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CSS 动作路径标准 Motion Path 简介

探究 CSS Motion Path Level 1 规范如何打破传统直线与缩放位移的限制，通过 offset-path、offset-distance、offset-rotate 及 ray() 辐射线，赋予 DOM 元素沿着任意不规则 SVG 轨迹与曲线平滑飞行的能力。

AUTHOR
nimitzdev
TIMESTAMP
2019-01-08
COMMIT ID
git:5cfba4a
READING TIME
7 min read
TAG MATRIX
[w3c][css-motion-path-level1][css]

在 CSS 动画中，我们平常都会通过 CSS Animation 和 CSS Transform 等实现一些简单的 CSS 动画。然而，要想让动画对象沿着一条路径进行移动，还是有一些难点的。CSS Motion Path 标准的出现，让开发者能够给动画对象定义一条动画路径，配合 keyframe 等操作，轻松实现让一个物体沿着一条路径进行动画。

Motion Path Level 1 从 2015 年 4 月 9 日发表第一个工作草案以来，经过3年多的时间，发展得已经比较成熟了，同时 Google Chrome、Opera 浏览器也是第一批能够支持大部分草案标准功能的浏览器。

下面我们就来了解一下吧。

动作路径

既然是要让对象沿着一条路径走，那么本标准中最重要的点就在如何定义路径上了。

offset-path

offset-path 即为定义路径的属性，它能够接受 ray()、CSS Shaps 中的图形 以及能够接受类似 SVG 路径定义的 path()。

在 Chrome 中，目前叫 motion-path

ray()

ray()即为辐射线。它以容器的中心为圆心，在容器中嵌入一个能够嵌入的最大圆形，结合自定义的夹角，将圆心与边上的点相连，形成路径。

ray接受三个参数，分别是角度，大小以及设置是否让对象完全包含在路径内。

用下面的例子进行一一解释

<style>
  body {
    transform-style: preserve-3d;
    width: 200px;
    height: 200px;
  }
  .box {
    width: 50px;
    height: 50px;
    offset-position: 50% 50%;
    offset-distance: 100%;
    offset-rotate: 0deg;
  }
  #redBox {
    background-color: red;
    offset-path: ray(45deg closest-side);
  }
  #blueBox {
    background-color: blue;
    offset-path: ray(180deg closest-side);
  }
</style>
<body>
  <div class="box" id="redBox"></div>
  <div class="box" id="blueBox"></div>
</body>

角度

即 CSS 中的角度定义，如上图，45deg 和 90deg 分别形成 45 度和 90 度的夹角。

大小

第二个大小参数决定了路径的长短，它支持以下的属性

属性值含义
closest-side初始位置到最近一边的距离
closest-corner初始位置到最近一角的距离
farthest-side初始位置到最远一遍的距离
farthest-corner初始位置到最远一角的距离
sides初始位置到交线的距离
contain

设置对象是否完全包含在路径之中

如果上述例子设置了 conatin，两个 box 将会完全包含在路径之内

offset-path: ray(90deg, closest-side, contain)

CSS  图形

我们还能利用 CSS 中的形状来定义动作路径，CSS 中的形状我们已经不陌生了，例如inset() , circle(), ellipse(), polygon()，甚至还能使用盒模型的数值如 margin-box, border-box, padding-box, content-box。

下面这个例子使用了 margin-box 的边作为动作路径：

<style>
  body {
    width: 500px;
    height: 300px;
    border-radius: 80px;
    border: dashed aqua;
    margin: 0;
  }
  #blueBox {
    width: 40px;
    height: 20px;
    background-color: blue;
    offset-path: margin-box;
  }
</style>
<body>
  <div id="blueBox"></div>
</body>

path()

path() 可以接受 SVG 中的几何描述数据作为动作路径

.path {
  offset-path: path('M150 0 L75 200 L225 200 Z');
}

如上代码使用 SVG 描述一个三角形，那么这个对象的动作路径即为这个三角形，那么他的初始位置以及初始方向，可以参考 SVG 相关标准进行设定。

url

url 与 上面的 path() 相同，path() 直接将 SVG 几何描述内容写到 CSS 中，url 则可以直接引用 SVG 文件。

offset-distance

offset-distance 用于设定对象在路径上的位置。

<style>
  body {
    transform-style: preserve-3d;
    width: 300px;
    height: 300px;
    border: dashed gray;
    border-radius: 50%;
  }
  .circleBox {
    position: absolute;
    left: 50%;
    top: 50%;
    width: 40px;
    height: 40px;
    background-color: red;
    border-radius: 50%;
  }
  #circle1 {
    offset-path: ray(0deg farthest-side);
    offset-distance: 50%;
  }
  #circle2 {
    offset-path: ray(90deg farthest-side);
    offset-distance: 20%;
  }
  #circle3 {
    offset-path: ray(225deg farthest-side);
    offset-distance: 100%;
  }
</style>
<body>
  <div class="circleBox" id="circle1"></div>
  <div class="circleBox" id="circle2"></div>
  <div class="circleBox" id="circle3"></div>
</body>

 上面例子中，通过设定三个不同的offset-distance设定对应对象在路径上的位置分别为 50%, 20%, 100%。

那么对于 SVG 的几何图形，我们所设定的一些路径可能没有闭合，那么 offset-distance 设定超过 100% 会怎么样呢？

<style>
  .item {
    width: 100px;
    height: 40px;
    offset-position: 0% 0%;
    offset-path: path('m 0 0 h 200 v 150');
  }
  #box1 {
    background-color: red;
    offset-distance: -280%;
  }
  #box2 {
    background-color: green;
    offset-distance: 190%;
  }
</style>
<body>
  <div class="item" id="box1"></div>
  <div class="item" id="box2"></div>
</body>

可以看到，两个分别设置在 -280% 和 +190% 的位置，最终由于路径没有形成闭合，两个对象停留在最小和最大的可达位置。

<style>
  .item {
    width: 100px;
    height: 40px;
    offset-position: 0% 0%;
    offset-path: path('m 0 0 h 200 v 150 z');
  }
  #box1 {
    background-color: red;
    offset-distance: -280%;
  }
  #box2 {
    background-color: green;
    offset-distance: 190%;
  }
</style>
<body>
  <div class="item" id="box1"></div>
  <div class="item" id="box2"></div>
</body>

上面的例子则演示了闭合路径的状态，两个对象均可在路径上“循环”移动。

offset-position

offset-position 指定了路径本身的初始位置在哪里，可以提供属性值auto或者指定的位置。如果offset-position为auto并且position不为static，那么默认的offset-position则为position的位置。

<style>
  #wrap {
    position: relative;
    width: 300px;
    height: 300px;
    border: 1px solid black;
  }

  #box {
    width: 100px;
    height: 100px;
    background-color: green;
    position: absolute;
    top: 100px;
    left: 80px;
    offset-position: auto;
    offset-anchor: center;
    offset-path: ray(45deg);
  }
</style>
<body>
  <div id="wrap">
    <div id="box"></div>
  </div>
</body>

offset-anchor

需要移动的对象可能不一定得是对象的正中心，我们想要自定义对象的锚点，则可以通过offset-anchor来实现。

#plane {
  offset-anchor: center;
}

上面例子指定了对象的锚点在中心位置。

<style>
  body {
    transform-style: preserve-3d;
    width: 300px;
    height: 300px;
    border: 2px solid gray;
    border-radius: 50%;
  }
  .box {
    width: 50px;
    height: 50px;
    background-color: orange;
    offset-position: 50% 50%;
    offset-distance: 100%;
    offset-rotate: 0deg;
  }
  #item1 {
    offset-path: ray(45deg closest-side);
    offset-anchor: right top;
  }
  #item2 {
    offset-path: ray(135deg closest-side);
    offset-anchor: right bottom;
  }
  #item3 {
    offset-path: ray(225deg closest-side);
    offset-anchor: left bottom;
  }
  #item4 {
    offset-path: ray(315deg closest-side);
    offset-anchor: left top;
  }
</style>
<body>
  <div class="box" id="item1"></div>
  <div class="box" id="item2"></div>
  <div class="box" id="item3"></div>
  <div class="box" id="item4"></div>
</body>

上面例子中指定了四个矩形的四个不同的锚点位置。

如果 offset-anchor 的属性值为 auto，有如下规则进行计算：

条件结果
offset-path: none;
offset-position: 非 auto;		取 offset-position 的值
offset-anchor: auto;
offset-path: none;		与 background-position 行为相同
如果上述都不符合取 transform-origin 的值
<style>
  body {
    width: 500px;
    height: 500px;
  }
  .box {
    background-color: mediumpurple;
    offset-path: none;
    offset-anchor: auto;
  }
  #item1 {
    offset-position: 90% 20%;
    width: 60%;
    height: 20%;
  }
  #item2 {
    offset-position: 100% 100%;
    width: 30%;
    height: 10%;
  }
  #item3 {
    offset-position: 50% 100%;
    width: 20%;
    height: 60%;
  }
  #item4 {
    offset-position: 0% 100%;
    width: 30%;
    height: 90%;
  }
</style>
<body>
  <div class="box" id="item1"></div>
  <div class="box" id="item2"></div>
  <div class="box" id="item3"></div>
  <div class="box" id="item4"></div>
</body>

上面例子展示了，offset-anchor 为 auto 时，锚点的位置计算结果。

offset-rotate

offset-rotate 指定了对象的旋转角度或是如何自动旋转。

属性值效果
auto对象根据当前路径的朝向进行旋转
如果对 offset-distance 进行动画，对象也会随着当前点的朝向进行旋转
reverse与 auto 效果相同，但与朝向相反
自定义角度对象始终朝着一个方向旋转

当属性值为 auto 时，随着 offset-distance 的改变，角度也会自动改变

当属性值为 reverse 时，角度与朝向相反

当属性值为 -45deg 时，角度始终不变

在线演示

参考资料

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FILE: posts/2019/01-css-motion-paths-level1.mdx[EOF]