250张png图片实现动画实现方案事件

文章目录

一、文章参考
二、需求说明
- 2.1 使用 SVG 做成动画
- 2.2 使用视屏或者gif作为动图背景
- 2.3 使用图片来做成动画
三、动画解决方案整理
- 3.1 requestAnimationFrame
- - 3.1.1 代码实现
  - 3.1.2 现象
  - 3.1.3 原因分析
- 3.2setTimeout 结合
- - 3.2.3 代码实现
  - 3.2.3 现象
  - 3.2.3 原因分析
- 3.3 requestAnimationFrame 和 setTimeout 结合
- - 3.2.1 代码实现
  - 3.3.2 现象
  - 3.3.3 原因分析
- 3.4 雪碧图
- - 3.4.1 代码实现
  - 3.4.2 现象
  - 3.4.3 原因分析
- 3.5 滚动条的展示
- - 3.5.1 代码实现
  - 3.5.1 现象
  - 3.5.1 原因分析
四、动画穿透 pointer-events
- 4.1 语法说明
- 4.2 使用场景
- - 4.2.1 按钮的防重点击
  - 4.2.2 界面水印效果

一、文章参考

requestAnimationFrame MDN
CSS pointer-events 属性

二、需求说明

最近开发的一个项目中，要求使用一个动画效果，UCD 提供了三种解决方案，各有优劣。

2.1 使用 SVG 做成动画

使用 AE插件 lottie-web 生成一个SVG 动画，浏览器渲染SVG，由于DOM频繁的变动，即不断的重绘，这个动作会大量的占用CPU 和 GPU 的资源，针对一些比较老的机器（工厂、政府单位的机器可能比较老旧），可能会导致资源不够，打开浏览器CPU直接冲到100%导致浏览器卡死。

应用场景：针对特定性能比较强悍的机器，适用于全屏和局部界面的动画

2.2 使用视屏或者gif作为动图背景

视频或者gif 能很好的展示动画的完整性，资源占用也比较小，但是会有如下缺点：

最重要的是不透明, 无法和其他界面有效的整合展示
无法准确的控制视频的进度

应用场景：可以用于浏览器部分界面的动画

2.3 使用图片来做成动画

原理：人的视觉保留，1秒钟切换24张画面，人就感觉是一个动图

优点：

图片是透明的，可以作为背景与其他的界面有效结合

缺点：

图片的数量比较多，需要一次性加载很多图片（浏览器默认在同一域名下，最多发送6个请求连接），效率低
下载到硬盘的图片导入到内存也需要一定的时间，如果图片数量多，消耗的时间也很多
将图片实现动画效果，需要的图片大小要远大于视频、SVG、gif 图片
如果动画频率比较高，即1秒钟需要处理的图片很多，比较耗 GPU 和 CPU资源

使用场景：可以作为全屏的解决方案

三、动画解决方案整理

由于UCD设计的动画是全屏的（要透明效果，放弃了gif和视频），但无法确保用户最终使用的设备是高性能的（放弃了SVG方案），最终只能选择多张图片快速切换实现的动画效果。

3.1 requestAnimationFrame

window.requestAnimationFrame() 告诉浏览器——你希望执行一个动画，并且要求浏览器在下次重绘之前调用指定的回调函数更新动画。该方法需要传入一个回调函数作为参数，该回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行

3.1.1 代码实现

在浏览器重绘的时候，修改目标控件的背景图片

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
</head>
<style>
  .donghuabg{
    position: absolute;
    left: 0;
    right: 0;
    bottom: 0;
    top: 0;
    background-image: url('./donghua/y_00000.png');
    background-size: cover;
    pointer-events: none;
  }
</style>
<body>
  <div class="donghuabg" id="donghuabg"></div>
</body>
<script>
  const donghua = document.getElementById('donghuabg')

  let num = 0
  let numStr = '000'
  function step() {
    console.log('继续调用' + num);
    if (num < 249) {
      num++
      if (num <= 9) {
        numStr = '00' + num
      } else if (num > 9 && num < 100){
        numStr = '0' + num
      } else {
        numStr = '' + num
      }

      donghua.style.backgroundImage = `url('./donghua/y_00${numStr}.png')`
      console.log('继续调用');
      window.requestAnimationFrame(step);
    } else {
      console.log('结束')
    }
  }

  window.requestAnimationFrame(step);
</script>
</html>

3.1.2 现象

浏览器会一直出现白屏现象，一直到动画执行完成，呈现出最后状态的背景图片

3.1.3 原因分析

在这里插入图片描述

普通PC机器显示器是1秒钟刷新60次，即1秒钟会执行60次 requestAnimationFrame 函数
代码逻辑即 1秒钟会执行60次切换背景图片，即会下载60张背景图片，然后将60张图片渲染出来，即16.66666 ms（1000 / 60）（毫秒）需要下载完图片并将图片渲染出来，这个依赖于网络和CPU(GPU)资源
网络保证图片能下载下来，硬件资源（CPU和GPU）保证图片能渲染出来，两个动作需要在16.66666毫秒内完成，由于本机不具备这样的条件和能力，因此图片还没有渲染出来就切换到下一张图片了，导致界面一直处于白屏的状态。

3.2setTimeout 结合

由于动画是10秒钟要执行250张动画，即每张图片的间隔是40ms，因此可以尝试使用setTimeout定时处理

3.2.3 代码实现

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
</head>
<style>
  .donghuabg{
    position: absolute;
    left: 0;
    right: 0;
    bottom: 0;
    top: 0;
    background-image: url('./donghua/y_00000.png');
    background-size: cover;
    pointer-events: none;
  }
</style>
<body>
  <div class="donghuabg" id="donghuabg"></div>
</body>
<script>
  const donghua = document.getElementById('donghuabg')

  let num = 0
  let numStr = '000'
  function step() {
    console.log('继续调用' + num);
    if (num < 249) {
      num++
      if (num <= 9) {
        numStr = '00' + num
      } else if (num > 9 && num < 100){
        numStr = '0' + num
      } else {
        numStr = '' + num
      }

      donghua.style.backgroundImage = `url('./donghua/y_00${numStr}.png')`
      console.log('继续调用');
      setTimeout(function () {
        step()
      }, 40)
    } else {
      console.log('结束')
    }
  }

  setTimeout(function () {
    step()
  }, 40)
</script>
</html>

3.2.3 现象

屏幕会不团的闪烁，出现“闪屏”现象

3.2.3 原因分析

每隔40毫秒再次改变控件的背景，即改变的一瞬间，浏览器需要去从网上下载，图片还没有下载到本地，浏览器本地还没有图片渲染，界面就会白屏

3.3 requestAnimationFrame 和 setTimeout 结合

考虑到 requestAnimationFrame 每次都是屏幕刷新的时候才会触发方法，即，图片变化一定是显示器刷新的时候，如果图片每次都能顺利呈现出来，即动画可以顺利完成，因此需要保证刷新的时候，图片是一定下载完成到本地了的。
由于是10秒钟250张图片，因此40ms才会跳转到下一章，这个时间作为网络下载图片和渲染图片的时间。
另外，为了节省网络下载的时间，因此决定先下载图片到本地缓存起来，40ms只用来做为渲染的时间，提高CPU的利用率。

3.2.1 代码实现

用5秒钟先下载图片，5秒之后，再开始切换图片的逻辑

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
</head>
<style>
  .donghuabg{
    position: absolute;
    left: 0;
    right: 0;
    bottom: 0;
    top: 0;
    background-image: url('./donghua/y_00000.png');
    background-size: cover;
    pointer-events: none;
  }
</style>
<body>
  <div class="donghuabg" id="donghuabg"></div>
  <div id="aaa">
    <!-- <img src="./donghua/y_00000.png" /> -->
  </div>
</body>
<script>

  function loadImg(){
    let target = ''
    let numStr = ''
    let num = -1
    for (var i = 0; i < 250; i++) {
      num++
      if (num <= 9) {
        numStr = '00' + num
      } else if (num > 9 && num < 100){
        numStr = '0' + num
      } else {
        numStr = '' + num
      }
      target = target + `<img src="./donghua/y_00${numStr}.png" style="display:none" />`
    }
    console.log(target);
    document.getElementById('aaa').innerHTML = target
  }
  loadImg()

  setTimeout(function () {
    const donghua = document.getElementById('donghuabg')
    let num = -1
    let numStr = '000'
    let startTimeStamp = 0
    let currentTimeStamp = 0
    function step() {
      console.log('继续调用' + num);
      if (startTimeStamp === 0) { // 表示是第一次开始遍历
        num++
        startTimeStamp = new Date().getTime()
        donghua.style.backgroundImage = `url('./donghua/y_00${numStr}.png')`
        window.requestAnimationFrame(step);
      } else { // 表示不是第一次遍历了
        currentTimeStamp = new Date().getTime()
        console.log((currentTimeStamp - startTimeStamp) > 40);
        if ((currentTimeStamp - startTimeStamp) > 40 ) {
          startTimeStamp = currentTimeStamp
          if (num < 249) {
            num++
            if (num <= 9) {
              numStr = '00' + num
            } else if (num > 9 && num < 100){
              numStr = '0' + num
            } else {
              numStr = '' + num
            }

            donghua.style.backgroundImage = `url('./donghua/y_00${numStr}.png')`
            console.log('继续调用');
            window.requestAnimationFrame(step);
          } else {
            console.log('结束')
          }
        } else { // 时间间隔相差不到40毫秒
          window.requestAnimationFrame(step);
        }
      }
    }

    window.requestAnimationFrame(step);
  }, 5000)

</script>
</html>

3.3.2 现象

使用5秒预先下载图片之后再执行动画脚本：动画执行比较流畅

不使用5秒下载图片，直接执行动画脚本：浏览器会出现闪屏的情况

3.3.3 原因分析

不使用5秒下载图片，直接执行动画脚本：
由于两张图片之间的时间间隔是40ms,需要同时完成下载和展示，才能保证动画的连贯性。下载的时间要远大于CPU渲染图片的时间，如果下载的时间比较长，而背景已经变化，但是还没有下载下来，就会出现白屏，一旦下载了，就立马渲染出来，整个过程就会出现“白屏-渲染背景-白屏-渲染背景”的往复循环，即“闪动”现象。

使用5秒下载图片之后再执行动画脚本：
浏览器提前会下载图片并缓存到本地，执行动画的时候，下载过程就变成了从缓存获取，大大缩短了下载图片的时间，40ms的时间留有足够的时间用于渲染，看上去就比较流畅。

3.4 雪碧图

雪碧图：将多个图片合并为一张图片
动画原理：将雪碧图作为div 控件的背景，**然后定时器改变背景图的展示位置，在1秒钟内变换的次数超过24次，**人就会感觉是动画的效果

优点：

只用发送一次请求，即获得所有的图片，提高请求的效率
只需要切换背景的位置，而不用切换图片资源（重新下载图片），只会重绘不会回流，提高效率

3.4.1 代码实现

由于有250张图片，如果合成为1张图片，太大了，不确定能否显示出来，而且不方便整合。因此，UCD给了我10张图片合并为1张雪碧图，在雪碧图从第一张切换到最后一张背景，然后切换到下一个雪碧图，依次走到最后一张图的背景切换

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
</head>
<style>
  .donghuabg{
    position: absolute;
    left: 0;
    top: 0;
    height: 1080px;
    width: 1920px;
    /* background-image: url('./xuebi/00-09@1x.png'); */
    /* background-size: cover; */
    pointer-events: none;
    /* background-repeat: no-repeat; */
  }
</style>
<body>

  <div class="donghuabg" id="donghuabg"></div>
  <div class="aaa" id="aaa"></div>
</body>
<script>
   function loadImg(){
    let target = ''
    let numStr = ''
    let num = -1
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
      num++
      // if (num <= 9) {
      //   numStr = '00' + num
      // } else if (num > 9 && num < 100){
      //   numStr = '0' + num
      // } else {
      //   numStr = '' + num
      // }
      target = target + `<img src="./xuebi/${num}0-${num}9@1x.png" style="display:none" />`
    }
    console.log(target);
    document.getElementById('aaa').innerHTML = target
  }
  loadImg()

  setTimeout(function () {
    const donghua = document.getElementById('donghuabg')
    let num = -1 // 图片的张数
    let bgPositionIndex = -1 // 图片背景的序号
    let numStr = '000'
    let startTimeStamp = 0
    let currentTimeStamp = 0
    function step() {
      console.log('继续调用' + num);
      if (startTimeStamp === 0) { // 表示是第一次开始遍历
        num++
        bgPositionIndex++
        startTimeStamp = new Date().getTime()
        donghua.style.backgroundImage = `url('./xuebi/${num}0-${num}9@1x.png')`
        console.log('bgPositionIndex', bgPositionIndex)
        donghua.style.backgroundPosition = `0px -${1080 * bgPositionIndex}px`
        window.requestAnimationFrame(step);
      } else { // 表示不是第一次遍历了
        currentTimeStamp = new Date().getTime()
        console.log((currentTimeStamp - startTimeStamp) > 40);
        if ((currentTimeStamp - startTimeStamp) > 40 ) {
          startTimeStamp = currentTimeStamp
          if (bgPositionIndex < 9) {
            bgPositionIndex++
            console.log('bgPositionIndex', bgPositionIndex)
            donghua.style.backgroundPosition = `0px -${1080 * bgPositionIndex}px`
            console.log(donghua.style.backgroundPosition)
            window.requestAnimationFrame(step);
          } else {
            if (num < 4) {
              num++
              bgPositionIndex = -1
              donghua.style.backgroundImage = `url('./xuebi/${num}0-${num}9@1x.png')`
              console.log('bgPositionIndex', bgPositionIndex)
              donghua.style.backgroundPosition = `0px -${1080 * bgPositionIndex}px`
              window.requestAnimationFrame(step);
            } else {
              console.log('结束')
            }
          }
        } else { // 时间间隔相差不到40毫秒
          window.requestAnimationFrame(step);
        }
      }
    }

    window.requestAnimationFrame(step);
  }, 5000)

</script>
</html>

3.4.2 现象

在同一张雪碧图中切换背景，还是很流畅的，但是雪碧图切换的一瞬间，能很明显的感受到“动画”的抖动（图片切换很明显）

3.4.3 原因分析

雪碧图切换背景，只牵涉到重绘，40ms的时间足够了，动画感受很流畅
当雪碧图切换的时候，由于图片比较大，（1000 / 60）16ms 需要渲染4M的图片并展示出来，可能CPU 资源不够，出现一瞬间的白屏

最好的解决办法：将所有的图片合并为一张雪碧图

3.5 滚动条的展示

设置一个DIV控件展示一张图片，将所有的图片全部放到该DIV中，隐藏滚动条，定时设定滚动条的位置（一张图片实际高度的整数倍），快速设置滚动条的位置，实现动画的连续性

3.5.1 代码实现

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
</head>
<style>
  .imgContainer{
    height: 1080px;
    width: 1920px;
  }
  .imgContainer img{
    width: 100%;
    height: auto;
  }
</style>
<body>
  <div class="aaa" id="aaa"></div>
</body>
<script>
   function loadImg(){
    let target = ''
    let numStr = ''
    let num = -1
    for (var i = 0; i < 250; i++) {
      num++
      if (num <= 9) {
        numStr = '00' + num
      } else if (num > 9 && num < 100){
        numStr = '0' + num
      } else {
        numStr = '' + num
      }
      target = target + `<div class="imgContainer"><img src="./donghua/y_00${numStr}.png"/></div>`
    }
    console.log(target);
    document.getElementById('aaa').innerHTML = target
  }
  loadImg()

  setTimeout(function () {
    let num = -1 // 图片的张数
    var scroll = document.getElementById('aaa').scrollTop
    function donghua () {
      num++
      document.documentElement.scrollTop = 1080 * num
      window.requestAnimationFrame(donghua);
    }
    window.requestAnimationFrame(donghua);
  }, 2000)

</script>
</html>

3.5.1 现象

动画很流畅，没有出现跳帧、抖动、白屏的情况

3.5.1 原因分析

所有的图片全部都下载到本地了，并且也在内存中了，不存在下载和加载图片这两个过程，只有渲染，效率是最高的。

四、动画穿透 pointer-events

如果全屏动画放在最上层就会阻止用户点击到其他组件，最好希望这个动画像“透明”一样的存在，只是展示不监听任何事件，因此 CSS pointer-events 属性就是最好的选择

4.1 语法说明

pointer-events: auto|none;

属性值：

auto	默认值，设置该属性链接可以正常点击访问。
none	元素不能对鼠标事件做出反应

4.2 使用场景

4.2.1 按钮的防重点击

原理说明：在点击某个按钮之后，立马让按钮的属性设置为pointer-events: none;这样按钮就可以忽略所有的点击事件了；然后再设置一个定时器，比如过3秒之后再回复到原来的状态 pointer-events: auto

Vue.directive("preventReClick", {
  inserted(el, binding) {
    el.addEventListener("click", () => {
      if (el.style.pointerEvents !== "none") {
        el.style.pointerEvents = "none"
        setTimeout(() => {
          el.style.pointerEvents = ""
        }, 2000)
      }
    })
  }
})

4.2.2 界面水印效果

原理说明：水印只是用于显示，并不希望被用户鼠标选中和参与点击事件，因此可以将其设置为“透明”