純css模擬下雪效果

weixin_34239169發表於2019-01-21
CSS

效果如其名，想必都見過下雪（可能南方人除外哈哈），但下雪效果只是一類效果的名稱，可以是紅包雨等一些自由落體的運動效果，本文就是用純css模擬下雪的效果。

1.前言

由於公司產品的活動，需要模擬類似下雪的效果。瀏覽器實現動畫無非css3和canvas（還有gif），對比下css3和canvas的優缺點：

  1. 動畫自由度：canvas勝；
  2. 複雜度：canvas勝；
  3. 相容性：canvas勝；
  4. 效能：css3勝（requestAnimationFrame和硬體加速）。

由於對於效能有一定的要求，canvas對比css3會有更多的計算量導致效能可能不太好，所以選用css3模擬下雪效果（ps：能用css解決的問題就不用javascript解決哈哈）。

附上地址

2.原理

本文所採用的是css3的animation。為dom元素新增animation屬性就可以模擬動畫，例如w3school的例子：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>animation</title>
  <style>
    .animation{
      width:100px;
      height:100px;
      background:red;
      position:relative;
      animation:mymove 5s infinite;
      -webkit-animation:mymove 5s infinite;
    }
    @keyframes mymove{
      from {
        left:0px;
      }
      to {
        left:200px;
      }
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="animation"></div>
</body>
</html>
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當然這誰都會，但有個問題是，下雪並不是機械的下落，而是有快有慢、擺動幅度、時間不定，這裡的重點是需要構造隨機性，理性分析下。

  1. 在瀏覽器中下雪的起始點隨機;
  2. 下雪的速度隨機;
  3. 下雪從開始到落到地面的時間隨機（延時隨機和整個下雪過程的時間隨機）;
  4. 下雪過程中搖擺隨機。

我們可以在css中找到這幾點隨機性的對應屬性：

  1. 起始點：position的左右方位（動畫我們一般採用定位，因為可以減少不必要的重排和重繪）；
  2. 速度：animation-timing-function（提供了豐富的速度屬性）；
  3. 時間：animation-duration和animation-delay；
  4. 搖擺：transform: translateX()（在水平方向上的位移）。

可能有人會問，這幾個屬性並不是隨機的呀，並不像Math.random隨機函式那樣。我們換個思考方向，本文所說的隨機是隨機雪，並不是隨機雪的屬性。每個雪的下落時間、下落速度、擺動幅度是固定的，雪與雪之間的下落時間、下落速度、擺動幅度是不同，那麼就達到效果了。

意識到這點，就剩下最後一個問題，怎樣給每個雪不同的下落時間、下落速度、擺動幅度呢？這裡我們使用真正的隨機函式Math.random，利用data自定義屬性配合Math.random和css的屬性匹配規則，就可以確定動畫效果了。

3.構造雪形狀

3.1 一條線性漸變

.linear{
  width: 100px;
  height: 100px;
  background: linear-gradient(0, green 40%, red 40%, red 60%, green 60%);
}
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3.2 多條線性漸變畫雪花

.linear{
  width: 100px;
  height: 100px;
  border-radius: 50%;
  background-image: linear-gradient(0, rgba(255,255,255,0) 40%, #fff 40%, #fff 60%, rgba(255,255,255,0) 60%),
    linear-gradient(45deg, rgba(255,255,255,0) 43%, #fff 43%, #fff 57%, rgba(255,255,255,0) 57%),
    linear-gradient(90deg, rgba(255,255,255,0) 40%, #fff 40%, #fff 60%, rgba(255,255,255,0) 60%),
    linear-gradient(135deg, rgba(255,255,255,0) 43%, #fff 43%, #fff 57%, rgba(255,255,255,0) 57%);
}
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4.構造下雪動畫

我用sass寫的css來構造動畫，其實語言無所謂，重在原理。

4.1 起始點

@for $i from 1 through 100 {
  .animation[data-animation-position='#{$i}'] {
    left: #{$i}vw;
  }
}
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這裡運用sass的迴圈函式來創造1到100的匹配class名為animation和屬性選擇器為[data-animation-position=1~100vw]的值，例如我們想要元素的left為50vw，就直接新增class名data-animation-position=50vw。這裡有兩點需要說明：

  1. 範圍1~100vw：注意單位是vw，我們想要雪花的起始點出現在水平方向的任意位置，而vw是把螢幕等分為100份，100vw就是滿屏；
  2. 為什麼要把1～100都迴圈出來：只有這樣才能匹配到範圍內我們需要的值。

4.2 速度

$timing: (
  linear: linear,
  ease: ease,
  ease-in: ease-in,
  ease-out: ease-out,
  ease-in-out: ease-in-out
);

@each $key, $value in $timing {
  .animation[data-animation-timing='#{$key}'] {
    transition-timing-function: $value;
  }
}
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4.3 時間

時間包含動畫運動時間和延時時間。

@for $i from 1 through 4 {
  .animation[data-animation-delay='#{$i}'] {
    animation-delay: #{$i}s;
  }
}
@for $i from 4 through 8 {
  .animation[data-animation-duration='#{$i}'] {
    animation-duration: #{$i}s;
  }
}
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4.4 搖擺

下雪由兩個動畫組成，分別是下落fall和搖擺swing，下落的動畫是固定的，只有搖擺需要隨機，所以我自定義了屬性匹配規則，就可以隨機搖擺了。

@for $i from 1 through 4 {
  .animation[data-animation-name='#{$i}'] {
    animation-name: fall, swing#{$i};
  }
}
@for $i from 1 through 4 {
  @keyframes swing#{$i}{
    25% {
      transform: translateX(-#{$i * 10}px);
    }
    50% {
      transform: translateX(#{$i * 10}px);
    }
    75%{
      transform: translateX(-#{$i * 10}px);
    }
    100%{
      transform: translateX(#{$i * 10}px);
    }
  }
}
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5.隨機性

這裡用react來演示程式碼，還是那句話只要理解了原理，語言其實並不太重要。

5.1 雪花元素

<div className='page'>
  {
    Array(10).fill().map((v, i) => (
      <span
        key={i}
        className='animation span'
        data-animation-position={this.position()}
        data-animation-timing={this.timing()}
        data-animation-delay={this.delay()}
        data-animation-duration={this.duration()}
        data-animation-name={this.name()}
      />
    ))
  }
</div>
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我們的雪花元素包含幾下幾個屬性值：

  1. data-animation-position：起始位；
  2. data-animation-timing：下雪速度；
  3. data-animation-delay：延時；
  4. data-animation-duration：下雪總時間；
  5. data-animation-name：下落動畫和搖擺動畫。

5.1 隨機範圍函式

random(min, max){
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1) + min)
}
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5.2 屬性隨機賦值

position(){
  return this.random(1, 100)
}
delay(){
  return this.random(1, 4)
}
duration(){
  return this.random(4, 8)
}
name(){
  return this.random(1, 4)
}
timing(){
  return ['linear', 'ease', 'ease-in', 'ease-out', 'ease-in-out'][this.random(0, 4)]
}
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6.總結

張鑫旭的鑫三無準則：無寬度、無圖片和無浮動。

我個人覺得如果非要加上第四無，可以是 無js 哈哈（開玩笑）。隨著css的發展，其領域可謂很廣很深並且也不可或缺，很多時候如果css運用的比較好的話，會節省很多時間和js程式碼的，整個功能實現的難度都會下降，互勉互勉。

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