CSS3动画之抛物线

今天来说下CSS3动画，目标是让一个方块做抛物线运动。主要用到的CSS3属性有animation，transform，@keyframes，transition等。

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Animation版-0

我们先建立一个HTML文件，test.html:

因为animation属性可以通过@keyframes 规则创建动画，那么如果我们要做抛物线，可以尝试简单定义几个阶段的位置。
编写我们的CSS文件，animation.css:

.item {
    width:50px;
    height: 50px;
    display: inline-block;
    position: absolute;
    top: 100px;
    background-color: red;
}

div { 
      animation: example 3s linear 1s 1; 
      -webkit-animation: example 3s linear 1s 1;
      -moz-animation: example 3s linear 1s 1;
 }

@-moz-keyframes example { 
     0% { transform: translate3d(0px, 0, 0);        } 
     25% { transform: translate3d(100px, -40px, 0); }
     50% { transform: translate3d(200px, -56px, 0); }
     75% { transform: translate3d(300px, -68px, 0); } 
    100% { transform: translate3d(400px, -80px, 0); } 
}
 @-webkit-keyframes example { 
     0% { transform: translate3d(0px, 0, 0);        } 
     25% { transform: translate3d(100px, -40px, 0); }
     50% { transform: translate3d(200px, -56px, 0); }
     75% { transform: translate3d(300px, -68px, 0); } 
    100% { transform: translate3d(400px, -80px, 0); } 
}

运行一下，只能用惨不忍睹来形容了。写到这里肯定要被喷了，这简直就是坑爹啊。
首先这种做法并不是抛物线，只是几段线段拼在一起，如果把百分比做的细一点，可以类似于抛物线，但是大大加大了coding的时间，而且只是在模拟抛物线，还不如使用抛物线的公式，通过javascript去计算每个点的坐标。

这一版是纯粹的反面教材。

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Animation版-1

重新分析一下这个问题，抛物线其实是水平方向的匀速运动和垂直方向的匀加速运动。那么我们可以在item外面套一个div，里面那个控制水平方向的运动，速度曲线用linear，外面那个控制垂直方向的运动，速度曲线用ease-in。
test.html:

然后是animation.css：

.item, .item2 {
    width:50px;
    height: 50px;
    display: inline-block;
    position: absolute;
    top: 100px;
    left: 0px;
    background-color: red;
}
.wraper {
    animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1; 
    -webkit-animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1;
    -moz-animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1;
}

.wraper .item {
    animation: hor-animation 3s linear 1s 1; 
    -webkit-animation: hor-animation 3s linear 1s 1;
    -moz-animation: hor-animation 3s linear 1s 1;
}

@-moz-keyframes hor-animation { 
    0% { transform: translateX(0px);     } 
    100% { transform: translateX(400px); } 
}
 @-webkit-keyframes hor-animation { 
    0% { transform: translateX(0px);     } 
    100% { transform: translateX(400px); }
}

@-moz-keyframes vertical-animation { 
    0% { transform: translateY(0px);     } 
    100% { transform: translateY(400px); } 
}
 @-webkit-keyframes vertical-animation { 
    0% { transform: translateY(0px);     } 
    100% { transform: translateY(400px); } 
}

ok，运行一下，不错像个抛物线。

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Transition版-1

刚才那种方式，需要多加一个dom元素，那有没有办法不加呢。当然有，可以对postion:absolute使用transition属性，分别控制top和left的变化，top变化时间曲线为ease-in，left变化的时间曲线为linear。
我们加多一个item2来做这件事情：
test.html:

<script type=text/javascript src=animation.js></script>

animation.css:

.item, .item2 {
    width:50px;
    height: 50px;
    display: inline-block;
    position: absolute;
    top: 100px;
    left: 0px;
    background-color: red;
}

.wraper {
    animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1; 
    -webkit-animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1;
    -moz-animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1;
}

.wraper .item {
    animation: hor-animation 3s linear 1s 1; 
    -webkit-animation: hor-animation 3s linear 1s 1;
    -moz-animation: hor-animation 3s linear 1s 1;
}

@-moz-keyframes hor-animation { 
    0% { transform: translateX(0px);     } 
    100% { transform: translateX(400px); } 
}
 @-webkit-keyframes hor-animation { 
    0% { transform: translateX(0px);     } 
    100% { transform: translateX(400px); }
}

@-moz-keyframes vertical-animation { 
    0% { transform: translateY(0px);     } 
    100% { transform: translateY(400px); } 
}
 @-webkit-keyframes vertical-animation { 
    0% { transform: translateY(0px);     } 
    100% { transform: translateY(400px); } 
}

.item2 {
    top: 150px;
    left: 0px;
    transition: top 3s ease-in 1s,
                left 3s linear 1s;
    -webkit-transition: top 3s ease-in 1s,
                        left 3s linear 1s;
    -moz-transition: top 3s ease-in 1s,
                     left 3s linear 1s;
}

这里我们需要多加一个javascript文件来控制item2 top和left属性的改变。
animation.js:

window.onload = function(){
    var item2 = document.querySelector(.item2);

    item2.style.top = 550px;
    item2.style.left = 400px;
}

ok,运行一下，也是一个抛物线运动。

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问题来了

首先是item和item2的运动不一致，item总是比item2先运动。
是不是页面载入的问题，那我们稍微改动一下，让他们尽量是同时运动的。
在css中，先让item暂停，

.wraper {
    animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1; 
    -webkit-animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1;
    -moz-animation: vertical-animation 3s ease-in 1s 1;
    animation-play-state:paused;
    -webkit-animation-play-state:paused;
}

.wraper .item {
    animation: hor-animation 3s linear 1s 1; 
    -webkit-animation: hor-animation 3s linear 1s 1;
    -moz-animation: hor-animation 3s linear 1s 1;
    animation-play-state:paused;
    -webkit-animation-play-state:paused;
}

这里通过添加animation-play-state:paused来让动画一开始是暂停的。
在javascript中控制动画的运行，以及item2的top和left值得改变。

window.onload = function(){
    var item2 = document.querySelector(.item2),
        item = document.querySelector(.item),
        warper = document.querySelector(.warper);

    item2.style.top = 550px;
    item2.style.left = 400px;
    item.style.animationPlayState = running;
    item.style.webkitAnimationPlayState = running;
    warper.style.animationPlayState = running;
    warper.style.webkitAnimationPlayState = running;
}

好了，再运行一下，还是item先运动。并且感觉item2有点卡顿。

GPU硬件加速

这里终于要说到重点了，我们打开chrome的调试工具，观察一下两种方案的paint耗时。
首先是transition版，也就是item2.

可以看到，其中绿色的那一块，大概是有96ms花在painting上。
然后我们再看看animation版的，也就是item:

哇，花在painting上的时间只有0.68ms。
进一步咋网上搜索了一下，原来是使用translate会触发硬件加速。大大缩短的painting的时间。transition呢没有利用到硬件加速，而且会触发多次repaint，所以会感觉有点卡顿，不够流畅。

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结语

首先，我们分析问题的时候，不应该只是看到事物的表面行为不应该单纯的模拟表面，而应该思考本质。就像做抛物线，不能只是模拟运动轨迹，而更应该理解抛物线运动的实质。
还有，不禁要感叹一句，CSS3还真是博大精深啊。还有感谢腾讯ISUX某大哥的指点。