CSS动画基础知识

CSS动画就是通过CSS （Cascading Style Sheet，层叠样式表）代码搭建的网页动画。它允许设计师和开发人员通过编辑网站的CSS代码来添加页面动画，从而轻松取代传统动画图片或flash动画的设计方式。

transition（过渡）和animation（动画）是CSS3中的两种动画属性。

transition强调过渡，是元素的一个或多个属性发生变化时产生的过渡效果，同一个元素通过两个不同的途径获取样式，而第二个途径当某种改变发生（例如hover）时才能获取样式，这样就会产生过渡动画。

animation强调流程与控制，对元素的一个或多个属性的变化进行控制，可以有多个关键帧（animation 和@ keyframes结合使用）。

1．transition 属性

transition 属性是一个简写属性，用于设置四个过渡属性：

transition-property、transition-duration、transition-timing-function、transition-delay。

（1）transition-duration属性。

transition-duration 属性规定完成过渡效果需要花费的时间（以秒或毫秒计）。其格式为：

transition-duration: time;

属性值time规定完成过渡效果需要花费的时间（以秒或毫秒计）。默认值是 0，意味着不会有效果。

若想得到动画效果，需要指定transition-duration属性，否则持续时间为0，transition不会有任何效果。

（2）transition-delay 属性。

transition-delay 属性规定过渡效果何时开始。其格式为：

transition-delay: time;

属性值time规定在过渡效果开始之前需要等待的时间，以秒或毫秒计。

（3）transition-property属性。

transition-property属性指定CSS属性的nametransition效果（transition效果时将会启动指定的CSS属性的变化）。其格式为：

transition-property: none |all | property;

其中，属性值none表示没有属性会获得过渡效果；属性值all表示所有属性都将获得过渡效果；property 定义应用过渡效果的 CSS 属性名称列表，列表以逗号分隔。

（4）transition-timing-function 属性。

transition-timing-function属性指定切换效果的速度。此属性允许一个过渡效果，以改变其持续时间的速度。其格式为：

各属性值的功能描述如下：

linear 规定以相同速度开始至结束的过渡效果（等于 cubic-bezier(0,0,1,1)）。

ease 规定慢速开始，然后变快，然后慢速结束的过渡效果（等于cubic-bezier(0.25,0.1,0.25,1)）。

ease-in 规定以慢速开始的过渡效果（等于 cubic-bezier(0.42,0,1,1)）。

ease-out 规定以慢速结束的过渡效果（等于 cubic-bezier(0,0,0.58,1)）。

ease-in-out 规定以慢速开始和结束的过渡效果（等于 cubic-bezier(0.42,0,0.58,1)）。

cubic-bezier(n,n,n,n) 在cubic-bezier 函数中定义自己的值。可能的值是 0 至 1 之间的数值。

例1 transition 属性的简单应用。

先看一个简单的例子，体会transition 属性的应用。

在页面中放置一个类名为container的层作为效果展示容器，在该层中再定义一个类名为move-box的层作为应用过渡效果的对象，HTML代码描述如下：

</div>

为两个层定义CSS样式如下：

.container

{

width: 300px;

height: 200px;

border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);

}

.move-box

{

left:0;

width: 50px;

height: 50px;

position: relative;

background: rgb(0,0,255);

}

这样，在页面中会显示如图1所示的图形。

图1 两个层在页面中的显示

为.containe层添加鼠标悬停样式规则，设置move-box层的left属性值为250px，这样当鼠标悬停在图1所示的红色矩形框中，蓝色正方形会移动到红色矩形框的最右端。

.container:hover .move-box

{

left:250px;

}

但这个移动是瞬时完成的，没有任何过渡效果，更谈不上动画了。为此，需要为这个移动的变化设置transition属性。增加样式规则如下：

.container .move-box

{

transition-duration: 2s;

}

此时，可以得到如图2所示的蓝色小正方形移动的动画效果。当鼠标悬停在红色矩形框中时，蓝色小正方形从左向右移动；当鼠标移离时，蓝色小正方形从右向左移动。

图2 蓝色小正方形移动：双向过渡效果

完整的HTML代码如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>transition 属性的简单应用</title>
<style>
.container
{
     width: 300px;
     height: 200px;
     border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
}
.move-box
{
     left:0;
     width: 50px;
     height: 50px;
     position: relative;
     background: rgb(0,0,255);
}
.container .move-box
{
    transition-duration: 2s;
}
.container:hover .move-box
{
     left:250px;
}
</style>
</head>
<body>
<div  class="container">
  <div class="move-box">
  </div>
</div>
</body>
</html>

在这个例子中，在.container .move-box 中设置了过渡动画完成的时间为2秒钟（transition-duration: 2s;），这样在left属性变化时会产生过渡动画效果，而这种效果的产生有两种途径：一种是鼠标在container上悬停， move-box的样式从默认样式到.container:hover的样式，left属性发生了变化，触发了过渡效果；一种是鼠标移离container层，move-box的样式从.container:hover的样式回到默认样式，left也变化了，因此也产生了过渡效果。这两个方向上的过渡都是平滑不突兀的。

若将.container .move-box样式定义中的transition-duration: 2s;移到.container:hover .move-box中，并删除.container .move-box样式定义，如下：

.container:hover .move-box

{

left:250px;

transition-duration: 2s;

}

此时，过渡动画是单一方向上的，当鼠标在container上悬停时， move-box的样式从默认样式到.container:hover的样式，left属性发生了变化，触发了过渡效果；当鼠标移离container层，move-box的样式从.container:hover的样式回到默认样式，left也变化了，但此时不是过渡动画的方式，而是直接回到默认，看上去比较突兀和生硬。效果如图3所示。

图3 蓝色小正方形移动：单一方向上有过渡效果

例1中的过渡动画效果是通过改变动画元素的left属性，从而使得元素的位置发生改变而得到的。为了对选定元素进行更多的变换，可以应用transform属性。

transform属性应用于元素的2D或3D转换。这个属性允许将元素旋转、缩放、移动、倾斜等。其基本使用格式为：

transform: none|transform-functions;

其中，属性值none表示不进行转换；属性值transform-functions表示所采用的转换函数，可应用的转换函数和功能描述如下：

matrix(n,n,n,n,n,n) 定义 2D 转换，使用六个值的矩阵。

matrix3d(n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n) 定义 3D 转换，使用16个值的4x4矩阵。

translate(x,y) 定义 2D 平移转换。

translate3d(x,y,z) 定义 3D 平移转换。

translateX(x) 定义X 轴平移转换

translateY(y) 定义Y 轴平移转换

translateZ(z) 定义 Z 轴3D 平移转换

scale(x[,y]) 定义 2D 缩放转换。

scale3d(x,y,z) 定义 3D 缩放转换。

scaleX(x) 通过设置 X 轴的值来定义缩放转换。

scaleY(y) 通过设置 Y 轴的值来定义缩放转换。

scaleZ(z) 通过设置 Z 轴的值来定义 3D 缩放转换。

rotate(angle) 定义 2D 旋转，在参数中规定角度。

rotate3d(x,y,z,angle) 定义 3D 旋转。

rotateX(angle) 定义沿着 X 轴的 3D 旋转。

rotateY(angle) 定义沿着 Y 轴的 3D 旋转。

rotateZ(angle) 定义沿着 Z 轴的 3D 旋转。

skew(x-angle,y-angle) 定义沿着 X 和 Y 轴的 2D 倾斜转换。

skewX(angle) 定义沿着 X 轴的 2D 倾斜转换。

skewY(angle) 定义沿着 Y 轴的 2D 倾斜转换。

perspective(n) 为 3D 转换元素定义透视视图。

例如，transform: translate(50px,100px);表示元素从左边移动50个像素，并从顶部移动100像素。

将例1中.container:hover .move-box的定义修改为：

.container:hover .move-box

{

transform: translate(250px,0);

}

或

.container:hover .move-box

{

transform: translateX(250px);

}

同样可以实现如图2所示的页面效果。但transform属性的设置更灵活。

例如，将例1中.container:hover .move-box的定义修改为：

.container:hover .move-box

{

transform: translate(250px,150px);

}

则可得到如图4所示的动画效果。此时，蓝色小正方形在水平和垂直方向上都发生了平移。

图4 蓝色小正方形沿对角线平移

再如，将例1中.container:hover .move-box的定义修改为：

.container:hover .move-box

{

transform: rotate(45deg) translateX(200px);

}

则可得到如图5所示的动画效果。

图5 蓝色小正方形旋转并平移

例2 图片的平移、缩放和旋转变换。

在页面中放置一个类名为container的层作为效果展示容器，在该层中再定义一个9个子层，每个子层中放置一幅图片，为图片添加鼠标悬停变换效果，当鼠标悬停在某幅图片上时，该图片或平移、或缩放、或旋转。编写完整的HTML代码如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>图片的平移、缩放和旋转变换</title>
<style>
   *{
      margin: 0;
      padding: 0;
   }
   .container
   {
     border: 3px solid rgba(255, 0, 255, 0.9);
      width: 1000px;
      height: 600px;
      display: flex;
      margin-left: 200px;
      flex-direction: row;
      flex-wrap: wrap;
      justify-content: space-around;
      align-content: space-around;
   }
   .container>div
   {
      width: 300px;
      height: 150px;
      transition-duration: 2s;
   }
   .container>div>img
   {
      width: 100%;
      height: 100%;
   }
   .container>div:nth-child(1):hover
   {
       transform: translate(665px,200px);
   }
   .container>div:nth-child(2):hover
   {
       transform: rotateX(60deg);
   }
   .container>div:nth-child(3):hover
   {
       transform: rotateY(60deg);
   }
   .container>div:nth-child(4):hover
   {
       transform: rotateX(360deg);
   }
   .container>div:nth-child(5):hover
   {
      transform: scale(2);
   }
   .container>div:nth-child(6):hover
   {
      transform: rotateY(360deg);
   }
   .container>div:nth-child(7):hover
   {
      transform: rotateZ(360deg);
   }
   .container>div:nth-child(8):hover
   {
      transform: rotateZ(180deg);
   }
   .container>div:nth-child(9):hover
   {
      transform: skew(30deg);
   }
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
     <div><img src="mlh.jpg" alt=""/></div>
     <div><img src="mls.jpg" alt=""/></div>
     <div><img src="mltc.png" alt=""/></div>
     <div><img src="mlyws.png" alt=""/></div>
     <div><img src="hhl.jpg" alt=""/></div>
     <div><img src="mlcy.png" alt=""/></div>
     <div><img src="mlmgy.png" alt=""/></div>
     <div><img src="mljlg.png" alt=""/></div>
     <div><img src="mlqlz.png" alt=""/></div>
 </div>
</body>
</html>

在浏览器中打开保存上述HTML代码的html文件，在浏览器中呈现出如图6所示的变换效果（部分示例）。

图6 图片旋转

transition的优点在于简单易用，但是它有几个很大的局限。

（1）transition需要事件触发，所以没法在网页加载时自动发生。例1和例2都是采用伪选择器hover，在鼠标悬停时产生动画效果。

（2）transition是一次性的，不能重复发生，除非一再触发。

（3）transition只能定义开始状态和结束状态，不能定义中间状态，也就是说只有两个状态。例如，例1中的蓝色小正方形只能沿一条指定的路线移动。若想让蓝色小正方形沿着上下左右边界转圈移动，transition属性就没法做到。

CSS Animation就是为了解决这些问题而提出的。

2．animation 属性

animation 属性是六个动画属性的简写属性，这6个属性是animation-name、animation-duration、animation-timing-function、animation-delay、animation-iteration-count和animation-direction。

（1）animation-name属性。

animation-name 属性为 @keyframes 动画规定名称。其格式为：

animation-name: keyframename|none;

其中，属性值keyframename规定需要绑定到选择器的keyframe的名称。属性值none规定无动画效果（可用于覆盖来自级联的动画）。

（2）animation-duration属性。

animation-duration 属性定义动画完成一个周期所需要的时间，以秒或毫秒计。其格式为： animation-duration: time;

（3）animation-timing-function属性。

animation-timing-function属性规定动画的速度曲线。速度曲线用于，使变化更为平滑。其格式为：

各属性值的功能描述如下：

linear 动画从头到尾的速度是相同的。

ease 默认。动画以低速开始，然后加快，在结束前变慢。

ease-in 动画以低速开始。

ease-out 动画以低速结束。

ease-in-out 动画以低速开始和结束。

cubic-bezier(n,n,n,n) 在 cubic-bezier 函数中定义自己的值。可能的值是从 0 到 1 的数值。

（4）animation-delay属性。

animation-delay 属性定义动画什么时候开始。其格式为：

animation-delay: time;

属性值time单位可以是秒（s）或毫秒（ms）。并且time允许负值，-2s 使动画马上开始，但跳过 2 秒进入动画。

（5）animation-iteration-count属性。

animation-iteration-count 属性定义动画的播放次数。其格式为：

animation-iteration-count: n|infinite;

其中，属性值n定义动画播放次数的数值；属性值infinite规定动画应该无限次播放。

（6）animation-direction属性。

animation-direction属性规定是否应该轮流反向播放动画。其格式为：

animation-direction: normal|reverse|alternate|alternate-reverse;

其中，属性值normal表示以正常的方式播放动画；reverse 以相反方向播放动画；alternate 播放动画时，每奇数时间（1,3,5…）正常播放，每偶数时间（2,4,6…）反方向播放； alternate-reverse播放动画时，每奇数时间（1,3,5…）反方向播放，每偶数时间（2,4,6…）正常播放。

例3 沿着容器边框转圈移动的蓝色小正方形。

修改例1中的效果，使得蓝色小正方形可以沿着上边框、右边框、下边框和左边框循环转圈。编写HTML文件如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>沿边框四周移动的小正方形</title>
<style>
.container
{
     width: 300px;
     height: 200px;
     border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
}
.move-box
{
     left:0;
     top:0;
     width: 50px;
     height: 50px;
     position: relative;
     background: rgb(0,0,255);
     animation:myfirst 5s infinite;
}
@keyframes myfirst
{
    0%    { left:0px; top:0px;}
25%   { left:250px; top:0px;}
50%   { left:250px; top:150px;}
75%   { left:0px; top:150px; }
100%  { left:0px; top:0px;}
}
</style>
</head>
<body>
<div  class="container">
  <div class="move-box">
  </div>
</div>
</body>
</html>

在浏览器中打开保存上述HTML代码的html文件，在浏览器中呈现出如图7所示的动画效果。

图7 沿四周循环转圈的小正方形

如在上面CSS定义的“animation:myfirst 5s infinite;”语句后，再加上一条语句“animation-direction:alternate;” ，则得到如图8所示的动画效果，与图7的不同之处在于，偶数运动周期时，小正方形的移动方向沿着“左边框-->下边框-->右边框-->上边框”。

图8 沿四周循环转圈的小正方形

需要说明的是：Internet Explorer 10、Firefox 以及 Opera 等支持 animation 属性，Safari 和 Chrome 支持替代的 -webkit-animation 属性，而Internet Explorer 9 以及更早的版本不支持 animation 属性。因此，从浏览器兼容性的角度出发，在例3的HTML文件的CSS定义中可加上如下定义：

@-webkit-keyframes myfirst

{

0% { left:0px; top:0px;}

25% { left:250px; top:0px;}

50% { left:250px; top:150px;}

75% { left:0px; top:150px; }

100% { left:0px; top:0px;}

}

例4 图片的缩放、旋转和倾斜动画。

在页面中放置一个类名为container的层作为效果展示容器，在该层中再定义一个4个子层，每个子层中放置一幅图片，为每幅图片添加动画效果，第1幅图片缩小后放大，第2幅图片绕X轴翻转，第3幅图片沿Z轴旋转，第4幅图片倾斜。编写完整的HTML代码如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>图片的缩放、旋转和倾斜变换</title>
<style>
   *{
      margin: 0;
      padding: 0;
   }
   .container
   {
      border: 3px solid rgba(255, 0, 255, 0.9);
      width: 850px;
      height: 550px;
      display: flex;
      margin: 0 auto;
      flex-direction: row;
      flex-wrap: wrap;
      justify-content: space-around;
      align-content: space-around;
   }
   .container>div
   {
      width: 400px;
      height:250px;
   }
   .container>div>img
   {
      width: 100%;
      height: 100%;
   }
   .container>div:nth-child(1)
   {
      animation:myAnim1 3s infinite;
   }
   @keyframes myAnim1
   {
      0%    { transform: none;}
      50%   { transform: scale(0);}
      100%  { transform: scale(1);}
   }
   .container>div:nth-child(2)
   {
      animation:myAnim2 3s infinite;
   }
   @keyframes myAnim2
   {
      0%    { transform: none;}
      100%  { transform: rotateX(360deg);}
   }
   .container>div:nth-child(3)
   {
      animation:myAnim3 3s infinite;
   }
   @keyframes myAnim3
   {
      from    { transform: none;}
      to      { transform: rotateZ(360deg);}
   }
   .container>div:nth-child(4)
   {
      animation:myAnim4 3s infinite;
   }
   @keyframes myAnim4
   {
      0%    { transform: none;}
      33%  { transform: skew(15deg,15deg);}
      67%   { transform: skew(-15deg,-15deg);}
      100%  { transform: skew(0deg,0deg);}
   }
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
     <div><img src="mlh.jpg" alt=""/></div>
     <div><img src="hhl.jpg" alt=""/></div>
     <div><img src="mlcy.png" alt=""/></div>
     <div><img src="mltc.png" alt=""/></div>
</div>
</body>
</html>

在浏览器中打开保存上述HTML代码的html文件，在浏览器中呈现出如图9所示的动画效果。

图9 图片的缩放、旋转和倾斜动画

例5 旋转的文字。

在页面中放置一个类名为container的层作为效果展示容器，在该层中再定义一个3个子层，每个子层中放置一个汉字，为每个汉字所在的层添加动画效果，第1个汉字水平翻转，第2个汉字绕中心旋转，第3个汉字垂直翻转。编写完整的HTML代码如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>欢乐颂</title>
<style>
.container
{
   margin: 0 auto;
   width: 650px;
   height: 250px;
   display: flex;
   flex-direction: row;
   flex-wrap: wrap;
   border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
}
.container>div
{
   width:200px;
   height:200px;
   margin:20px auto;
   text-align: center;
   font:800 100px/200px "隶书";
   border-radius: 50%;
   transform-origin:center 50%;
}
.container>div:nth-child(1)
{
   background:#f00;
   animation: anim1 2s infinite linear;
}
@keyframes anim1
{
    from { transform: rotate(0);}
    to   { transform: rotateX(360deg);}
}
.container>div:nth-child(2)
{
   background:#0f0;
   animation: anim2 2s infinite linear;
}
@keyframes anim2
{
    from { transform: rotate(0);}
    to   { transform: rotate(360deg);}
}
.container>div:nth-child(3)
{
   background:#00f;
   animation: anim3 2s infinite linear;
}
@keyframes anim3
{
    from { transform: rotate(0);}
    to   { transform: rotateY(360deg);}
}
</style>
</head>
<body>
<div  class="container">
<div>欢</div><div>乐</div><div>颂</div>
</div>
</body>
</html>

在浏览器中打开保存上述HTML代码的html文件，在浏览器中呈现出如图10所示的动画效果。

图10 汉字的旋转

例6 旋转的风车。

预先准备好一张风车的图片，在页面中放置一个类名为container的层作为效果展示容器，将风车图片作为该层的背景图片。鼠标悬停在层上时，风车旋转，鼠标移离，风车停止旋转。编写完整的HTML代码如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>旋转的风车</title>
<style>
.container
{
   margin: 0 auto;
   background-image: url(a1.png);
   width: 300px;
   height: 300px;
   background-position: center center;
   background-repeat: no-repeat;
   background-size: cover;
   border-radius: 50%;
   vertical-align: middle;
   border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
}
.container:hover {
   animation: anim 2s linear infinite;
}
@keyframes anim
{
   0%   {  transform: rotate(0deg);    }
   100% {  transform: rotate(360deg);  }
}
</style>
</head>
<body>
<div  class="container"></div>
</body>
</html>

在浏览器中打开保存上述HTML代码的html文件，在浏览器中呈现出如图11所示的动画效果。

图11 旋转的风车

例7 方和圆。

实现方形变换为圆形，编写HTML代码如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>方和圆</title>
<style>
.container
{
   margin: 0 auto;
   width: 350px;
   height: 250px;
   border: 4px solid rgba(255, 0, 0, 0.9);
}
.container>div
{
   width:100px;
   height:100px;
   position: relative;
   left:0;
   top:75px;
   animation: anim1 4s infinite;
}
@keyframes anim1
{
    from
    {
        background:#f00;
        transform:translate(0,0);
    }
    to
    {
        background:#00f;
        transform:translate(250px,0);
        border-radius: 50%;
    }
}
</style>
</head>
<body>
<div  class="container">
<div></div>
</div>
</body>
</html>

在浏览器中打开保存上述HTML代码的html文件，在浏览器中呈现出如图12所示的动画效果。

图12 方和圆的变换