用視訊軟體AE + bodymovin製作網頁動畫

人人網FED發表於2019-03-01
網頁動畫

我們知道，做動畫有多種形式，可以用CSS的animation，也可以用Canvas，或者是用JS控制CSS的屬性形成動畫。我們經常使用CSS做一些比較簡單的動畫，像過度、載入的動畫，對於一些比較複雜的，可能會做成gif，或者是用Canvas，使用Canvas的控制粒度可以很細，同時工作量相對也比較大。做動畫還有其它的方式，那就是使用After Effect(AE)/ Flash/Premiere(Pr)/會聲會影等視訊軟體，這種視覺化的製作方式相對於直接寫程式碼來說，會更容易簡單自然。做動畫本身應該使用工具進行製作，但是這種視訊軟體做出來的動畫最後都是生成視訊檔案，並且通常體積還很大，沒有辦法直接移植到網頁上去。

然而好訊息是，現在我們可以使用AE做動畫，然後使用bodymovin外掛匯出成html檔案進行播放。AE是Adobe推出的一個很出名的視訊後期處理軟體，有些電影就是用AE做的，如變形金剛，還有人把AE當成加強版PS使用。也就是說假如我們可以AE做出一些電影級別的效果，然後用html播放，那是一件多麼酷炫的事情。

1. 安裝bodymovin

bodymovin是一個AE的一個開源的第三方擴充套件，github地址。上面可以下載這個外掛。然後再安裝一個ZXPInstaller來安裝這個檔案，然後重啟AE就可以了，當然前提是你要安裝一個AE。它支援AE CC版本：

After EffectsCC 2017, CC 2015.3, CC 2015, CC 2014

安裝完之後，點選AE的選單Window -> Extensions -> Bodymovin就會彈出一個視窗：

2. 使用AE製作動畫

我相信很多人都沒有玩過AE，所以這裡我簡單地介紹一下。首先新建一個工程(project)，然後新建一個合成(composition)，選擇1080p/29fps，時長為10s，它就會建立一個10s的合成。如下時間軸皮膚的顯示：

這個時間軸將會是頻繁操作的地方。點選文字工具，在上方的預覽視窗選中一個位置點選建立文字，然後把它拖到視窗外面，因為我們準備做一個文字從外面進來的動畫，所以剛開始它是在外面的。把上圖右邊的藍色豎線表示的時間線拖到0s的位置，然後在左邊的文字圖層的Position屬性打一個關鍵幀，如下圖所示：

然後把時間線挪到3s的位置，改變文字的Position，把它挪到視窗的中間，這個時候AE會自動在時間線的位置打一個關鍵幀，如下圖所示：

然後按一下空格鍵進行預覽，預覽視窗就會播放起了我們剛剛設定的動畫：

你會發現，這個過程不是和CSS的keyframe動畫一樣的麼？沒錯！動畫的原理都是一樣，通過設定關鍵幀製作動畫。現在來比較一下用AE和用CSS/Canvas做這個動畫的區別。

3. 關鍵幀動畫

現在用CSS做這個動畫，如下程式碼所示：

<style>
.text{
    animation: move 3s linear infinite;
}

@keyframes move{
    from{
        transform: translateX(-320px);
    }
    to{
        transform: translateX(100px);
    }
}
</style>
<div class="container">
    <p class="text">Hello, frontend</p>
</div>複製程式碼

我們給animation新增一個動畫，這個動畫有兩個關鍵幀，分別在0%和100%的位置，需要變化的是transform的屬性。這段程式碼在瀏覽器執行，就會有剛剛用AE做的動畫的效果了。如果用Canvas呢，應該怎麼實現呢？

如下程式碼所示：

<canvas id="text-move" width="600" height="400"></canvas>
<script>
!function(){
    window.requestAnimationFrame(draw);
    var canvas = document.querySelector("#text-move"),
        ctx = canvas.getContext("2d");
    function draw(){
        //計算文字position
        var textPosition = getPosition();
        drawText();
        window.requestAnimationFrame(draw);
    }    
}();複製程式碼

這個是canvas動畫的基本框架，先註冊requestAnimationFrame的draw函式，使得瀏覽器在重新繪製螢幕時會先調一下這個函式，理想情況下1s會繪製60幅圖片，也就是說1s為60幀/60fps。

上面程式碼最關鍵的地方是在於計算文字位置position，同樣地，也是要先設定初始位置和終點位置還有動畫時間，從而知道移動的速度v，即每1s多少距離，記錄一個動畫開始時間，然後在每次draw的時候用Date.now()獲取當前時間減掉開始時間，就得到時間t，然後用v * t就可以得到位移。這就是用Cavans做動畫的基本原理，我們看到，用Canvas需要自己實現一個關鍵幀系統。

從抽象級別來看的話，AE > CSS >> Canvas，使用AE我只需要拖一拖，然後打上幾個關鍵幀，而使用CSS，我需要把我的操作寫成程式碼，而使用Canvas我需要從0開始一點一點去控制，當然你可以使用一些動畫和遊戲的引擎提高效率。所以如果有一個視覺化介面讓你去完成一些複雜的操作，和讓你一行一行去寫程式碼的方式選擇的話，我想大部分人應該會選擇前者。當然這兩者的區別不僅僅是操作上的簡便性，使用AE借用外掛還可以快速地製作出一些複雜的效果。

4. bodymovin小試牛刀

剛剛已經用AE做了一個最簡單的動畫，現在用bodywin把它匯出來。開啟bodymovin，選中合層，選擇輸出路徑，如下圖所示：

然後點選Render，完成它會輸出一個json檔案，開啟這個匯出的檔案：

{"v":"4.10.1","fr":29.9700012207031,"ip":0,"op":95.0000038694293,"w":1920,"h":1080,"nm":"Comp 1","ddd":0,"assets":[],"fonts":{"list":[{"origin":0,"fPath":"","fClass":"","fFamily":"Myriad Pro","fWeight":"","fStyle":"Regular","fName":"MyriadPro-Regular","ascent":70.9991455078125}]},"layers":[{"ddd":0,"ind":1,"ty":5,"nm":"hello, frontend","sr":1,"ks":{"o":{"a":0,"k":100,"ix":11},"r":{"a":0,"k":0,"ix":10},"p":{"a":1,"k":[{"i":{"x":0.833,"y":0.833},"o":{"x":0.167,"y":0.167},"n":"0p833_0p833_0p167_0p167","t":0,"s":[-1017,692,0],"e":[458,692,0],"to":[245.83332824707,0,0],"ti":[-245.83332824707,0,0]},{"t":90.0000036657751}],"ix":2},"a":{"a":0,"k":[0,0,0],"ix":1},"s":{"a":0,"k":[100,100,100],"ix":6}},"ao":0,"t":{"d":{"k":[{"s":{"s":164,"f":"MyriadPro-Regular","t":"hello, frontend","j":0,"tr":0,"lh":196.8,"ls":0,"fc":[0,0.64,1]},"t":0}]},"p":{},"m":{"g":1,"a":{"a":0,"k":[0,0],"ix":2}},"a":[]},"ip":0,"op":300.00001221925,"st":0,"bm":0}]}

這個檔案記錄了所有動畫的過程，如上加粗字型是我們剛剛打的兩個關鍵幀的位置。然後安裝一下bodymovin的引擎，可在github上面下載bodymovin.js或者是npm install一下：

npm install bodymovin複製程式碼

然後就可以使用bodymovin了，如下html：

<!DOCType html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
    <div id="animation-container" style="width:100%"></div>
    <script src="node_modules/bodymovin/build/player/bodymovin.js"></script>
    <script src="index.js"></script>
</body>
</html>複製程式碼

index.js如下程式碼所示：

var animation = bodymovin.loadAnimation({
    container: document.getElementById('animation-container'),
    renderer: 'canvas', //svg、html
    loop: true,
    autoplay: true,
    path: 'data.json'
})複製程式碼

呼叫它的loadAnimation的API，傳幾個引數，它支援canvas/svg/html三種形式，也就是說它可以用canvas做動畫，也可以用svg和html，其中canvas的效能最高，但是canvas有很多效果不支援。data.json的位置通過path告訴它。所有的動畫就通過改變path指向的data.json檔案區分，而其它的引數不用變。也就是說所有的動畫內容和效果都是通過data.json控制的。

現在在瀏覽器上面執行一下，你會發現報了一個錯：

後來發現這個錯誤是因為文字的原因，如果是用canvas的方式的時候要把文字導成svg的形式，而不是一個純文字然後通過設定font-family，這個可以在bodymovin裡面進行設定，如下圖所示：

還可以直接匯出一個完整的demo，直接開啟html就可以執行，這個比較方便。效果如下：

並且我們發現，它的大小和位移都是相對於容器的，當你把視窗拉小，它也會跟著變小。當使用svg的時候，它是用JS控制svg path標籤的transform：

當使用html時，它是控制CSS的transform：

我們一個hello, world的工程已經可以跑起來，bodymovin能支援多複雜的動畫呢？

5. AE的攝像機

用AE做動畫的時候經常會用到AE的攝像機圖層，所謂攝像機就是一個視角，預設情況下這臺攝像機是從正前方中間拍過去的，我們可以改變這臺攝像機的位置，如把攝像機往前推那麼內容就會放大，把攝像機往左右移動，那麼看到的內容就會發生傾斜，它有很多仿攝像機的引數可以控制：

攝像機屬性都可以通過打關鍵幀做動畫，現在我們加上攝像機做3d的動畫。做完後，如果還用canvas的話，它會提示你不能使用canvas，因為它目測不支援WebGL轉換，如下圖所示：

提示說使用了一個3d camera，嘗試使用html renderer，這裡要改成html。最後的效果如下：

通過檢查，可以看到攝像機也是用transform的matrix控制的。完整的dmo可見這個連結。

然後我們再繼續做複雜的動畫

6. 複雜動畫

在所有特效裡面，筆者最喜歡的是粒子效果，這種效果也是電影裡面經常用到的特效，如冰雪女王的冰雪魔法：

還有文字的粒子效果：

但是這種效果我試了一下沒有辦法匯出來，這種效果本身就比較複雜，渲染起來比較耗時，在html實時播放也不太現實。

還有有時候會報一些奇怪的錯誤，最常報的一個錯誤是這個：

bodymovin.js:9249 Uncaught TypeError: this.addTo3dContainer is not a function

可能是使用了一些特定效果，觸發了它的bug。

但是不要沮喪，我們還是可以匯出一些複雜的效果的，做動畫這種關鍵還是在於idea。

例如可以做一個裝飾的小動畫，如下所示：

一個完整的demo見這個網址。

還可以做一個相簿視訊，效果如下：

完整的demo見這個網址。

如果是做成一個1080p的視訊，1.5分鐘的mp4格式就算壓得比較厲害也要100多MB，但是現在我只要載入一個90kb的json檔案和一個240kB的庫檔案以及10Mb左右的圖片就可以了。並且裡面的文字和圖形還是向量的。

現在來看一下CPU消耗，可以看到這個相簿視訊svg動畫還是很耗CPU的，但是你開一個視訊播放器也同樣挺消耗CPU資源的。


不管怎麼樣，bodymovin提供了另外一種做網頁動畫的全新方式，擺脫那種純程式碼控制的黑暗，甚至你都不用學Canvas和WebGL，也可以做出很酷炫的動畫。但是無疑這種方式存在一種弊端，那就是沒辦法新增引數控制，例如我做一個憤怒的小鳥，我得通過拉弓的方向和力度以及小鳥的重量去計算它的軌跡。但是用AE做的只能是純動畫。所以平時可以兩者結合。

bodymovin還支援轉成IOS/Android程式碼，我感覺這個東西發展還在初級階段，網上也沒有很多關於這個的介紹。但是隨著這個的認可度提升，發展越來越好，說不定以後能夠支援更多的特效，甚至可以提供引數支援。


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