除了優(yōu)雅之外,貝塞爾曲線還因其定義和構(gòu)造而具有良好的數(shù)學(xué)特性。難怪它們被廣泛應(yīng)用于這么多領(lǐng)域:
· 作為繪圖/設(shè)計工具:它們在矢量繪圖軟件中通常被稱為“路徑”。
· 作為表示曲線的格式:它們用于 SVG、字體和許多其他矢量圖形格式。
· 作為數(shù)學(xué)函數(shù):通常用于控制動畫時間。
現(xiàn)在,如何使用貝塞爾曲線作為 CSS 的運(yùn)動路徑?
快速回顧
根據(jù)上下文,當(dāng)提到“貝塞爾曲線”時,我們通常假設(shè)是二維三次貝塞爾曲線。
這樣的曲線由四個點定義:
“三次”一詞表示曲線的基礎(chǔ)函數(shù)是三次多項式。還有類似的“二次”貝塞爾曲線,但控制點少了一個。
問題
假設(shè)給定了一條任意的 2D 三次 Beizer 曲線,您將如何使用純 CSS 動畫為元素設(shè)置動畫,使其 沿著曲線精確移動?
例如,您將如何重新創(chuàng)建此動畫?
在本文中,我們將探索三種不同風(fēng)格的方法。對于每個解決方案,我們將展示一個交互式演示,然后解釋它是如何工作的。幕后有很多數(shù)學(xué)計算和證明,但請放心,我們不會講得很深。
開始吧!
方法一:時間扭曲
這是基本的想法:
- 設(shè)置@keyframes以將元素從曲線的一個端點移動到另一個端點。
- 分別扭曲每個坐標(biāo)的時間,使用animation-timing-function.
使用cubic-bezier()具有正確參數(shù)的函數(shù),我們可以創(chuàng)建任何三次貝塞爾曲線的運(yùn)動路徑:
這個演示展示了一個純 CSS 動畫。然而使用了 canvas 和 JavaScript,它們有兩個目的:
- 可視化底層貝塞爾曲線(紅色曲線)。
- 允許使用典型的“路徑”UI 調(diào)整曲線。
您可以拖動兩個端點(黑點)和兩個控制點(黑色方塊)。JavaScript 代碼將通過更新一些 CSS 變量相應(yīng)地更新動畫。
這個怎么運(yùn)作
假設(shè)所需的三次貝塞爾曲線由四個點定義:p0、p1、p2和p3。我們設(shè)置 CSS 規(guī)則如下:
規(guī)則并確定元素的開始和結(jié)束位置@keyframes。在我們有兩個神奇的 函數(shù)中,參數(shù)的計算使得兩者在任何時候都始終具有正確的值。move-xmove-yanimation-timing-functioncubic-bezier()topleft
我會跳過數(shù)學(xué),但我在這里起草了一個簡短的證明,供你好奇的數(shù)學(xué)頭腦使用。
討論
這種方法應(yīng)該適用于大多數(shù)情況。您甚至可以通過為該值引入另一個動畫來制作 3D 三次貝塞爾曲線 z 。
但是,有一些小警告:
- 由于被零除錯誤,當(dāng)兩個端點位于水平或垂直線上時,它不起作用。
- 它不支持階數(shù)高于 的貝塞爾曲線 3。
- 動畫時間選項有限。
- 我們使用 1/3 和 2/3 以上來實現(xiàn)線性時序。
- 您可以調(diào)整這兩個值來調(diào)整時間,但與其他方法相比它是有限的。稍后會詳細(xì)介紹。
方法二:標(biāo)準(zhǔn)貝塞爾曲線構(gòu)造
貝塞爾曲線的數(shù)學(xué)構(gòu)造已經(jīng)給了我們很好的提示。
一步一步,我們可以確定所有移動點的坐標(biāo)。p0首先,我們確定在和之間移動的綠點的位置p1:
可以用類似的方式構(gòu)建額外的綠點。
接下來,我們可以像這樣確定藍(lán)點的位置:
沖洗并重復(fù),最終我們會得到想要的曲線。
結(jié)論
在本文中,我們討論了 2 種僅使用 CSS 動畫沿著貝塞爾曲線精確移動元素的不同方法。
雖然所有 2 種方法都或多或少實用,但它們各有利弊:
- 方法 1 對于熟悉計時函數(shù) hack 的人來說可能更直觀。但是它在動畫時間方面不太靈活。
- 對于熟悉貝塞爾曲線數(shù)學(xué)構(gòu)造的人來說,方法 2 更有意義。動畫時間也很靈活。另一方面,由于使用@property.
就這樣!我希望你覺得這篇文章很有趣。請讓我知道你的想法!
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