 之间,因此始终显示红色(不设置 start 还是 end 时默认为 end);
- 对于 test-b, changeColorTwo 的关键帧有 4 个,因此这时 steps(1) 的执行位置为 0% - 25% 两个关键帧中间执行一次、25% - 75% 两个关键帧中间执行一次、75% - 100% 两个关键帧中间执行一次,一共执行3次。由于执行点设定为 end, 因此在 0% - 25% 这一过程显示红色,25% - 75% 显示蓝色,75% - 100% 显示红色,动画整体效果即为上图 gif 所示。
因此:steps 并非作用于整个动画,而是作用于每两个关键帧之间,所以整个动画的执行时间还是 Animation 中设定的 1s。
6、结束语
Animation 时间函数中的 steps() 确实不好理解,但是一旦掌握了它会为我们的开发工作带来很大的效率提升,节省很多调试时间,也能快速定位问题。
希望本文的讲解可以帮助你更好的理解和使用steps()。
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