高性能 CSS 动画的示例

在这篇博文中,您将了解 CodePen 上一些热门动画的制作方法。 这些动画都使用了本部分其他文章中讨论的高性能技术。

请参阅为什么有些动画很慢?,了解这些建议背后的理论,并参阅动画指南,获取实用提示。

向导加载动画

在 CodePen 上查看向导加载动画

此加载动画完全使用 CSS 构建。 图片和所有动画都是使用 CSS 和 HTML 创建的,没有使用图片或 JavaScript。 如需了解其创建方式和性能,您可以使用 Chrome 开发者工具。

使用 Chrome 开发者工具检查动画

在动画运行期间,打开 Chrome 开发者工具中的“性能”标签页,并录制几秒钟的动画。 您应该会在“Summary”中看到,浏览器在运行此动画时不会执行任何布局或绘制操作。

开发者工具中的摘要
对向导动画进行性能分析后的摘要。

如需了解如何在不导致布局和绘制的情况下实现此动画,请在 Chrome 开发者工具中检查任何移动元素。 您可以使用“动画”面板找到各种动画元素,点击任何元素都会在 DOM 中突出显示该元素。

“动画”面板,其中显示了动画的各个部分。
在 Chrome 开发者工具的“动画”面板中查看和选择内容。

例如,选择三角形,观察该元素的框在空中旋转并返回起始位置的过程中是如何变换的。

视频展示了如何在 Chrome 开发者工具中跟踪三角形的路径。

在元素仍处于选中状态的情况下,查看“样式”面板。 您可以在其中看到绘制三角形形状的 CSS 以及所使用的动画。

运作方式

三角形是使用 ::after 伪元素添加生成的内容,并使用边框创建形状。

.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;
}

使用以下 CSS 代码行添加动画:

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

在 Chrome 开发者工具中,您可以向下滚动“样式”面板来找到关键帧。 您会发现,该动画是通过使用 transform 更改元素的位置并旋转元素来创建的。 transform 属性是动画指南中介绍的属性之一,它不会导致浏览器执行布局或绘制操作(这是动画缓慢的主要原因)。

@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);
  }
}

此动画的每个不同移动部分都使用了类似的技术。 最终呈现的是一个流畅运行的复杂动画。

脉动圆圈

在 CodePen 上查看脉动圆圈

这种动画有时用于吸引用户注意页面上的某些内容。 如需了解动画,您可以使用 Firefox 开发者工具。

使用 Firefox 开发者工具检查动画

在动画运行期间,打开 Firefox 开发者工具中的“性能”标签页,并录制几秒钟的动画。 停止录制,在瀑布图中,您应该会看到没有 Recalculate Style 条目。 现在,您知道此动画不会导致样式重新计算,因此也不会导致布局和绘制操作。

Firefox 瀑布流中的动画详情
Firefox 开发者工具瀑布图。

继续在 Firefox 开发者工具中检查圆形,了解此动画的运作方式。 类为 pulsating-circle 的 <div> 标记了圆圈的位置,但它本身不会绘制圆圈。

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

可见圆圈和动画是使用 ::before 和 ::after 伪元素实现的。

::before 元素使用名为 pulse-ring 的动画创建延伸到白色圆圈之外的不透明圆环,该动画会为 transform: scale 和 opacity 添加动画效果。

.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;
  }
}

另一种查看哪些属性正在添加动画的方法是在 Firefox 开发者工具中选择动画面板。 然后,您将看到正在使用的动画以及正在添加动画效果的属性的可视化图表。

选中 ::before 伪元素后,我们可以看到哪些属性正在添加动画效果。

白色圆圈本身是使用 ::after 伪元素创建和添加动画效果的。动画 pulse-dot 使用 transform: scale 在动画播放期间放大和缩小圆点。

.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);
  }
}

此类动画可用于应用中的多个位置,因此请务必确保这些小细节不会影响应用的整体性能。

纯 CSS 3D 球体

在 CodePen 上查看纯 CSS 3D 球体

这个动画看起来非常复杂,但它使用的技术我们在前面的示例中已经见过了。 复杂性源于为大量元素添加动画效果。

打开 Chrome 开发者工具,然后选择一个类为 plane 的元素。 该球体由一组旋转平面和轮辐组成。

飞机似乎在旋转。

这些平面和辐条位于封装容器 <div> 内,正是这个元素使用 transform: rotate3d 进行旋转。

.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);
  }
}

这些圆点嵌套在 plane 和 spoke 元素中,它们使用动画,该动画使用转换来缩放和转换它们。 这样即可产生脉冲效果。

圆点随球体旋转并闪烁。
.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);
  }
}

制作此动画的工作包括调整时间,以创建旋转和脉动效果。 动画本身非常简单,并且使用了性能非常好的方法。

您可以打开 Chrome 开发者工具,并在动画运行时记录性能,从而了解此动画的性能。 初始加载后,动画不会触发布局或绘制,并且会流畅运行。

总结

从这些示例中,您可以看到如何使用高效的方法为一些属性添加动画效果,从而创建一些非常酷炫的动画。通过默认使用动画指南中所述的高性能方法,您可以将时间花在创建所需的效果上,而无需过多担心页面速度变慢。