目錄

• 前言
• CSS 數(shù)學(xué)函數(shù)
• 絕對值
  
• 中位數(shù)
• 數(shù)軸上兩點距離
  
• 三角函數(shù)
  
• 例子
• 一維交錯動畫
  
• 初始狀態(tài)
  
• 應(yīng)用動畫
  
• 交錯動畫
• 二維交錯動畫
  
• 初始狀態(tài)
  
• 應(yīng)用動畫
  
• 交錯動畫
• 另一種動畫
  
• 余弦波動動畫
  
• 初始狀態(tài)
  
• 余弦排列
  
• 波動動畫
  
• 交錯動畫
  

前言

大家好，這里是 CSS 兼 WebGL 魔法使——alphardex。
之前一直在玩 three.js ，接觸了很多數(shù)學(xué)函數(shù)，用它們創(chuàng)造過很多特效。于是我思考：能否在 CSS 中也用上這些數(shù)學(xué)函數(shù)，但發(fā)現(xiàn) CSS 目前還沒有，據(jù)說以后的新規(guī)范會納入，估計也要等很久。
然而，我們可以通過一些小技巧，來創(chuàng)作出一些屬于自己的 CSS 數(shù)學(xué)函數(shù)，從而實現(xiàn)一些有趣的動畫效果。
讓我們開始吧！

CSS 數(shù)學(xué)函數(shù)

注意：以下的函數(shù)用原生 CSS 也都能實現(xiàn)，這里用 SCSS 函數(shù)只是為了方便封裝，封裝起來的話更方便調(diào)用

絕對值

絕對值就是正的還是正的，負(fù)的變?yōu)檎?br>可以創(chuàng)造 2 個數(shù)，其中一個數(shù)是另一個數(shù)的相反數(shù)，比較它們的最大值，即可獲得這個數(shù)的絕對值

@function abs($v) {  @return max(#{$v}, calc(-1 * #{$v}));}

中位數(shù)

原數(shù)減 1 并乘以一半即可

@function middle($v) {  @return calc(0.5 * (#{$v} - 1));}

數(shù)軸上兩點距離

數(shù)軸上兩點距離就是兩點所表示數(shù)字之差的絕對值，有了上面的絕對值公式就可以直接寫出來

@function dist-1d($v1, $v2) {  $v-delta: calc(#{$v1} - #{$v2});  @return #{abs($v-delta)};}

三角函數(shù)

其實這個筆者也不會實現(xiàn)~不過之前看到過好友 chokcoco 的一篇文章寫到了如何在 CSS 中實現(xiàn)三角函數(shù)，在此表示感謝

@function fact($number) {  $value: 1;  @if $number>0 {    @for $i from 1 through $number {      $value: $value * $i;    }  }  @return $value;}@function pow($number, $exp) {  $value: 1;  @if $exp>0 {    @for $i from 1 through $exp {      $value: $value * $number;    }  } @else if $exp < 0 {    @for $i from 1 through -$exp {      $value: $value / $number;    }  }  @return $value;}@function rad($angle) {  $unit: unit($angle);  $unitless: $angle / ($angle * 0 + 1);  @if $unit==deg {    $unitless: $unitless / 180 * pi();  }  @return $unitless;}@function pi() {  @return 3.14159265359;}@function sin($angle) {  $sin: 0;  $angle: rad($angle);  // Iterate a bunch of times.  @for $i from 0 through 20 {    $sin: $sin + pow(-1, $i) * pow($angle, (2 * $i + 1)) / fact(2 * $i + 1);  }  @return $sin;}@function cos($angle) {  $cos: 0;  $angle: rad($angle);  // Iterate a bunch of times.  @for $i from 0 through 20 {    $cos: $cos + pow(-1, $i) * pow($angle, 2 * $i) / fact(2 * $i);  }  @return $cos;}@function tan($angle) {  @return sin($angle) / cos($angle);}

例子

以下的幾個動畫特效演示了上面數(shù)學(xué)函數(shù)的作用

一維交錯動畫

初始狀態(tài)

創(chuàng)建一排元素，用內(nèi)部陰影填充，準(zhǔn)備好我們的數(shù)學(xué)函數(shù)

<div>  <div></div>  ...(此處省略14個 list-item)  <div></div></div>

body {  display: flex;  justify-content: center;  align-items: center;  min-height: 100vh;  margin: 0;  background: #222;}:root {  --blue-color-1: #6ee1f5;}(這里復(fù)制粘貼上文所有的數(shù)學(xué)公式).list {  --n: 16;  display: flex;  flex-wrap: wrap;  justify-content: space-evenly;  &-item {    --p: 2vw;    --gap: 1vw;    --bg: var(--blue-color-1);    @for $i from 1 through 16 {      &:nth-child(#{$i}) {--i: #{$i};      }    }    padding: var(--p);    margin: var(--gap);    box-shadow: inset 0 0 0 var(--p) var(--bg);  }}

應(yīng)用動畫

這里用了 2 個動畫：grow 負(fù)責(zé)將元素縮放出來；melt 負(fù)責(zé)“融化”元素（即消除陰影的擴(kuò)散半徑）

<div>  <div></div>  ...(此處省略14個 list-item)  <div></div></div>

.list {  &.grow-melt {    .list-item {      --t: 2s;      animation-name: grow, melt;      animation-duration: var(--t);      animation-iteration-count: infinite;    }  }}@keyframes grow {  0% {    transform: scale(0);  }  50%,  100% {    transform: scale(1);  }}@keyframes melt {  0%,  50% {    box-shadow: inset 0 0 0 var(--p) var(--bg);  }  100% {    box-shadow: inset 0 0 0 0 var(--bg);  }}

交錯動畫

1. 計算出元素下標(biāo)的中位數(shù)
2. 計算每個元素 id 到這個中位數(shù)的距離
3. 根據(jù)距離算出比例
4. 根據(jù)比例算出 delay

<div>  <div></div>  ...(此處省略14個 list-item)  <div></div></div>

.list {  &.middle-stagger {    .list-item {      --m: #{middle(var(--n))}; // 中位數(shù)，這里是7.5      --i-m-dist: #{dist-1d(var(--i), var(--m))}; // 計算每個id到中位數(shù)之間的距離      --ratio: calc(var(--i-m-dist) / var(--m)); // 根據(jù)距離算出比例      --delay: calc(var(--ratio) * var(--t)); // 根據(jù)比例算出delay      --n-delay: calc((var(--ratio) - 2) * var(--t)); // 負(fù)delay表示動畫提前開始      animation-delay: var(--n-delay);    }  }}

地址：Symmetric Line Animation

二維交錯動畫

初始狀態(tài)

如何將一維的升成二維？應(yīng)用網(wǎng)格系統(tǒng)即可

<div>  <div></div>  ...(此處省略62個 grid-item)  <div></div></div>

.grid {  $row: 8;  $col: 8;  --row: #{$row};  --col: #{$col};  --gap: 0.25vw;  display: grid;  gap: var(--gap);  grid-template-rows: repeat(var(--row), 1fr);  grid-template-columns: repeat(var(--col), 1fr);  &-item {    --p: 2vw;    --bg: var(--blue-color-1);    @for $y from 1 through $row {      @for $x from 1 through $col {$k: $col * ($y - 1) + $x;&:nth-child(#{$k}) {  --x: #{$x};  --y: #{$y};}      }    }    padding: var(--p);    box-shadow: inset 0 0 0 var(--p) var(--bg);  }}

應(yīng)用動畫

跟上面的動畫一模一樣

<div>  <div></div>  ...(此處省略62個 grid-item)  <div></div></div>

.grid {  &.grow-melt {    .grid-item {      --t: 2s;      animation-name: grow, melt;      animation-duration: var(--t);      animation-iteration-count: infinite;    }  }}

交錯動畫

1. 計算出網(wǎng)格行列的中位數(shù)
2. 計算網(wǎng)格 xy 坐標(biāo)到中位數(shù)的距離并求和
3. 根據(jù)距離算出比例
4. 根據(jù)比例算出 delay

<div>  <div></div>  ...(此處省略62個 grid-item)  <div></div></div>

.grid {  &.middle-stagger {    .grid-item {      --m: #{middle(var(--col))}; // 中位數(shù)，這里是7.5      --x-m-dist: #{dist-1d(var(--x), var(--m))}; // 計算x坐標(biāo)到中位數(shù)之間的距離      --y-m-dist: #{dist-1d(var(--y), var(--m))}; // 計算y坐標(biāo)到中位數(shù)之間的距離      --dist-sum: calc(var(--x-m-dist) + var(--y-m-dist)); // 距離之和      --ratio: calc(var(--dist-sum) / var(--m)); // 根據(jù)距離和計算比例      --delay: calc(var(--ratio) * var(--t) * 0.5); // 根據(jù)比例算出delay      --n-delay: calc((var(--ratio) - 2) * var(--t) * 0.5      ); // 負(fù)delay表示動畫提前開始      animation-delay: var(--n-delay);    }  }}

地址：Symmetric Grid Animation

另一種動畫

可以換一種動畫 shuffle（穿梭），會產(chǎn)生另一種奇特的效果

<div>  <div></div>  ...(此處省略254個 grid-item )  <div></div></div>

.grid {  $row: 16;  $col: 16;  --row: #{$row};  --col: #{$col};  --gap: 0.25vw;  &-item {    --p: 1vw;    transform-origin: bottom;    transform: scaleY(0.1);  }  &.shuffle {    .grid-item {      --t: 2s;      animation: shuffle var(--t) infinite ease-in-out alternate;    }  }}@keyframes shuffle {  0% {    transform: scaleY(0.1);  }  50% {    transform: scaleY(1);    transform-origin: bottom;  }  50.01% {    transform-origin: top;  }  100% {    transform-origin: top;    transform: scaleY(0.1);  }}

地址：Shuffle Grid Animation

余弦波動動畫

初始狀態(tài)

創(chuàng)建 7 個不同顏色的（這里直接選了彩虹色）列表，每個列表有 40 個子元素，每個子元素是一個小圓點
讓這 7 個列表排列在一條線上，且 z 軸上距離錯開，設(shè)置好基本的 delay

<div>  <div>    <div></div>    ...(此處省略39個 list-item)  </div>  ...(此處省略6個 list)</div>

.lists {  $list-count: 7;  $colors: red, orange, yellow, green, cyan, blue, purple;  position: relative;  width: 34vw;  height: 2vw;  transform-style: preserve-3d;  perspective: 800px;  .list {    position: absolute;    top: 0;    left: 0;    display: flex;    transform: translateZ(var(--z));    @for $i from 1 through $list-count {      &:nth-child(#{$i}) {--bg: #{nth($colors, $i)};--z: #{$i * -1vw};--basic-delay-ratio: #{$i / $list-count};      }    }    &-item {      --w: 0.6vw;      --gap: 0.15vw;      width: var(--w);      height: var(--w);      margin: var(--gap);      background: var(--bg);      border-radius: 50%;    }  }}

余弦排列

運用上文的三角函數(shù)公式，讓這些小圓點以余弦的一部分形狀進(jìn)行排列

.lists {  .list {    &-item {      $item-count: 40;      $offset: pi() * 0.5;      --wave-length: 21vw;      @for $i from 1 through $item-count {&:nth-child(#{$i}) {  --i: #{$i};  $ratio: ($i - 1) / ($item-count - 1);  $angle-unit: pi() * $ratio;  $wave: cos($angle-unit + $offset);  --single-wave-length: calc(#{$wave} * var(--wave-length));  --n-single-wave-length: calc(var(--single-wave-length) * -1);}      }      transform: translateY(var(--n-single-wave-length));    }  }}

波動動畫

對每個小圓點應(yīng)用上下平移動畫，平移的距離就是余弦的波動距離

.lists {  .list {    &-item {      --t: 2s;      animation: wave var(--t) infinite ease-in-out alternate;    }  }}@keyframes wave {  from {    transform: translateY(var(--n-single-wave-length));  }  to {    transform: translateY(var(--single-wave-length));  }}

交錯動畫

跟上面一個套路，計算從中間開始的 delay，再應(yīng)用到動畫上即可

.lists {  .list {    &-item {      --n: #{$item-count + 1};      --m: #{middle(var(--n))};      --i-m-dist: #{dist-1d(var(--i), var(--m))};      --ratio: calc(var(--i-m-dist) / var(--m));      --square: calc(var(--ratio) * var(--ratio));      --delay: calc(calc(var(--square) + var(--basic-delay-ratio) + 1) * var(--t)      );      --n-delay: calc(var(--delay) * -1);      animation-delay: var(--n-delay);    }  }}

地址：Rainbow Sine

到此這篇關(guān)于通過CSS數(shù)學(xué)函數(shù)實現(xiàn)動畫特效的文章就介紹到這了,更多相關(guān)CSS實現(xiàn)動畫特效內(nèi)容請搜索以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持！