SVG实例入门与动画实战

前言 在日常开发过程中,我们或多或少都接触过SVG,有可能是用它来画一些简单的图形,有可能是使用它来构建工程的字体文件库,甚至是用它来绘制一些复杂的可视化模块。本文会详细介绍SVG的基本图形以及常见的动画形式,帮助你了解入门SVG
基本图形 下面会介绍SVG预设的数种形状以及对应的属性介绍,在实际开发或者设计过程中,绘画SVG图标大多数时候都是会使用一些工具的。
矩形


svg标签中,width表示整个宽度,height表示高度,version表示版本,xmlns表示命名空间,后面两个属性是相对固定的东西,稍作理解即可。
rect中的标签属性与style属性解释如下:
  • width:宽度
  • height:高度
  • x:水平方向上的偏移量
  • y:竖直方向上的偏移量
  • rxry:定义圆角效果
  • style:样式(这些样式同样适用于下面的图形,所以下面的图形只会介绍属性,不会重复介绍样式)
    • fill:rgb颜色,表示矩形的填充颜色
    • fill-opacity:填充的不透明度
    • stroke:rgb颜色,表示矩形的边框颜色
    • stroke-width:矩形边框的大小
    • stroke-opacity:矩形边框的不透明度

圆形

circle标签属性解释如下:
  • cxcy:圆心坐标
  • r:圆的半径

椭圆

ellipse标签属性解释如下:
  • cx:圆心的x坐标
  • cy:圆心的y坐标
  • rx:水平半径
  • ry:竖直半径

线条

line标签属性解释如下:
  • x1:线段的起点x坐标
  • x2:线段的终点x坐标
  • y1:线段的起点y坐标
  • y2:线段的终点y坐标

多边形

polygon标签属性解释如下:
  • points:定义多边形的N个(x,y)坐标,不少于三个点

折线

polyline标签属性解释如下:
  • points:定义曲线的N个(x,y)坐标

PS:你看这个曲线图,像不像你最近的股票基金
路径 path标签中用属性d来描述路径,花样非常多,我们一个一个来看。
M
moveto,看意思是移动到某个点,想象你手里拿着一根笔,M命令就是让你的笔尖移动到某个点,准备开始绘画。语法为M(x,y),其中大写M表示绝对定位,小写m表示相对定位,下面的其他语法也一样。
Z
closepath,闭合你前面所画的路径。
L
lineto,意思为画一条线,语法为L(x,y)


H
horizontal lineto,水平地画一条线。语法为H(y)


V
vertical lineto,竖直地画一条线。语法为V(x)


C
curveto,三次贝塞尔曲线。语法为C x1 y1, x2 y2, x y。三次贝塞尔曲线应该有四个点来控制,C中只描述了三个点,所以起始点是你用M描述的。举个例子:M10 10 C 100 100 150 100 200 10,指的是起始点为(10,10),第一个辅助点为(100,100),第二个辅助点为(150,100),终止点为(200,10)控制的三次贝塞尔曲线。

S
smooth curveto,用来描述对称的三次贝塞尔曲线。语法为S x2 y2, x y。当S跟在S命令或者C命令之后时,它的第一个控制点(即S语法中省略掉的x1 y1)会被假设为前一个控制点的对称点,如果前面没有跟S或者C命令,它的两个控制点会被视为同一个点。


Q
二次贝塞尔曲线,只需要一个控制点。语法为Q x1 y1, x y


T
S类似,通过前一个控制点,推断出新的控制点。语法为T x y


A
elliptical Arc,椭圆弧。语法为A rx ry x-axis-rotation large-arc-flag sweep-flag x y
  • rxry椭圆弧的两个半轴长度,如果相等就是圆弧
  • x-axis-rotation 椭圆相对于坐标系的旋转角度
  • large-arc-flag 绘制优弧(1),劣弧(0)
  • sweep-flag 顺时针绘制(1),逆时针绘制(0)
  • x y 圆弧终点坐标


路径的绘制十分复杂。。建议使用SVG编辑器来辅助绘画图形。
SVG动画 在上面我们了解了各种SVG的图形及语法,SVG除了可以画出各种各样的图形之外,它的动画效果也是别树一帜的。我们下面来了解一下SVG常见的动画形式以及应用。
描边动画 下面先介绍两个属性,stroke-dasharraystroke-dashoffset。我们实现的描边动画是围绕这两个属性展开的。
stroke-dasharray
用于创造虚线,语法为stroke-dasharray:n1 [n2 [n3]]。什么意思呢?先来看下面几个例子
【SVG实例入门与动画实战】


配合上图,我们可以总结一下stroke-dasharray的规则:
  • 一个参数时描述实线虚线的长度相等,比如stroke-dasharray: 10就表示描述这条路径的时候,10长度的实线->10长度的虚线->10长度的实线···如此循环。
  • 两个参数时描述实线长度是第一个参数,虚线长度是第二个参数,stroke-dasharray: 10 20表示10长度实线->20长度虚线->10长度实线···如此循环。
  • 三个参数时描述实线虚线长度交替进行,stroke-dasharray: 10 20 30表示10长度实线->20长度虚线->30长度实线->10长度虚线···如此循环。
stroke-dashoffset
表示虚线的偏移量,值为正数时表示向反方向偏移,值为负数表示向正方向偏移。


由图可以看出,我们把路径分成了400实线400虚线的展示形式,通过将虚线从反方向偏移200,就可以把实线的200长度遮起来,就完成了图中只剩半截的路径。自此,我们已经可以利用这两个属性来做一个路径动画了,无非就是将这两个属性配合CSSanimation动画而已。
先从简单的开始,比如像下面的直线从无到有动画:

.line { stroke-width: 4px; stroke: red; stroke-dasharray: 400; stroke-dashoffset: 400; animation: move 2s; }@keyframes move { to { stroke-dashoffset: 0; } }

在有了上诉简单的从无到有动画之后,其实不难发现它不仅仅只能作用于一条简单的直线上,例如我们现在有一个SVG图形如下,同样也可以做一个描边动画。

在开始之前,先介绍path元素中的一个方法——getTotalLength(),该方法返回路径总长度(以用户单位为单位)的计算值。我们可以利用它计算任意path元素的总长度。

有了上述的知识之后,我们大概做了一个上面的动画,这里是实现的代码
.path { stroke-width: 4px; stroke: white; stroke-dasharray: 5199.931640625; stroke-dashoffset: 5199.931640625; animation: move 2s linear; fill: white; animation-fill-mode: forwards; }@keyframes move { to { stroke-dashoffset: 0; stroke: black; transform: scale3d(1.1, 1.1, 1.1); } }.scale { stroke-dashoffset: 0; stroke: black; animation: scale-path .2s; animation-fill-mode: forwards; opacity: 0; }@keyframes scale-path { 0% { transform: scale3d(1, 1, 1); fill: white; opacity: 0; }50% { transform: scale3d(1.2, 1.2, 1); }100% { transform: scale3d(1, 1, 1); opacity: 1; fill: black; } }

路径跟随动画
路径跟随动画是另一种SVG常见的动画形式,即让一个物体沿着SVG图形的路径移动。开始之前先来了解一个path元素的方法:getPointAtLength(number):Point,它的入参是一个数字,值为0~getTotalLength(),返回值为该长度对应下的点的坐标。了解了这个之后,我们只要把路径长度分为N份,可以获得N个点的坐标,让受控的元素的坐标逐步的赋值为这N个点的坐标,就可以做到元素跟随SVG路径移动的效果,具体实现逻辑如下:
const STEP = 1000 let currentStep = 1 const path = document.querySelector('.path'); const length = path.getTotalLength(); const slider = document.querySelector('.slider') setInterval(() => { const point = path.getPointAtLength(currentStep / STEP * length) slider.style.top = point.y - 10 + 'px' //10是滑块宽度的一半,为了更好的贴合路径 slider.style.left = point.x - 10 + 'px' if (currentStep === STEP) { currentStep = 1 } else { currentStep++ } }, 10)

在获取到具体坐标之后,我们只需要用一个定时器把坐标不断赋值,就可以实现路径跟随效果。但是在上述效果中,注意到滑块的角度是没有变化的,导致在圆弧部分视觉上并不能体现出跟随的效果,也就是说我们还需要求出滑块对应的旋转角度。
这里注意到我们是把路径点分成了N个,因为点足够的多,坐标变化足够的快,所以我们看起来是连续的,实际上移动的时候还是离散的。计算机的抽样都是这样,只要抽样点足够的多,就会无限逼近平滑的曲线。
所以要求滑块在某一个点的角度,可以先求出滑块在此处的切线斜率。在这个情景下,假设当前点的坐标是(x2,y2),上一个点的坐标是(x1,y1),那么k=(y2-y1)/(x2-x1)这条线段的斜率,只要这条线段足够的短,就可以当作是滑块目前的斜率,求出斜率之后使用反正切三角函数Math.atan可以求出倾斜角,注意,这里得出来的角度单位是弧度,我们还需要把它转成角度才能用在rotate中。
let prePos setInterval(() => { //...... if (prePos) { const k = (point.y - prePos.y) / (point.x - prePos.x) const val = Math.atan(k) / Math.PI * 180 slider.style.transform = `rotate(${val}deg)` } prePos = point //...... }, 10)


加上角度偏移后,可以感觉得到路径的贴合度更高,视觉效果更好。

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