巧用 CSS 實現動態線條 Loading 動畫

chokcoco發表於2022-01-19
CSS動畫

有群友問我，使用 CSS 如何實現如下 Loading 效果：

這是一個非常有意思的問題。

我們知道，使用 CSS，我們可以非常輕鬆的實現這樣一個動畫效果：

<div></div>

div {
    width: 100px;
    height: 100px;
    border-radius: 50%;
    border: 2px solid transparent;
    border-top: 2px solid #000;
    border-left: 2px solid #000;
    animation: rotate 3s infinite linear;
}
@keyframes rotate {
    100% {
        transform: rotate(360deg);
    }
}

動畫如下：

與要求的線條 loading 動畫相比，上述動畫缺少了比較核心的一點在於：

  • 線條在旋轉運動的過程中，長短是會發生變化的

所以，這裡的的難點也就轉變為了，如何動態的實現弧形線段的長短變化？解決了這個問題，也就基本上解決了上述的線條變換 Loading 動畫。

本文將介紹 CSS 當中，幾種有意思的，可能可以動態改變弧形線條長短的方式：

方法一：使用遮罩實現

第一種方法，也是比較容易想到的方式，使用遮罩的方式實現。

我們實現兩個半圓線條，一個是實際能看到的顏色，另外一個則是和背景色相同的，相對更為粗一點的半圓線條，當兩條線條運動的速率不一致時，我們從視覺上，也就能看到動態變化的弧形線條。

看看示意圖，一看就懂：

我們把上述紅色線條，替換成背景白色，整體的動畫效果就非常的相似了，虛擬碼如下：

<div></div>


div {
    width: 200px;
    height: 200px;
}
div::before {
    position: absolute;
    content: "";
    top: 0px; left: 0px; right: 0px; bottom: 0px;
    border-radius: 50%;
    border: 3px solid transparent;
    border-top: 3px solid #000;
    border-left: 3px solid #000;
    animation: rotate 3s infinite ease-out;
}
div::after {
    position: absolute;
    content: "";
    top: -2px; left: -2px; right: -2px; bottom: -2px;
    border-radius: 50%;
    border: 7px solid transparent;
    border-bottom: 7px solid #fff;
    border-right: 7px solid #fff;
    animation: rotate 4s infinite ease-in-out;
}
@keyframes rotate {
    100% {
        transform: rotate(0deg);
    }
}

核心就是實現兩條半圓線條，一條黑色，一條背景色，兩段線條以不同的速率運動（通過動畫時間及緩動控制），效果如下：

完整的程式碼你可以猛擊 -- CodePen Demo - Linear Loading

上述方案最大的 2 個問題在於：

  1. 如果背景色不是純色，會露餡
  2. 如果要求能展現的線段長度大於半個圓，無法完成

基於此，我們只能另闢蹊徑。

方法二：藉助 SVG 的 stroke-* 能力

在之前非常多的篇文章中，都有講到過在 CSS 配合 SVG，我們可以實現各種簡單或複雜的線條動畫，像是簡單的：

或者自定義複雜路徑的複雜的線條動畫：

> 對 CSS/SVG 實現線條動畫感興趣的，但是還不太瞭解的，可以看看我的這篇文章 -- 【Web動畫】SVG 線條動畫入門

在這裡，我們只需要一個簡單的 SVG 標籤 <circle>，配合其 CSS 樣式 stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset 即可輕鬆完成上述效果：

<svg class="circular" viewbox="25 25 50 50">
  <circle class="path" cx="50" cy="50" r="20" fill="none" />
</svg>

.circular {
  width: 100px;
  height: 100px;
  animation: rotate 2s linear infinite;
}
.path {
  stroke-dasharray: 1, 200;
  stroke-dashoffset: 0;
  stroke: #000;
  animation: dash 1.5s ease-in-out infinite
}
@keyframes rotate {
  100% {
    transform: rotate(360deg);
  }
}
@keyframes dash {
  0% {
    stroke-dasharray: 1, 200;
    stroke-dashoffset: 0;
  }
  50% {
    stroke-dasharray: 89, 200;
    stroke-dashoffset: -35px;
  }
  100% {
    stroke-dasharray: 89, 200;
    stroke-dashoffset: -124px;
  }
}

簡單解釋下：

  • stroke：類比 css 中的 border-color，給 svg 圖形設定邊框顏色；
  • stroke-dasharray：值是一組陣列，沒數量上限，每個數字交替表示劃線與間隔的寬度;
  • stroke-dashoffset：dash 模式到路徑開始的距離。

我們利用 stroke-dasharray 將原本完整的線條切割成多段，假設是 stroke-dasharray: 10, 10 表示這樣一個圖形：

第一個 10 表示線段的長度，第二個 10 表示兩條可見的線段中間的空隙。

而實際程式碼中的 stroke-dasharray: 1, 200，表示在兩條 1px 的線段中間，間隔 200px，由於直徑 40px 的圓的周長為 40 * π ≈ 125.6px，小於 200，所以實際如圖下，只有一個點：

同理，stroke-dasharray: 89, 200 表示：

通過 animation，讓線段在這兩種狀態之間補間變換。而 stroke-dashoffset 的作用則是將線段向前推移，配合父容器的 transform: rotate() 旋轉動畫，使得視覺效果，線段是在一直在向一個方向旋轉。結果如下：

完整的程式碼你可以戳這裡：CodePen Demo -- Linear loading

OK，還會有同學說了，我不想引入 SVG 標籤，我只想使用純 CSS 方案。這裡，還有一種利用 CSS @property 的純 CSS 方案。

方法三：使用 CSS @property 讓 conic-gradient 動起來

這裡我們需要藉助 CSS @property 的能力，使得本來無法實現動畫效果的角向漸變，動起來。

這個方法，我在介紹 CSS @property 的文章中也有提及 -- CSS @property，讓不可能變可能

正常來說，漸變是無法進行動畫效果的，如下所示：

<div></div>

.normal {
    width: 200px;
    height: 200px;
    border-radius: 50%;
    background: conic-gradient(yellowgreen, yellowgreen 25%, transparent 25%, transparent 100%); 
    transition: background 300ms;
    
    &:hover {
        background: conic-gradient(yellowgreen, yellowgreen 60%, transparent 60.1%, transparent 100%); 
    }
}

將會得到這樣一種效果，由於 conic-gradient 是不支援過渡動畫的，得到的是一幀向另外一幀的直接變化：

好，使用 CSS @property 自定義變數改造一下：

@property --per {
  syntax: '<percentage>';
  inherits: false;
  initial-value: 25%;
}

div {
    background: conic-gradient(yellowgreen, yellowgreen var(--per), transparent var(--per), transparent 100%); 
    transition: --per 300ms linear;
    
    &:hover {
        --per: 60%;
    }
}

看看改造後的效果：

在這裡，我們可以讓漸變動態的動起來，賦予了動畫的能力。

我們只需要再引入 mask，將中間部分裁切掉，即可實現上述線條 Loading 動畫，虛擬碼如下：

<div></div>


@property --per {
    syntax: "<percentage>";
    inherits: false;
    initial-value: 10%;
}

div {
    position: relative;
    width: 100px;
    height: 100px;
    border-radius: 50%;
    animation: rotate 11s infinite ease-in-out;

    &::before {
        content: "";
        position: absolute;
        top: 0;
        left: 0;
        right: 0;
        bottom: 0;
        border-radius: 50%;
        background: conic-gradient(transparent, transparent var(--per), #fa7 var(--per), #fa7);
        mask: radial-gradient(transparent, transparent 47.5px, #000 48px, #000);
        animation: change 3s infinite cubic-bezier(0.57, 0.29, 0.49, 0.76);
    }
}

@keyframes change {
    50% {
        transform: rotate(270deg);
        --per: 98%;
    }
    100% {
        transform: rotate(720deg);
    }
}

@keyframes rotate {
    100% {
        transform: rotate(360deg);
        filter: hue-rotate(360deg);
    }
}

這裡，我順便加上了 filter: hue-rotate()，讓線條在旋轉的同時，顏色也跟著變化，最終效果如下，這是一個純 CSS 解決方案：

完整的程式碼你可以猛擊這裡：Linear Loading Animation

本方案的唯一問題在於，當前 CSS @property 的相容性稍微不是那麼樂觀。當然，未來可期。

最後

簡單總結一下，本文介紹了 3 種實現動態弧形線條長短變化的 Loading 動畫，當然，它們各有優劣，實際使用的時候根據實際情況具體取捨。有的時候，切圖也許也是更省時間的一種方式：）

好了，本文到此結束，希望本文對你有所幫助 ?

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