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[网页设计]简单的转盘抽奖——CSS动画优化


前言

前两天去一家公司面试,被问到一些小游戏的东西。面试官提到了刷红包还有抽奖这些怎么实现,当时简单说了下思路,回来之后想想还是说的太轻描淡写了,干说不做就是耍流氓,所以就做了一个(Demo & 源码)。启动方式:手指在转盘上滑动,转盘转动。这里没有像一般的抽奖程序一样在后台指定抽奖结果,结果完全由你的手速决定的(老板哭了。。。)

 

 

界面

界面很简单,网上搜个图片或者直接搜个 demo 就有了,当然自适应也是必须的。这里用了 Rem 来实现自适应,所有尺寸单位均用 rem,改变 html 节点的 font-size 即可实现全屏缩放,这里设置的是当屏幕宽度小于420px的时候转盘尺寸与屏宽城正比,当屏宽大于420px的时候转盘尺寸固定。更多关于rem实现自适应的内容,可以看看这里:  Here  。

 

动效与交互

网上看到的demo大多数是点击启动的,就想着换个交互方式,用触屏滑动的方式启动。这里很容易就能想到以滑屏速度转动转盘,转动时给一个负加速度就可以实现减速了。这里要注意用户体验,为了让人有一个顺畅的感觉,启动的速度必须要相当的快,结尾的时候要慢慢的减速,营造抽奖的紧张气氛。所以加速度是有一个先大后小的变化,跟CSS中的 ease-out 一样的效果。代码如下:

var rotate = document.getElementById('imgs');var speed = vspeed = 0,  x0 = y0 = t0 = x1 = y1 = t1 = null;(function(){  var lastTime = 0;  var vendors = ['ms', 'moz', 'webkit', 'o'];  for(var x = 0; x < vendors.length && !window.requestAnimationFrame; ++x){    window.requestAnimationFrame = window[vendors[x]+'RequestAnimationFrame'];    window.cancelAnimationFrame = window[vendors[x]+'CancelAnimationFrame'] || window[vendors[x]+'CancelRequestAnimationFrame'];  };    if(!window.requestAnimationFrame){    window.requestAnimationFrame = function(callback, element){      var currTime = new Date().getTime();      var timeToCall = Math.max(0, 16 - (currTime - lastTime));      var id = window.setTimeout(function() { callback(currTime + timeToCall); }, timeToCall);      lastTime = currTime + timeToCall;      return id;    };  };    if (!window.cancelAnimationFrame){    window.cancelAnimationFrame = function(id){      clearTimeout(id);    };  };})(); // Setup requestAnimationFrame when it is unavailable.document.addEventListener('touchmove', function (e) {  e.preventDefault();});rotate.addEventListener('touchstart', function (e) {  if (e.touches.length == 1) {    x0 = e.targetTouches[0].clientX;    y0 = e.targetTouches[0].clientY;    t0 = new Date().getTime();  }});rotate.addEventListener('touchend', function (e) {  var that = this,    l = 0,    angle = 0,    timerID = null;  x1 = e.changedTouches[0].clientX;  y1 = e.changedTouches[0].clientY;  t1 = new Date().getTime();  l = Math.sqrt(Math.pow(x1-x0,2) + Math.pow(y1-y0,2));  speed = l/(t1-t0)*20;  if (speed < 10) return;  vspeed = 0.5;    var roll = function () {    angle += speed;    that.style.transform = 'rotateZ(' + angle + 'deg)';    switch (true){      case speed < -0.3:        window.cancelAnimationFrame(timerID);        return;      case speed < 10 && vspeed > 0.1:        speed -= vspeed;        vspeed -= 0.03;        break;      default:        speed -= vspeed;        break;    }    timerID = window.requestAnimationFrame(roll);  };  roll();});

View Code

这里动画用的还是 h5 的 requestAnimationFrame 来实现,对于不支持 requestAnimationFrame 的浏览器也做了兼容。

编程还是相当简单的,难点在于参数的调整,要调整速度控制整个转动周期不能过长过短,而最麻烦的应该是最后减速阶段的加速度调整了。最后阶段太快了就没有紧张的气氛,太慢了又会有卡顿的感觉,尤其在国产移动浏览器上表现得更为明显。

 

性能优化

在没性能优化前,在国产的移动浏览器上卡顿得简直瞎了眼,优化是必须的。

常规做法:分层,动态元素与静态元素分离,也就是转盘绝对定位、单独占一个层,这样的话动态元素的变化不会影响到静态元素的布局,减少重绘。这个优化很基础,写页面的时候就已经实施了,可见问题并不在此。另外之前一直听说要用 CSS3d 变换的方法强制使用 GPU 渲染页面提高性能,但是代码上我已经写了 'rotateZ()',应该已经开启了硬件渲染了,不知道问题在哪,如何解决。空想也是无用,赶紧用 chrome developer 测试了一下:

可以看到数据其实还是相当不错的,脚本、渲染和绘图所占时间还比较合理的,但是问题会出在哪里呢?当然是国产浏览器身上了,那怎么去优化呢?再用 chrome 的渲染检测工具看看吧。打开方式:

  

见名知义,第一项可以检测页面的绘制刷新(重绘),第二项显示图层边界,第三项是显示 FPS(Frame per Second,FPS,帧率),这几项重点关注。因为这个是单页应用,所以后面的滚动问题检测和媒体仿真就略过了。启动之后是这样的:

  

最前面的绿色遮罩表示重绘区域,四周还有一圈褐色的表示渲染层,启动动画的时候可以发现在绘制动画时事实上转盘元素在不断重绘,这应该是问题的关键。但怎么解决呢?很多文章在介绍使用 GPU 渲染时候都会提到下面这两句样式:

backface-visibility: hidden;perspective: 1000;

试着用了这两句之后,立马出现了效果,旋转的时候不再出现绿色的重绘框了:

再回到某国产移动浏览器上测试,终于没有那种死活转不起来的感觉了,感觉跟原生应用差不多了,其实原生应用无非也是用了 GPU 渲染而已,当 web 能调用这些底层的话,性能上差别不会很大。这里面其实后面一句 perspective: 1000; 是多余的,设这么大的透视距离目的是为了减弱 3D 效果,减少计算量,而转盘转动本来就没 3D 效果,所以这里是没效果的。

主要是 backface-visibility: hidden 起作用。backface 就是元素背面,元素和医院照的X光片一样,正反两面都可以看。隐藏背面的意思就是转过来是空白的,什么也没有。如果不设置这个的话,浏览器会连物体的背面也渲染出来。由于转盘元素上面还叠加有指针元素,如果不指定隐藏背面的话,那浏览器就将转盘覆盖的范围全部重绘,比如说我绕 X 或者 Y 轴旋转,既然画出转盘还要画出指针,那肯定是要重绘这一大块页面的。至于隐藏背面之后为何不再发生渲染层的重绘,这个可能跟浏览器的渲染策略有关,这里浏览器应该会按照最优解去重绘所需的层,不变的层仍然保留,最后做合成算法。这一块我也还不甚了解,这些只是我个人的理解,有不当之处请务必指正!


PS: 后续发现只要设置了 backface-visibility: hidden,根本不需要开启 GPU,直接用 2D 旋转也能得到非常好的效果!

邓爷爷说得对,实践是检验真理的唯一标准!

 

参考资料:

1)Accelerated Rendering in Chrome: http://www.html5rocks.com/en/tutorials/speed/layers/

2)App performance validation: https://developer.mozilla.org/en-US/Apps/Fundamentals/Performance/App_performance_validation

3)被解放的GPU CSS3动画加速: http://www.cnblogs.com/sunshq/p/4878019.html

4)【Web动画】CSS3 3D 行星运转 && 浏览器渲染原理: http://www.cnblogs.com/coco1s/p/5439619.html#3420358

5)Web animations on large screens: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Mozilla/Firefox_OS_for_TV/Web_animations_on_large_screen

 

 以上,码字不易,随手点赞哈

 

(图片出处:小周)

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