Amazing！！CSS 也能實現極光？

chokcoco發表於2021-12-23
CSS

在上次寫完這篇文章 -- 巧用漸變實現高階感拉滿的背景光動畫 之後，文章下面的評論有同學留言，使用 CSS 可以實現極光嗎？

像是這樣：

emmm，這有點難為人了。不過，最近我也嘗試著去試了下，雖然不可能模擬出那麼真實的效果，但是使用 CSS 還是可以作出類似的一些特效的，今天我們就一起來嘗試下。

觀察了一些極光的圖片之後，我發現了極光動畫中一些比較重要的元素：

  1. 基於深色背景的明亮漸變色彩
  2. 類似於水波流動的動畫效果

明亮漸變色彩我們可以儘量使用 漸變 模擬。而水波流動的動畫效果，在 SVG 濾鏡中 feturbulence 就是專門幹這個的，這個濾鏡的使用在我過去的多篇文章中也有反覆的提及過。

而除了漸變、SVG 的 <feturbulence> 濾鏡之外，我們可能還會用到混合模式（mix-blend-mode）、CSS 濾鏡等提升效果。

OK，有了大概的思路後，剩下的就是不斷的嘗試。

Step 1. 繪製深色背景

首先，我們可能需要一個深色的背景，用於表示我們的夜空。同時點綴一些星星，星星可以使用 box-shadow 模擬，這樣，一副夜空背景我們可以在 1 個 div 內完成：

<div class="g-wrap">
</div>
@function randomNum($max, $min: 0, $u: 1) {
    @return ($min + random($max)) * $u;
}

@function shadowSet($n, $size) {
    $shadow : 0 0 0 0 #fff;
    
    @for $i from 0 through $n { 
        $x: randomNum(350);
        $y: randomNum(500);
        $scale: randomNum($size) / 10;
        
        $shadow: $shadow, #{$x}px #{$y}px 0 #{$scale}px rgba(255, 255, 255, .8);
    }
    
    @return $shadow;
}

.g-wrap {
    position: relative;
    width: 350px;
    height: 500px;
    background: #0b1a3a;
    overflow: hidden;
    
    &::before {
        content: "";
        position: absolute;
        width: 1px;
        height: 1px;
        border-radius: 50%;
        box-shadow: shadowSet(100, 6);
}

這一步比較簡單，藉助了 SASS 之後，我們能夠得到這樣一幅夜空背景圖：

Step 2. 使用漸變畫出極光的輪廓

接下來，就是利用漸變，畫出極光的一個輪廓效果。

其實就是一個徑向漸變：

<div class="g-wrap">
  <div class="g-aurora"></div>
</div>
.g-aurora {
    width: 400px;
    height: 300px;
    background: radial-gradient(
        circle at 100% 100%,
        transparent 45%,
        #bd63c1 55%,
        #53e5a6 65%,
        transparent 85%
    );
}

Step 3. 旋轉拉伸

目前看來，是有一點點輪廓了。下一步，我們把得到的這個漸變效果通過旋轉拉伸變換一下。

.g-aurora {
    ...
    transform: rotate(45deg) scaleX(1.4);
}

我們大概就能得到這樣一個效果：

Step 4. 神奇的混合模式變換！

到這裡，其實雛形已經出來了。但是顏色看著不太像，為了和深色的背景融合在一起，這裡我們運用上混合模式 mix-blend-mode。

.g-aurora {
    ...
    transform: rotate(45deg) scaleX(1.4);
    mix-blend-mode: color-dodge;
}

神奇的事情發生了，看看效果：

image

整體的顏色看上去更加像極光的顏色。

Step 5. 疊加 SVG feturbulence 濾鏡

接下來，我們要產生水紋波動的效果，需要藉助 SVG 的 <feturbulence> 濾鏡，對這個濾鏡還不太瞭解的，可以看看我的這幾篇文章：

迴歸正題。我們新增一個 SVG 的 <feturbulence> 濾鏡，利用 CSS filter 進行引用

<div class="g-wrap">
  <div class="g-aurora"></div>
</div>

<svg id='blob' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg'>
    <defs>
        <filter id='wave'>
            <feturbulence basefrequency='0.003 0.003 id='turbulence' numoctaves='3' result='noise' seed='10' />
            <fedisplacementmap id='displacement' in2='noise' in='SourceGraphic' scale='96' />
        </filter>
    </defs>
</svg>
.g-aurora {
    ...
    transform: rotate(45deg) scaleX(1.4);
    mix-blend-mode: color-dodge;
    filter: url(#wave);
}

我們即可得到這樣一種效果：

Wow，是不是已經很有那種感覺了。通過 feturbulence 的特性，我們近乎模擬出了極光的效果！

Step 6. 讓極光動起來

最後一步，我們就需要讓我們的極光動起來。由於 SVG 動畫本身不支援類似 animation-fill-mode: alternate 這種特性。我們還是需要寫一點 JavaScript 程式碼，控制動畫的整體迴圈。

大概的程式碼是這樣：


var filter = document.querySelector("#turbulence");
var frames = 0;
var rad = Math.PI / 180;

function freqAnimation() {
  bfx = 0.005;
  bfy = 0.005;
  frames += .5
  bfx += 0.0025 * Math.cos(frames * rad);
  bfy += 0.0025 * Math.sin(frames * rad);

  bf = bfx.toString() + ' ' + bfy.toString();
  filter.setAttributeNS(null, 'baseFrequency', bf);
  window.requestAnimationFrame(freqAnimation);
}

window.requestAnimationFrame(freqAnimation);

至此，我們就得到了一幅完整的，會動的極光動畫：

一些技巧及其他事項

  1. 漸變元素的周圍會存在明顯的邊界毛刺效果，可以使用黑色內陰影 box-shadow: inset ... 去除；
  2. 實際行文過程中的各個屬性的實際引數看似簡單，過程中其實經過了不斷的除錯才得到；
  3. 混合模式及 SVG 的 feturbulence 濾鏡比較難掌握，需要不斷的練習，不斷的除錯；本文極光的顏色選取沒有經過太多反覆除錯，願意花時間，可以除錯出效果更好的顏色。

最終的效果，不太完美，但也算一副不錯的 CSS + SVG 作品。完整的程式碼，你可以看這裡：

CodePen Demo -- Aurora

最後

好了，本文到此結束，希望本文對你有所幫助 :)

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