使用 Sass 自动化处理 CSS 动画

Question

有一天 Harry Roberts 有一段有关于他网站上的代码在 twitter 求教，如果有可能，在某些方面得到改善。Harry Roberts 做的是使用 keyframes 的 carousel 动画，所以说使用一些数学计算是有可能得到相应改善。

有什么好主意？

据我所见，Harry Roberts 在他的主页上使用了一个 carousel 动画。可以使用 CSS，为什么要使用 JavaScript 呢，你说对吧。所以他使用 CSS 动画来制作 Carousel 动画。这听起来似乎是一个很好的想法，但直到你需要计算 keyframe 时，你就不会这么认为。

下面是有关于 Harry Roberts 对 Carousel 动画做的描述。

滚动 Carousel（硬编码，有点让人觉得恶心！）和使用一个小动画（这个动画运动是模糊/动画）。整个 Carousel 动画需要计算过渡和延迟时间（比如 100%）：

n * x + (n - 1) * y = 100

其中 n 是指幻灯片的数量，x 是动画在静态时的百分比，y 是动画在运动时的百分比。

这个动画有 5 张幻灯片，根据上面描述，可以得到：

5 * x + (5 - 1) * y = 100

如果知道 x 和 n 的值，我们就可以计算出 y 的值：

(100 - (n * x)) / (n - 1) = y

假设x选择的值为17.5（也就是动画中17.5%位置），我们知道n=5，这样可以计算出y=3.125:

(100 - (5 * 17.5)) / (5 -1) = 3.125

帧从17.5%过渡到3.125%等等，直到100%。

如果我们把x设置为15，那么可以计算出y=6.25:

(100 - (5 * 15)) / (5 -1) = 6.25

如果y运动是从"zero-or-below"，这也意味着，我们选择了x值太大。

注意，我们还有一个中间点，也就是在中间过渡帧，这个数可以这们得来：

(a * x) + ((a - 1) * y) + (y / 2)

问题是在n个帧哪一个帧才是中间帧。一般情况是3和4之间：

(3 * 17.5) + （(3 - 1) * 3.125）+ (3.125 / 2) = 60.3125

这的确很混乱。

最终结果是：

@keyframes carousel {
  0% {
    transform: translate3d(0, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  17.5% {
    transform: translate3d(0, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  19.0625% {
    filter: blur(2px);
  }
  20.625% {
    transform: translate3d(-20%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  38.125% {
    transform: translate3d(-20%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  39.6875% {
    filter: blur(2px);
  }
  41.25%   {
    transform: translate3d(-40%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  58.75%   {
    transform: translate3d(-40%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  60.3125% {
    filter: blur(2px);
  }
  61.875%  {
    transform: translate3d(-60%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  79.375%  {
    transform: translate3d(-60%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  80.9375% {
    filter: blur(2px);
  }
  82.5%    {
    transform: translate3d(-80%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
  100%     {
    transform: translate3d(-80%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
}

清洁 CSS 动画

之前我考虑过 Sass，减少动画代码。从上面的代码块中，我们不难发现，有一些关键帧是相同的。这样我们可以把代码清理清理，让整个动画变得更简单：

@keyframes carousel {
  0%,
  17.5% {
    transform: translate3d(0, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }

  19.0625% {
    filter: blur(2px);
  }

  20.625%,
  38.125% {
    transform: translate3d(-20%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }

  39.6875% {
    filter: blur(2px);
  }

  41.25%,
  58.75% {
    transform: translate3d(-40%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }

  60.3125% {
    filter: blur(2px);
  }

  61.875%,
  79.375% {
    transform: translate3d(-60%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }

  80.9375% {
    filter: blur(2px);
  }

  82.5%,
  100% {
    transform: translate3d(-80%, 0, 0);
    filter: blur(0);
  }
}

Sass 怎么玩

关键帧通常可以得到优化。因为 @keyframes中循环的帧通常很容易产生重复的动画。我们可以试试。

首先，为了保持一致性，我们照常使用Harry的变量名：n,x和y。别忘了它们的含义：

• $n是动画中的帧数
• $x是动画帧的百分比，逻辑上是小于或等于100% / $n
• $y是动画中每一帧的比例

---

$n: 5;
$x: 17.5%;
$y: (100% - $n * $x) / ($n - 1);

现在我们在 @keyframes 中做一个循环:

@keyframes carousel {
    @for $i from 0 to $n { // 0, 1, 2, 3, 4
        //Sass动画
    }
}

在循环中，我们使用Harry的公式计算每一对相同的关键帧(比如41.25%和58.75%):

$current-frame: ($i * $x) + ($i * $y);
$next-frame: (($i + 1) * $x) + ($i + $y);

特别声明：小括号完全可以略去，这里只是用它们来让代码保持更干净。

现在，我们使用这些变量来生成关键帧，别忘了在里面插入正确的CSS(有关于更多的Sass内容，可以点击这里)：

#{$current-frame, $next-frame} {
  transform: translateX($i * -100% / $frames);
  filter: blur(0);
}

非常简单，不是吗？运行第一个循环之后，编译出CSS代码：

0%, 17.5% {
  transform: translate3d(0%, 0, 0);
  filter: blur(0);
}

剩下的就是Harry说的，在中间帧中添加blur()效果。我们可以使用他的公式计算出：

$halfway-frame: $i * ($x / 1%) + ($i - 1) * $y + ($y / 2);

#{$halfway-frame} {
  filter: blur(2px);
}

这里出错了。

无效的 CSS：我们预期的关键帧，比如10%，可计算出来的是-1.5625%。

正如你所看到，我们最终得到了一个负的关键帧。这在 CSS规范 中是禁止的，就算在 Sass 中也认为这是一个错误，所以我们需要确保这种事情不会发生。实际上，只有当$i为0才会发生。因此，有一个简单的方法来阻止这样的事情发生，根据规则输出 $i 的值：

@if $i > 0 {
  #{$halfway-frame} {
    filter: blur(2px);
  }
}

错误解决了，这是最后的代码：

$n: 5;
$x: 17.5%;
$y: (100% - $n * $x) / ($n - 1);

@keyframes carousel {
  @for $i from 0 to $n {
    $current-frame: ($i * $x) + ($i * $y);
    $next-frame: (($i + 1) * $x) + ($i + $y);

    #{$current-frame, $next-frame} {
      transform: translate3d($i * -100% / $frames, 0, 0);
    }

    $halfway-frame: $i * ($x / 1%) + ($i - 1) * $y + ($y / 2);

    @if $i > 0 {
      #{$halfway-frame} {
        filter: blur(2px);
      }
    }
  }
}

将这一切放在一个 mixin 中

到目前为止，这一切都好了？Harry的动画代码工作的很好，所以他没有再次计算。如果他想把幻灯片从5张变成4张，或者说希望动画时间更快或更慢，这一切以得重新开始。

目前我们的变量会污染全范围。同样的，如果在其他地方需要Carousel动画，需要重新设置其他变量名，然后将动画内容复制到新的动画中。这绝不是理想的做法。

这就是我们使用 mixin 的理由。为了让事情更易理解，我们使用实际的变量名来替代这些字母：

• $n 换成 $frames
• $x 换成 $static
• $y 换成 $animating

另外，为了确保它输出不同的动，可以利用 mixin 多次调用不同的参数。所以我们需要再添加一个参数：动画的名字。

@mixin carousel-animation($frames, $static, $name: 'carousel') {
  $animating: (100% - $frames * $static) / ($frames - 1);

  // Moar Sass
}

由于 mixin 可以在不同的地方调用，为了阻止选择器包括它，可以使用 @at-root 确保动画输出是在根级别：

@mixin carousel-animation($frames, $static, $name: 'carousel') {
  $animating: (100% - $frames * $static) / ($frames - 1);

  @at-root {
    @keyframes #{$name} {
      // Animation logic here
    }
  }
}

在实际中，可以这样调用：

@include carousel-animation(
  $frames: 5,
  $static: 17.5%
);

编译出来的 CSS:

@keyframes carousel {
  0%, 17.5% {
    transform: translateX(0%);
    filter: blur(0);
  }
  19.0625% {
    filter: blur(2px);
  }
  20.625%, 38.125% {
    transform: translateX(-20%);
    filter: blur(0);
  }
  39.6875% {
    filter: blur(2px);
  }
  41.25%, 58.75% {
    transform: translateX(-40%);
    filter: blur(0);
  }
  60.3125% {
    filter: blur(2px);
  }
  61.875%, 79.375% {
    transform: translateX(-60%);
    filter: blur(0);
  }
  80.9375% {
    filter: blur(2px);
  }
  82.5%, 100% {
    transform: translateX(-80%);
    filter: blur(0);
  }
}

任务完成了。如果我们想在联系页面使用另一个动，可以这样使用：

@include carousel-animation(
  $name: 'carousel-contact',
  $frames: 3,
  $static: 20%
);

是不是十分完美。

总结

这想当的完美。而 Harry 当初的代码容易阅读，但真的不太容易维护。使用 Sass 的自动化计算和循环特性，可以变得更佳方便。当然，它也使代码变得更为复杂，但这也使得它易于维护和更新。使用起来也非常的简单。