使用javascript和css模拟帧动画的几种方法浅析
我们平时在开发前端页面的时候，经常会播放一段帧序列。这段帧序列就像gif图片那样，反复循环播放。那大家可能会说，直接用gif图片就好了，干嘛还去模拟呢？那是因为要做得更加灵活，我们要做到以下几点：
1、我们希望这段帧动画只循环播放所指定的次数。
2、我们希望帧动画结束的瞬间执行某种操作。这个在游戏中大量存在。
3、我们想自如的控制播放的速度。
4、我们想尽可能让这个帧动画的实现方式兼容大部分浏览器，在移动和pc端都能运行良好。
有了以上四点要求，那就不是gif图片所能完成的了。下面，我们先探讨有哪些技术可以实现我所说的功能。首先我们先准备好一张帧序列图片。如下图所示：
一、使用CSS3动画。
CSS3动画的timing-function里有一个step-end方式，可以不用缓慢过渡，而是直接以跳帧的方式实现变化。这个方式我认为是 最省事的办法了，然而在CSS3还未完全兼容的时代，step-end的兼容性更加差。就不说IE，我在智能机的几种基于webkit的低版本浏览器中测 试时也发现一些不兼容现象。考虑到css3的普及速度，此种方式依然值得大家学习。具体代码实现参考如下（篇幅考虑仅列出webkit的写法）：
<html>
<head>
<style type="text/css">
#anim{
background-image: url(anim.png);
width:120px;
height:120px;
-webkit-animation: auto-circle 0.5s step-end infinite;
} @-webkit-keyframes auto-circle{
0%{
background-position-x: 0;
}
20%{
background-position-x: 120px;
}
40%{
background-position-x: 240px;
}
60%{
background-position-x: 360px;
}
80%{
background-position-x: 480px;
}
100%{
background-position-x: 600px;
}
}
</style>
</head>
<body>
<div id="anim">
</div>
</body>
</html>
以上代码可以在chrome浏览器中正常运行，然而，不知大家注意到一个问题没有。从0%到100%，其实只播放了帧动画的5帧，第6帧没有播放。 这是因为100/6无法得到整数值，所以无法均等分割。这也是这种方式的局限之一。由于苹果谷歌对translate2d和translate3d都有较 好的支持甚至硬件加速，为了得到更好的性能，我们可以不用background-position，而使用CSS3中的Transforms。当然，这需 要外层套一个overflow:hidden;的div。改善后的代码如下所示：
<html>
<head>
<style type="text/css">
#animbg{
width:120px;
height:120px;
overflow: hidden;
}
#anim{
-webkit-animation: auto-circle 0.5s step-end 0 5;
} @-webkit-keyframes auto-circle{
0%{
-webkit-transform:translate3d(0,0,0);
}
20%{
-webkit-transform:translate3d(-120px,0,0);
}
40%{
-webkit-transform:translate3d(-240px,0,0);
}
60%{
-webkit-transform:translate3d(-360px,0,0);
}
80%{
-webkit-transform:translate3d(-480px,0,0);
}
100%{
-webkit-transform:translate3d(-600px,0,0);
}
}
</style>
</head>
<body>
<div id="animbg">
<img id="anim" src="anim.png"></div>
</div>
</body>
<script type="text/javascript">
document.addEventListener('webkitAnimationEnd',function(){
document.getElementById('animbg').style.display = 'none';
});
</script>
</html>
最后的js代码中的webkitAnimationEnd就是用来绑定当css动画结束后的动作。
二、使用canvas
说道帧动画，很容易就联想到canvas。用drawImage方法将图片绘制到canvas上面，不断重绘就能得到我们想要的效果。使用 canvas的好处是，只要有一个基于canvas模拟帧动画的类库，就可以随意使用。操作js比操作css要灵活，可以传递各种参数实现不同的要求，还 可以使用回调函数来设置动画结束时的操作。缺点是老式浏览器不兼容canvas，而且如果需求简单的话，使用canvas有些大材小用。一个最简单的循环 动画类如下所示：
function MovieClip(x, y, img, width, height, totalFrame, fps)
{
this.x = x;
this.y = y;
this.img = document.getElementById(img);
this.time = 0;
this.frame = 0;
this.width = width;
this.height = height;
this.totalFrame = totalFrame;
this.fps = fps || 1;
} MovieClip.prototype.draw = function()
{
this.time ++;
if(this.time % this.fps == 0)
{
this.frame ++;
if(this.frame == this.totalFrame) this.frame = 0;
} var frame = this.frame;
context.drawImage(this.img, this.frame * 120, 0, 120, 120, this.x, this.y, this.width, this.height);
}
这段代码来自于王劲的html5小游戏billd源码，对canvas感兴趣的人可以去看看http://06wjin.sinaapp.com/html5/billd/
我也写了一个简单的操作工具库，可以用来操作canvas元素。代码如下：
(function(){
window['canvasgif'] = {
canvas:null,//canvas元素
context:null,//canvas环境
fps:30,//帧频
loopCount:1,//循环次数
tempCount:0,//当前的循环次数，用来计数
img_obj : {//图片信息保存变量
'source': null,
'current': 0,
'total_frames': 0,
'width': 0,
'height': 0
},
init:function(canvas,imgsrc,frames,fps,loopCount,fn){//初始化canvas和图片信息
var me = this;
me.canvas = canvas;
me.context = canvas.getContext("2d");
me.fps = fps || 30;
me.loopCount = loopCount || 1;
var img = new Image();
img.src = imgsrc || 'anim.png';
img.onload = function () {
me.img_obj.source = img;
me.img_obj.total_frames = frames;
me.img_obj.width = this.width/frames;
me.img_obj.height = this.height;
me.loopDraw(fn);
}
},
draw_anim:function(context,iobj){//绘制单张图片
if (iobj.source != null){
context.drawImage(iobj.source, iobj.current * iobj.width, 0,
iobj.width, iobj.height,0, 0, iobj.width, iobj.height);
iobj.current = (iobj.current + 1) % iobj.total_frames;
//如果不是无限循环，则需要计算当前循环次数
if(this.loopCount != -1 && iobj.current == iobj.total_frames - 1){
this.tempCount++;
}
}
},
/**
* 入口执行方法，对外的接口
* @param canvas canvas的dom对象，可通过getElementById得到,或jquery方法$('')[0]
* @param imgsrc 所绘制图片的路径,如'media/event/altar.png'
* @param frames 图片的帧数
* @param fps 绘制的帧频，如5,10,30等，数字越大，绘制速度越快
* @param loopCount 绘制的循环次数，-1为无限循环
* @param fn 如果不是无限循环则绘制结束时的回调函数
*
* 使用示例：window.canvasgif.render(canvas,imgsrc,12,5,1,function(){});
*
*/
render:function(canvas,imgsrc,frames,fps,loopCount,fn){
this.init(canvas,imgsrc,frames,fps,loopCount,fn);
},
loopDraw:function(fn){//循环绘制图片
var me = this;
var ctx = me.context;
var pic = me.img_obj;
var width = me.canvas.width,height = me.canvas.height;
var intervalid = setInterval((function(){
ctx.clearRect(0,0,width,height);
me.draw_anim(ctx,pic);
if(me.loopCount != -1 && me.tempCount == me.loopCount){
me.tempCount = 0;
clearInterval(intervalid);
ctx.clearRect(0,0,width,height);
typeof fn == "function" && fn();
}
}),1000/this.fps);
}
}
})();
三、使用javascript操作css属性
第三种方法是最保险的方法，因为既不使用css3，也不使用canvas，保证兼容了大部分的浏览器。思路很简单，就是靠javascript不断的改变帧图片的background-position。这里为了方便起见，使用的jquery。代码如下：
<html>
<head>
<style type="text/css">
#animbg{
background-image: url(anim.png);
width:120px;
height:120px;
background-repeat: no-repeat;
}
</style>
<script type="text/javascript" src="jquery-1.4.4.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
(function(window){
window.frameAnimation = {
anims:(function(){
/*
obj=>需要执行背景动画的对象；
width:图片的总宽度
steps=>需要的帧数；
eachtime=>一次完整动画需要的时间；
times=>动画执行的次数 0表示无限反复
*/
return function(obj,width,steps,eachtime,times, callback){
var runing = false;
var handler = null; //obj,width,steps,eachtime,times定时器
var step = 0; //当前帧
var time = 0; //当前第几轮
var speed = eachtime*1000/steps; //间隔时间
var oneStepWidth = width/steps; function _play(){
if(step >= steps){
step = 0;
time++;
}
if(0 == times || time <times){
obj.css('background-position', -oneStepWidth * step + 'px 0px');
step++;
}else{
control.stop();
callback && callback();
}
} var control = {
start:function(){
if(!runing){
runing = true;
step = time = 0;
handler = setInterval(_play, speed);
}
return this;
} ,stop:function(restart){
if(runing){
runing = false;
if(handler){
clearInterval(handler);
handler = null;
}
if(restart){
obj.css('background-position', '0 0');
step = 0;
time = 0;
}
}
}
,dispose:function(){
this.stop();
//console.log('anim dispose');
}
};
return control;
}
})()
}
})(window); function play(){
var anim = frameAnimation.anims($('#animbg'),720,6,1,0);
anim.start();
} </script>
</head>
<body onload="play()">
<div id="animbg"></div>
</body>
</html>
总结：
三种方法各有优势和劣势。如果明确了浏览器的型号和版本支持css3时，推荐使用第一种方法。如果是为了广泛使用，推荐使用第三种方法。当序列帧很简单的时候，不建议使用canvas来实现功能。
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