如何使用CSS函数创建高级动画？

作为前端开发人员，网站上微妙的细节变化通常比别人会更关注。我一直注意到的一件事是网站上的动画的流畅性。动画对于用户体验来说是非常好的，有时我们可以一些有趣的动画来留住用户。

创建高级动画听起来是一个很难的话题，但好消息是，在 CSS 中，可以将多个简单的动画相互叠加，以创建一个更复杂的动画

在本文中，我们会学习如下几点：

• 什么是贝塞尔曲线，以及如何用一行 CSS 来创建一个 “复杂”的动画
• 如何将动画相互叠加以创建一个高级动画
• 如何通过应用上面学到的两点来创建一个过山车动画

什么是贝塞尔曲线？

CSS 中的 cubic-bezier 函数是一个缓动函数，可以让我们完全控制动画在时间上的表现。下面是官方的定义：

贝塞尔缓动函数是一种由四个实数定义的缓和函数，指定了贝塞尔曲线的两个控制点P1和P2，其端点P0和P3分别固定在（0, 0）和（1, 1）。P1和P2的x坐标被限制在[0, 1]范围内。

什么是缓动函数？

线性曲线

想象两个点P0和P1，其中P0是动画的起点，P1是结束点。现在想象另一个点在两点之间线性移动，如下所示：

这就是所谓的线性曲线，也是最简单的动画。

二次贝塞尔曲线

如下图所示，有三个点。P0、P1 和 P2。我们想让动画从P0移动到P2。在这种情况下，P1是一个控制点，控制动画的曲线。

二次方贝塞尔概念：

• 在 P0 和 P1 之间以及 P1 和 P2 之间（用灰线表示）连接虚线
• 点 Q0 沿着 P0 和 P1 之间的直线移动。同时，点 Q1 沿着 P1 和 P2 之间的直线移动
• 在 Q0 和 Q1 之间连接一条虚线（用绿线表示）
• 在 Q0 和 Q1 开始移动的同时，点 B 开始沿着绿线移动，B 点所走的路径就是动画路径

请注意，Q0、Q1 和 B 不以相同的速度移动。它们都必须在同一时间开始，并在同一时间完成它们的路径。因此，每一个点都是根据它所移动的线长以适当的速度移动的。

三次贝塞尔曲线

三次贝塞尔曲线由 4 个点组成。P0, P1, P2 和 P3。动画开始于 P0，结束于 P3。P1 和 P2 是我们的控制点。

三次贝赛尔的工作原理如下：

• 在（P0, P1）、（P1, P2）和（P2, P3）之间连接虚线，由灰线表示
• 点 Q0、Q1 和 Q2 分别沿直线（P0，P1）、（P1，P2）和（P2，P3）移动
• 在（Q0, Q1）和（Q1, Q2）之间连接虚线，它们由绿线表示。
• 点 R0 和 R1 分别沿直线（Q0, Q1）和（Q1, Q2）移动
• 连接 R0 和 R1 之间的线（用蓝线表示）
• 最后，B 点沿着 R0 和 R1 之间的连接线移动，B 点所走的路径就是动画路径

如果你想更好地了解三次体贝塞尔的工作原理，建议你看看这个desmos 链接。玩玩控制点，看看动画如何随时间变化。(注意，链接中的动画是由黑线表示的）。

叠加动画

有很多步骤的大动画可以被分解成多个小动画。在 css 中，通过添加animation-delay属性来实现这一点。计算延迟很简单，把你要计算动画延迟的那个动画之前的所有动画的时间加起来。

例如：

animation: movePointLeft 4s linear forwards, movePointDown 3s linear forwards;

这里，我们有两个动画，movePointLeft和movePointDown。movePointLeft的动画延迟是零，因为它是我们想先运行的动画。movePointDown的动画延迟是4秒，因为movePointLeft将在这段时间后完成。

因此，animation-delay属性：

animation-delay: 0s, 4s;

注意，如果有两个或更多的动画同时开始，它们的动画延迟将是一样的。此外，当你计算即将开始的动画的延迟时，把它们视为一个动。例如 ：

animation: x 4s linear forwards, y 4s linear forwards, jump 2s linear forwards;

假设x和y同时开始。在这种情况下，x和y的动画延迟都将为零，而 jump 动画的延迟将为 4 秒（而不是8秒！）。

animation-delay: 0s, 0s, 4s;

创建过山车

掌握了上面的知识，是时候应用一下了。

了解动画

过山车路径由三部分组成：

• 滑动部分
• 循环部分
• 还会有一些动画，在上面的两个动画之间创造水平空间

我们将首先创建一个简单的球，作为我们过山车的 “车”。

hmtl 部分：

<div id="the-cart" class="cart"></div>

css 部分：

.cart {
  background-color: rgb(100, 210, 128);
  height: 50px;
  width: 50px;
  border: 1px solid black;
  border-radius: 50px;
  position: absolute;
  left: 10vw;
  top: 30vh;
}

滑动部分

创建小球滑动的部分可以用cubic-bezier函数来完成! 这个动画是由 2 个动画组成的，一个是沿x轴的动画，另一个是沿y轴的动画。X轴动画是一个沿X轴的普通线性动画。它的关键帧如下:

@keyframes x {
  to {
    left: 40vw;
  }

将其添加到球路径的 animation 属性中，如下所示:

animation: x 4s linear forwards

y 轴动画是我们将使用 cubic-bezier 函数的部分。首先定义动画的关键帧。我们希望起始点和结束点之间的差异很小，以至于球达到的高度几乎相同。

@keyframes y {
  to {
    top: 29.99vh;
  }
}}

现在让我们来思考一下cubic-bezier函数。我们希望我们的路径先向右缓慢移动，然后当它滑动时，它应该走得更快。

• 向右缓慢移动意味着$P1$将沿x轴移动。所以，我们知道它是在（V，0）。
  • 我们需要选择一个合适的 V，使我们的动画缓慢地向右移动，但又不能太多，以免占用整个空间。在这种情况下，我发现0.55最适合。
• 为了达到滑动效果，我们需要将P2向Y轴下移（负值），所以P2=（X，-Y）。
  • Y 应该是一个大值。在这种情况下，我选择 Y=5000。
  • 为了得到X，我们知道我们的动画速度在滑动时应该更快，在再次上升时应该更慢。所以，X 越接近于零，动画在滑动时就越陡峭。在这种情况下，让X = 0.8。

现在，我们得到了一个cubic-bezier函数：

cubic-bezier(0.55, 0, 0.2, -800).

为动画属性添加关键帧:

animation: x 4s linear forwards,
    y 4s cubic-bezier(0.55, 0, 0.2, -5000) forwards;

这是我们动画的第一部分，所以动画延迟为零。我们应该添加一个animation-delay属性，因为从下面的动画开始，动画的开始时间将与第一个动画不同。

animation-delay: 0s, 0s;

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添加水平空间

在做循环之前，球应该沿着X轴移动一小会儿，所以两个动画之间有空间。

定义关键帧

@keyframes x2 {
  to {
    left: 50vw;
  }
}

把它添加到 animation 属性中：

animation: x 4s linear forwards,
    y 4s cubic-bezier(0.55, 0, 0.2, -5000) forwards, x2 0.5s linear forwards;

这个动画应该在滑动动画之后开始，而滑动动画需要 4 秒，因此，动画延迟将是 4 秒。

animation-delay: 0s, 0s, 4s;

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循环部分

要在 CSS 中创建一个圆（循环），我们需要把圆移到循环的中心，然后从那里开始做动画。圆的半径是100px，所以我们把圆的位置改为top: 20vh（30是期望的半径（这里是10vh））。然而，这需要在滑动动画完成后发生，所以我们将创建另一个持续时间为0 秒的动画，并添加一个合适的动画延迟。

关键帧：

@keyframes pointOfCircle {
  to {
    top: 20vh;
  }
}

添加到 animation 动画中：

animation: x 4s linear forwards,
    y 4s cubic-bezier(0.55, 0, 0.2, -5000) forwards, x2 0.5s linear forwards,
    pointOfCircle 0s linear forwards;

添加动画延迟, 4.5s:

animation-delay: 0s, 0s, 4s, 4.5s;

循环本身

创建一个循环动画:

创建一个关键帧，将球移回原来的位置，然后旋转球。

@keyframes loop {
  from {
    transform: rotate(0deg) translateY(10vh) rotate(0deg);
  }
  to {
    transform: rotate(-360deg) translateY(10vh) rotate(360deg);
  }
}

添加到 animation 中：

animation: x 4s linear forwards,
    y 4s cubic-bezier(0.55, 0, 0.2, -5000) forwards, x2 0.5s linear forwards,
    pointOfCircle 0s linear forwards, loop 3s linear forwards;

添加动画延迟，这里是4.5s:

animation-delay: 0s, 0s, 4s, 4.5s, 4.5s;

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添加水平空间

快完成了，最后 只需要在动画之后沿着x轴移动球，这样球就不会像上图中那样在循环之后完全停止。

关键帧:

@keyframes x3 {
  to {
    left: 70vw;
  }
}

添加到 animation 中：

animation: x 4s linear forwards,
    y 4s cubic-bezier(0.55, 0, 0.2, -800) forwards, x2 0.5s linear forwards,
    pointOfCircle 0s linear forwards, loop 3s linear forwards,
    x3 2s linear forwards;

加上适当的延迟，这里是7.5s:

animation-delay: 0s, 0s, 4s, 4.5s, 4.5s, 7.5s;

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总结

以上就是我们介绍了如何结合多个关键帧来创建一个复杂的动画路径。我们还介绍了贝塞尔以及如何使用它们来创建你自己的缓动函数。建议大家自己多多动手，才能更好的掌握 css 动画。