纯css模拟下雪效果

戚飞雨

2023-12-01

效果如其名，想必都见过下雪（可能南方人除外哈哈），但下雪效果只是一类效果的名称，可以是红包雨等一些自由落体的运动效果，本文就是用纯css模拟下雪的效果。

1.前言

由于公司产品的活动，需要模拟类似下雪的效果。浏览器实现动画无非css3和canvas（还有gif），对比下css3和canvas的优缺点：

动画自由度：canvas胜；
复杂度：canvas胜；
兼容性：canvas胜；
性能：css3胜（requestAnimationFrame和硬件加速）。

由于对于性能有一定的要求，canvas对比css3会有更多的计算量导致性能可能不太好，所以选用css3模拟下雪效果（ps：能用css解决的问题就不用javascript解决哈哈）。

附上地址

2.原理

本文所采用的是css3的animation。为dom元素添加animation属性就可以模拟动画，例如w3school的例子：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>animation</title>
  <style>
    .animation{
      width:100px;
      height:100px;
      background:red;
      position:relative;
      animation:mymove 5s infinite;
      -webkit-animation:mymove 5s infinite;
    }
    @keyframes mymove{
      from {
        left:0px;
      }
      to {
        left:200px;
      }
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="animation"></div>
</body>
</html>
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当然这谁都会，但有个问题是，下雪并不是机械的下落，而是有快有慢、摆动幅度、时间不定，这里的重点是需要构造随机性，理性分析下。

在浏览器中下雪的起始点随机;
下雪的速度随机;
下雪从开始到落到地面的时间随机（延时随机和整个下雪过程的时间随机）;
下雪过程中摇摆随机。

我们可以在css中找到这几点随机性的对应属性：

起始点：position的左右方位（动画我们一般采用定位，因为可以减少不必要的重排和重绘）；
速度：animation-timing-function（提供了丰富的速度属性）；
时间：animation-duration和animation-delay；
摇摆：transform: translateX()（在水平方向上的位移）。

可能有人会问，这几个属性并不是随机的呀，并不像Math.random随机函数那样。我们换个思考方向，本文所说的随机是随机雪，并不是随机雪的属性。每个雪的下落时间、下落速度、摆动幅度是固定的，雪与雪之间的下落时间、下落速度、摆动幅度是不同，那么就达到效果了。

意识到这点，就剩下最后一个问题，怎样给每个雪不同的下落时间、下落速度、摆动幅度呢？这里我们使用真正的随机函数Math.random，利用data自定义属性配合Math.random和css的属性匹配规则，就可以确定动画效果了。

3.构造雪形状

3.1 一条线性渐变

.linear{
  width: 100px;
  height: 100px;
  background: linear-gradient(0, green 40%, red 40%, red 60%, green 60%);
}
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3.2 多条线性渐变画雪花

.linear{
  width: 100px;
  height: 100px;
  border-radius: 50%;
  background-image: linear-gradient(0, rgba(255,255,255,0) 40%, #fff 40%, #fff 60%, rgba(255,255,255,0) 60%),
    linear-gradient(45deg, rgba(255,255,255,0) 43%, #fff 43%, #fff 57%, rgba(255,255,255,0) 57%),
    linear-gradient(90deg, rgba(255,255,255,0) 40%, #fff 40%, #fff 60%, rgba(255,255,255,0) 60%),
    linear-gradient(135deg, rgba(255,255,255,0) 43%, #fff 43%, #fff 57%, rgba(255,255,255,0) 57%);
}
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4.构造下雪动画

我用sass写的css来构造动画，其实语言无所谓，重在原理。

4.1 起始点

@for $i from 1 through 100 {
  .animation[data-animation-position='#{$i}'] {
    left: #{$i}vw;
  }
}
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这里运用sass的循环函数来创造1到100的匹配class名为animation和属性选择器为[data-animation-position=1~100vw]的值，例如我们想要元素的left为50vw，就直接添加class名data-animation-position=50vw。这里有两点需要说明：

范围1~100vw：注意单位是vw，我们想要雪花的起始点出现在水平方向的任意位置，而vw是把屏幕等分为100份，100vw就是满屏；
为什么要把1～100都循环出来：只有这样才能匹配到范围内我们需要的值。

4.2 速度

$timing: (
  linear: linear,
  ease: ease,
  ease-in: ease-in,
  ease-out: ease-out,
  ease-in-out: ease-in-out
);

@each $key, $value in $timing {
  .animation[data-animation-timing='#{$key}'] {
    transition-timing-function: $value;
  }
}
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4.3 时间

时间包含动画运动时间和延时时间。

@for $i from 1 through 4 {
  .animation[data-animation-delay='#{$i}'] {
    animation-delay: #{$i}s;
  }
}
@for $i from 4 through 8 {
  .animation[data-animation-duration='#{$i}'] {
    animation-duration: #{$i}s;
  }
}
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4.4 摇摆

下雪由两个动画组成，分别是下落fall和摇摆swing，下落的动画是固定的，只有摇摆需要随机，所以我自定义了属性匹配规则，就可以随机摇摆了。

@for $i from 1 through 4 {
  .animation[data-animation-name='#{$i}'] {
    animation-name: fall, swing#{$i};
  }
}
@for $i from 1 through 4 {
  @keyframes swing#{$i}{
    25% {
      transform: translateX(-#{$i * 10}px);
    }
    50% {
      transform: translateX(#{$i * 10}px);
    }
    75%{
      transform: translateX(-#{$i * 10}px);
    }
    100%{
      transform: translateX(#{$i * 10}px);
    }
  }
}
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5.随机性

这里用react来演示代码，还是那句话只要理解了原理，语言其实并不太重要。

5.1 雪花元素

<div className='page'>
  {
    Array(10).fill().map((v, i) => (
      <span
        key={i}
        className='animation span'
        data-animation-position={this.position()}
        data-animation-timing={this.timing()}
        data-animation-delay={this.delay()}
        data-animation-duration={this.duration()}
        data-animation-name={this.name()}
      />
    ))
  }
</div>
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我们的雪花元素包含几下几个属性值：

data-animation-position：起始位；
data-animation-timing：下雪速度；
data-animation-delay：延时；
data-animation-duration：下雪总时间；
data-animation-name：下落动画和摇摆动画。

5.1 随机范围函数

random(min, max){
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1) + min)
}
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5.2 属性随机赋值

position(){
  return this.random(1, 100)
}
delay(){
  return this.random(1, 4)
}
duration(){
  return this.random(4, 8)
}
name(){
  return this.random(1, 4)
}
timing(){
  return ['linear', 'ease', 'ease-in', 'ease-out', 'ease-in-out'][this.random(0, 4)]
}
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6.总结

张鑫旭的鑫三无准则：无宽度、无图片和无浮动。

我个人觉得如果非要加上第四无，可以是 无js 哈哈（开玩笑）。随着css的发展，其领域可谓很广很深并且也不可或缺，很多时候如果css运用的比较好的话，会节省很多时间和js代码的，整个功能实现的难度都会下降，互勉互勉。