CSS动画完全指南

CSS动画是现代网页设计中不可或缺的一部分，它能够为用户界面添加生动的交互效果，提升用户体验。本文将介绍CSS动画的三个主要组成部分：过渡(Transition)、变换(Transform)和动画(Animation)。

一. 过渡(Transition)

过渡允许CSS属性值在指定的时间内平滑地变化，而不是立即变化。这是实现简单动画效果的最基本方式。

基本语法

.element {
/* 单个属性过渡 */
transition-property: opacity; /* 指定过渡的CSS属性 */
transition-duration: 0.3s; /* 过渡持续时间 */
transition-timing-function: ease; /* 过渡时间函数 */
transition-delay: 0s; /* 过渡延迟时间 */

/* 简写形式 */
transition: opacity 0.3s ease 0s;

/* 多个属性过渡 */
transition: opacity 0.3s ease, transform 0.5s ease-in-out;
}

过渡属性

1. 1. transition-property

• • 指定应用过渡效果的CSS属性名称
• • 值：none、all或特定CSS属性名称（如opacity、transform等）
• • 可以指定多个属性，用逗号分隔

• 2. transition-duration
• • 指定过渡效果持续的时间
• • 值：以秒(s)或毫秒(ms)为单位的时间值
• • 默认值为0s，表示没有过渡效果
• 3. transition-timing-function
• • 指定过渡效果的速度曲线
• • 常用值：
• • ease：默认值，慢开始，快中间，慢结束
• • linear：匀速
• • ease-in：慢开始，快结束
• • ease-out：快开始，慢结束
• • ease-in-out：慢开始，慢结束
• • cubic-bezier(n,n,n,n)：自定义贝塞尔曲线
• • steps(n, start|end)：阶梯函数
• 4. transition-delay
• • 指定过渡效果开始前的延迟时间
• • 值：以秒(s)或毫秒(ms)为单位的时间值
• • 默认值为0s，表示没有延迟

实际应用示例

1. 按钮悬停效果

<button class="btn">悬停按钮</button>

.btn {
padding: 10px20px;
background-color: #3498db;
color: white;
border: none;
border-radius: 4px;
cursor: pointer;
transition: background-color 0.3s ease, transform 0.2s ease;
}

.btn:hover {
background-color: #2980b9;
transform: scale(1.05);
}

.btn:active {
transform: scale(0.95);
}

2. 卡片翻转效果

<div class="card-container">
  <div class="card">
    <div class="card-front">正面内容</div>
    <div class="card-back">背面内容</div>
  </div>
</div>

.card-container {
perspective: 1000px;
width: 200px;
height: 300px;
}

.card {
width: 100%;
height: 100%;
position: relative;
transform-style: preserve-3d;
transition: transform 0.6s;
}

.card-front, .card-back {
position: absolute;
width: 100%;
height: 100%;
backface-visibility: hidden;
display: flex;
align-items: center;
justify-content: center;
border-radius: 10px;
}

.card-front {
background-color: #f1c40f;
}

.card-back {
background-color: #e74c3c;
transform: rotateY(180deg);
}

.card-container:hover.card {
transform: rotateY(180deg);
}

3. 导航菜单下划线效果

<nav>
  <ul class="menu">
    <li><a href="#">首页</a></li>
    <li><a href="#">关于</a></li>
    <li><a href="#">服务</a></li>
    <li><a href="#">联系</a></li>
  </ul>
</nav>

.menu {
display: flex;
list-style: none;
gap: 20px;
}

.menua {
text-decoration: none;
color: #333;
position: relative;
padding: 5px0;
}

.menua::after {
content: '';
position: absolute;
bottom: 0;
left: 0;
width: 0;
height: 2px;
background-color: #3498db;
transition: width 0.3s ease;
}

.menua:hover::after {
width: 100%;
}

二. 变换(Transform)

变换允许你修改元素的形状、大小和位置，而不影响文档流。它通常与过渡或动画结合使用，创建更复杂的视觉效果。

2D变换

.element {
/* 平移 */
transform: translateX(20px); /* 水平方向平移 */
transform: translateY(20px); /* 垂直方向平移 */
transform: translate(20px, 20px); /* 水平和垂直方向平移 */

/* 缩放 */
transform: scaleX(1.5); /* 水平方向缩放 */
transform: scaleY(1.5); /* 垂直方向缩放 */
transform: scale(1.5); /* 水平和垂直方向等比例缩放 */
transform: scale(1.5, 0.5); /* 水平和垂直方向不等比例缩放 */

/* 旋转 */
transform: rotate(45deg); /* 顺时针旋转45度 */
transform: rotate(-45deg); /* 逆时针旋转45度 */

/* 倾斜 */
transform: skewX(15deg); /* 水平方向倾斜 */
transform: skewY(15deg); /* 垂直方向倾斜 */
transform: skew(15deg, 10deg); /* 水平和垂直方向倾斜 */

/* 组合变换 */
transform: translate(20px, 20px) rotate(45deg) scale(1.5);
/* 注意：变换的顺序会影响最终结果 */
}

3D变换

.element {
/* 3D平移 */
transform: translateZ(20px); /* Z轴平移 */
transform: translate3d(20px, 20px, 20px); /* X、Y、Z轴平移 */

/* 3D旋转 */
transform: rotateX(45deg); /* 绕X轴旋转 */
transform: rotateY(45deg); /* 绕Y轴旋转 */
transform: rotateZ(45deg); /* 绕Z轴旋转，等同于rotate(45deg) */
transform: rotate3d(1, 1, 1, 45deg); /* 绕自定义轴旋转 */

/* 3D缩放 */
transform: scaleZ(1.5); /* Z轴缩放 */
transform: scale3d(1.5, 1.5, 1.5); /* X、Y、Z轴缩放 */

/* 透视 */
transform: perspective(500px); /* 设置透视距离 */
}

/* 3D变换相关属性 */
.container {
perspective: 1000px; /* 设置观察者与z=0平面的距离 */
perspective-origin: center center; /* 设置透视的观察点位置 */
}

.element {
transform-style: preserve-3d; /* 子元素保留3D空间 */
backface-visibility: hidden; /* 隐藏元素的背面 */
}

变换原点

.element {
  transform-origin: center center; /* 默认值，变换的原点在元素中心 */
  transform-origin: top left; /* 变换的原点在元素左上角 */
  transform-origin: 50px 50px; /* 变换的原点在距离左上角50px, 50px的位置 */
  transform-origin: 50% 50% 0; /* 3D变换的原点 */
}

实际应用示例

1. 图片悬停放大效果

<div class="image-container">
  <img src="image.jpg" alt="示例图片">
</div>

.image-container {
width: 300px;
height: 200px;
overflow: hidden;
border-radius: 8px;
}

.image-containerimg {
width: 100%;
height: 100%;
object-fit: cover;
transition: transform 0.5s ease;
}

.image-container:hoverimg {
transform: scale(1.1);
}

2. 3D卡片效果

<div class="card-3d">
  <div class="card-content">
    <div class="card-front">正面内容</div>
    <div class="card-back">背面内容</div>
  </div>
</div>

.card-3d {
perspective: 1000px;
width: 200px;
height: 300px;
}

.card-content {
width: 100%;
height: 100%;
position: relative;
transform-style: preserve-3d;
transition: transform 0.8s;
}

.card-front, .card-back {
position: absolute;
width: 100%;
height: 100%;
backface-visibility: hidden;
display: flex;
align-items: center;
justify-content: center;
border-radius: 10px;
box-shadow: 04px8pxrgba(0,0,0,0.1);
}

.card-front {
background-color: #3498db;
color: white;
}

.card-back {
background-color: #2ecc71;
color: white;
transform: rotateY(180deg);
}

.card-3d:hover.card-content {
transform: rotateY(180deg);
}

3. 按钮点击效果

<button class="btn-3d">3D按钮</button>

.btn-3d {
position: relative;
padding: 12px24px;
background-color: #e74c3c;
color: white;
border: none;
border-radius: 5px;
font-weight: bold;
cursor: pointer;
transform-style: preserve-3d;
transform: translateZ(0);
transition: transform 0.2s, box-shadow 0.2s;
box-shadow: 06px0#c0392b, 08px10pxrgba(0,0,0,0.3);
}

.btn-3d:hover {
transform: translateY(-2px);
box-shadow: 08px0#c0392b, 010px15pxrgba(0,0,0,0.3);
}

.btn-3d:active {
transform: translateY(4px);
box-shadow: 02px0#c0392b, 04px6pxrgba(0,0,0,0.3);
}

三. 动画(Animation)

动画允许你创建从一个CSS样式配置到另一个CSS样式配置的过渡效果。与过渡不同，动画可以包含多个状态变化，并且可以自动播放，而不需要触发事件。

关键帧(@keyframes)

关键帧定义了动画在特定时间点的样式。

@keyframes slidein {
from {
    transform: translateX(100%);
    opacity: 0;
  }

50% {
    opacity: 0.5;
  }

to {
    transform: translateX(0);
    opacity: 1;
  }
}

动画属性

.element {
/* 指定动画名称 */
animation-name: slidein;

/* 指定动画持续时间 */
animation-duration: 1s;

/* 指定动画的速度曲线 */
animation-timing-function: ease;

/* 指定动画开始前的延迟时间 */
animation-delay: 0s;

/* 指定动画的播放次数 */
animation-iteration-count: 1; /* 具体数值或infinite(无限循环) */

/* 指定动画的播放方向 */
animation-direction: normal; 
/* 其他值: reverse(反向), alternate(交替), alternate-reverse(反向交替) */

/* 指定动画的填充模式 */
animation-fill-mode: none;
/* 其他值: forwards(保持最后一帧), backwards(应用第一帧), both(同时应用) */

/* 指定动画的运行状态 */
animation-play-state: running; /* 或paused(暂停) */

/* 简写形式 */
animation: slidein 1s ease 0s1 normal forwards running;

/* 多个动画 */
animation: slidein 1s ease, fadeout 2s ease 1s;
}

实际应用示例

1. 加载动画

<div class="loader"></div>

.loader {
width: 50px;
height: 50px;
border: 5px solid #f3f3f3;
border-top: 5px solid #3498db;
border-radius: 50%;
animation: spin 1s linear infinite;
}

@keyframes spin {
0% { transform: rotate(0deg); }
100% { transform: rotate(360deg); }
}

2. 脉冲效果

<div class="pulse"></div>

.pulse {
width: 100px;
height: 100px;
background-color: #3498db;
border-radius: 50%;
position: relative;
animation: pulse 2s ease infinite;
}

@keyframes pulse {
0% {
    transform: scale(0.95);
    box-shadow: 0000rgba(52, 152, 219, 0.7);
  }

70% {
    transform: scale(1);
    box-shadow: 00015pxrgba(52, 152, 219, 0);
  }

100% {
    transform: scale(0.95);
    box-shadow: 0000rgba(52, 152, 219, 0);
  }
}

3. 弹跳文本

<div class="bouncing-text">
  <span>B</span>
  <span>O</span>
  <span>U</span>
  <span>N</span>
  <span>C</span>
  <span>E</span>
</div>

.bouncing-text {
display: flex;
justify-content: center;
align-items: center;
}

.bouncing-textspan {
font-size: 2rem;
font-weight: bold;
color: #3498db;
display: inline-block;
animation: bounce 0.5s ease infinite alternate;
}

.bouncing-textspan:nth-child(2) {
animation-delay: 0.1s;
}

.bouncing-textspan:nth-child(3) {
animation-delay: 0.2s;
}

.bouncing-textspan:nth-child(4) {
animation-delay: 0.3s;
}

.bouncing-textspan:nth-child(5) {
animation-delay: 0.4s;
}

.bouncing-textspan:nth-child(6) {
animation-delay: 0.5s;
}

@keyframes bounce {
0% {
    transform: translateY(0);
  }
100% {
    transform: translateY(-15px);
  }
}

4. 淡入淡出轮播图

<div class="slideshow">
  <div class="slide"></div>
  <div class="slide"></div>
  <div class="slide"></div>
</div>

.slideshow {
position: relative;
width: 100%;
height: 300px;
overflow: hidden;
}

.slide {
position: absolute;
top: 0;
left: 0;
width: 100%;
height: 100%;
opacity: 0;
background-size: cover;
background-position: center;
animation: slideshow 15s infinite;
}

.slide:nth-child(1) {
background-image: url('image1.jpg');
animation-delay: 0s;
}

.slide:nth-child(2) {
background-image: url('image2.jpg');
animation-delay: 5s;
}

.slide:nth-child(3) {
background-image: url('image3.jpg');
animation-delay: 10s;
}

@keyframes slideshow {
0%, 25%, 100% {
    opacity: 0;
    z-index: 0;
  }
30%, 45% {
    opacity: 1;
    z-index: 1;
  }
50%, 95% {
    opacity: 0;
    z-index: 0;
  }
}

四. 性能优化

高性能动画

为了创建流畅的动画，应该优先考虑以下属性，因为它们可以由GPU加速：

• • transform
• • opacity
• • filter

尽量避免直接修改影响布局的属性，如：

• • width/height
• • margin/padding
• • top/left/right/bottom
• • font-size

其他优化技巧

1. 1. 使用will-change属性

.element {
  will-change: transform, opacity;
}

1. 2. 使用requestAnimationFrame进行JavaScript动画

function animate() {
  // 更新动画
  element.style.transform = `translateX(${position}px)`;
  
  // 请求下一帧
  requestAnimationFrame(animate);
}

// 开始动画
requestAnimationFrame(animate);

1. 3. 减少同时运行的动画数量
2. 4. 使用transform: translateZ(0)或transform: translate3d(0,0,0)触发GPU加速

.element {
  transform: translateZ(0);
}

五. 响应式动画

基于媒体查询的动画调整

@media (max-width: 768px) {
  .element {
    animation-duration: 0.5s; /* 在小屏幕上使用更短的动画时间 */
  }
}

@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .element {
    animation: none; /* 对于那些偏好减少动画的用户，禁用动画 */
    transition: none;
  }
}

使用CSS变量控制动画

:root {
--animation-duration: 1s;
--animation-distance: 20px;
}

@media (max-width: 768px) {
:root {
    --animation-duration: 0.5s;
    --animation-distance: 10px;
  }
}

.element {
animation: slide var(--animation-duration) ease;
}

@keyframes slide {
from {
    transform: translateX(var(--animation-distance));
  }
to {
    transform: translateX(0);
  }
}

总结

CSS动画是创建交互式和吸引人的网页界面的强大工具：

1. 1. 过渡(Transition) 适用于简单的状态变化，如悬停效果。
2. 2. 变换(Transform) 提供了改变元素形状、大小和位置的能力，不影响文档流。
3. 3. 动画(Animation) 允许创建复杂的多状态动画序列，可以自动播放。