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高性能 CSS アニメーションの例

Rachel Andrew

この投稿では、CodePen で人気のあるアニメーションがどのように作成されたかについて説明します。これらのアニメーションはすべて、このセクションの他の記事で説明されているパフォーマンスの高い手法を使用しています。

これらの推奨事項の背景にある理論については、一部のアニメーションが遅い理由をご覧ください。実用的なヒントについては、アニメーションガイドをご覧ください。

ウィザードの読み込みアニメーション

この読み込みアニメーションは、すべて CSS で作成されています。画像とすべてのアニメーションは CSS と HTML で作成されており、画像や JavaScript は使用されていません。作成方法とパフォーマンスを確認するには、Chrome DevTools を使用します。

Chrome DevTools でアニメーションを検査する

アニメーションを実行している状態で、Chrome DevTools の [パフォーマンス] タブを開き、アニメーションを数秒間記録します。[Summary] で、このアニメーションの実行中にブラウザがレイアウトオペレーションやペイントオペレーションを実行していないことがわかります。

DevTools のサマリー — ウィザードアニメーションのプロファイリング後の概要。

レイアウトとペイントを発生させることなくこのアニメーションを実現する方法を確認するには、Chrome DevTools で移動する要素を調べます。[アニメーション] パネルを使用すると、さまざまなアニメーション要素を表示できます。任意の要素をクリックすると、DOM でハイライト表示されます。

アニメーションのさまざまな部分を示すアニメーションパネル。 — Chrome DevTools のアニメーションパネルでアイテムを表示して選択します。

たとえば、三角形を選択して、要素のボックスが空中に飛び出し、回転しながら元の位置に戻るまでの変化を確認します。

Chrome DevTools で三角形のパスをトラッキングする方法を示した動画。

要素を選択したまま、[スタイル] パネルを確認します。ここには、三角形の形状を描画する CSS と、使用されるアニメーションが表示されています。

仕組み

三角形は、::after 疑似要素を使用して生成されたコンテンツを追加し、枠線を使用してシェイプを作成することで作成されます。

.triangle {
    position: absolute;
    bottom: -62px;
    left: -10px;
    width: 110px;
    height: 110px;
    border-radius: 50%;
}

.triangle::after {
    content: "";
    position: absolute;
    top: 0;
    right: -10px;
    width: 0;
    height: 0;
    border-style: solid;
    border-width: 0 28px 48px 28px;
    border-color: transparent transparent #89beb3 transparent;
}

このアニメーションは、次の CSS 行で追加されます。

animation: path_triangle 10s ease-in-out infinite;

Chrome DevTools で、スタイルパネルを下にスクロールするとキーフレームを見つけることができます。 transform を使用して要素の位置を変更し、回転させることでアニメーションが作成されています。transform プロパティは、アニメーションガイドで説明されているプロパティの一つで、ブラウザがレイアウトやペイントオペレーション（アニメーションの遅延の主な原因）を行うことはありません。

@keyframes path_triangle {
  0% {
    transform: translateY(0);
  }
  10% {
    transform: translateY(-172px) translatex(10px) rotate(-10deg);
  }
  55% {
    transform: translateY(-172px) translatex(10px) rotate(-365deg);
  }
  58% {
    transform: translateY(-172px) translatex(10px) rotate(-365deg);
  }
  63% {
    transform: rotate(-360deg);
  }
}

このアニメーションの各移動部分は、同様の手法を使用しています。その結果、複雑なアニメーションがスムーズに実行されます。

脈動する円

CodePen で点滅する円を表示する

このタイプのアニメーションは、ページ上の何かに注意を引くために使用されることがあります。アニメーションを理解するには、Firefox DevTools を使用します。

Firefox DevTools でアニメーションを検査する

アニメーションを実行した状態で、Firefox DevTools の [パフォーマンス] タブを開き、アニメーションを数秒間記録します。記録を停止します。ウォーターフォールには [スタイルの再計算] のエントリが表示されません。このアニメーションではスタイルの再計算が発生しないため、レイアウトとペイントのオペレーションも発生しません。

Firefox ウォーターフォールのアニメーションの詳細 — Firefox DevTools のウォーターフォール。

Firefox DevTools で円を検査して、このアニメーションの仕組みを確認します。クラスが pulsating-circle の <div> は円の位置をマークしますが、円自体は描画しません。

.pulsating-circle {
    position: absolute;
    left: 50%;
    top: 50%;
    transform: translateX(-50%) translateY(-50%);
    width: 30px;
    height: 30px;
}

表示される円とアニメーションは、::before 擬似要素と ::after 擬似要素を使用して実現しています。

::before 要素は、transform: scale と opacity をアニメーション化する pulse-ring というアニメーションを使用して、白い円の外側に広がる不透明なリングを作成します。

.pulsating-circle::before {
    content: '';
    position: relative;
    display: block;
    width: 300%;
    height: 300%;
    box-sizing: border-box;
    margin-left: -100%;
    margin-top: -100%;
    border-radius: 45px;
    background-color: #01a4e9;
    animation: pulse-ring 1.25s cubic-bezier(0.215, 0.61, 0.355, 1) infinite;
}

@keyframes pulse-ring {
  0% {
    transform: scale(0.33);
  }
  80%, 100% {
    opacity: 0;
  }
}

アニメーション化されているプロパティを確認する別の方法として、Firefox DevTools で [アニメーション] パネルを選択します。使用されているアニメーションとアニメーション化されているプロパティの可視化が表示されます。

::before 疑似要素を選択すると、アニメーション化されているプロパティを確認できます。

白い円自体は、::after 疑似要素を使用して作成され、アニメーション化されます。アニメーション pulse-dot は、transform: scale を使用してアニメーション中にドットを拡大縮小します。

.pulsating-circle::after {
  content: '';
  position: absolute;
  left: 0;
  top: 0;
  display: block;
  width: 100%;
  height: 100%;
  background-color: white;
  border-radius: 15px;
  box-shadow: 0 0 8px rgba(0, 0, 0, 0.3);
  animation: pulse-dot 1.25s cubic-bezier(0.455, 0.03, 0.515, 0.955) -0.4s infinite;
}

@keyframes pulse-dot {
  0% {
    transform: scale(0.8);
  }
  50% {
    transform: scale(1);
  }
  100% {
    transform: scale(0.8);
  }
}

このようなアニメーションはアプリのさまざまな場所で使用できますが、このような小さなタップがアプリの全体的なパフォーマンスに影響しないようにすることが重要です。

純粋な CSS 3D 球

CodePen で Pure CSS 3D Sphere を表示する

このアニメーションは非常に複雑に見えますが、これまでの例で説明した手法を使用しています。多数の要素をアニメーション化することで複雑さが増します。

Chrome DevTools を開き、クラスが plane の要素を 1 つ選択します。球体は、回転する平面とスポークのセットで構成されています。

飛行機が回転しているように見える。

これらのプレーンとスポークはラッパー <div> 内にあり、この要素が transform: rotate3d を使用して回転します。

.sphere-wrapper {
  transform-style: preserve-3d;
  width: 300px;
  height: 300px;
  position: relative;
  animation: rotate3d 10s linear infinite;
}

@keyframes rotate3d {
  0% {
    transform: rotate3d(1, 1, 1, 0deg);
  }
  25% {
    transform: rotate3d(1, 1, 1, 90deg);
  }
  50% {
    transform: rotate3d(1, 1, 1, 180deg);
  }
  75% {
    transform: rotate3d(1, 1, 1, 270deg);
  }
  100% {
    transform: rotate3d(1, 1, 1, 360deg);
  }
}

ドットは、plane 要素と spoke 要素内にネストされています。これらのドットは、Transform を使用してスケーリングと変換を行うアニメーションを使用します。これにより、脈動効果が作成されます。

球体とともに点が回転し、点滅します。

.spoke-15 .dot,
.spoke-21 .dot {
  animation: pulsate 0.5s infinite 0.83333333s alternate both;
  background-color: #55ffee;
}

@-webkit-keyframes pulsate {
  0% {
    transform: rotateX(90deg) scale(0.3) translateZ(20px);
  }
  100% {
    transform: rotateX(90deg) scale(1) translateZ(0px);
  }
}

このアニメーションの作成には、タイミングを正確に調整して、回転とパルス効果を作成することが必要でした。アニメーション自体は非常に単純で、非常に優れたパフォーマンスを発揮するメソッドを使用しています。

このアニメーションのパフォーマンスを確認するには、Chrome DevTools を開き、実行中にパフォーマンスを記録します。最初の読み込み後、アニメーションはレイアウトやペイントをトリガーせず、スムーズに実行されます。

まとめ

これらの例から、パフォーマンスの高いメソッドを使用していくつかのプロパティをアニメーション化することで、非常にクールなアニメーションを作成できることがわかります。アニメーションガイドで説明されているパフォーマンスの高いメソッドをデフォルトで使用することで、ページの動作が遅くなることを心配せずに、必要な効果の作成に時間を費やすことができます。