笔者所在的前端团队主要从事移动端的H5页面开发,而团队使用的适配方案是: viewport units + rem。具体可以参见凹凸实验室的文章 – 利用视口单位实现适配布局 。

笔者目前(2017.08.12)接触到的移动端适配方案中,「利用视口单位实现适配布局」是最好的方案。不过使用 rem 作为单位会遇到以下两个难点:

  • 微观尺寸(20px左右)定位不准
  • 逐帧动画容易有抖动

第一个难点的通常出现在 icon 绘制过程,可以使用图片或者 svg-icon 解决这个问题,笔者强烈建议使用 svg-icon,具体理由可以参见:「拥抱Web设计新趋势:SVG Sprites实践应用」。

第二个难点笔者举个例子来分析抖动的原因和寻找解决方案。

一个抖动的例子

做一个8帧的逐帧动画,每帧的尺寸为:360x540。

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.steps_anim {
position: absolute;
width: 9rem;
height: 13.5rem;
background: url(//misc.aotu.io/leeenx/sprite/m.png) 0 0 no-repeat;
background-size: 45rem 13.5rem;
top: 50%;
left: 50%;
margin: -5.625rem 0 0 -5.625rem;
animation: step 1.2s steps(5) infinite;
}

@keyframes step {
100% {
background-position: -45rem;
}
}

观察在主流(手机)分辨率下的播放情况:

CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第1张图片 CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第2张图片 CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第3张图片 CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第4张图片
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第5张图片
iPhone 6 (375x667)
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第6张图片
iPhone 6+ (414x736)
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第7张图片
iPhone 5 (320x568)
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第8张图片
Android (360x640)

四种分辨率下,可以看到除了 ip6 其它的三种分辨率都发生了抖动。ip6 不抖动的原因是适配方案是基本于 ip6 的分辨率订制的。)

分析抖动

图像由终端(屏幕)显示,而终端则是一个个光点(物理像素)组成的矩阵,换句话说图片也一组光点矩阵。为了方便描述,笔者假设终端上的一个光点代表css中的1px。

以下是一张 9px * 3px 的sprite:
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第9张图片

每帧的尺寸为 3px * 3px,逐帧的取位过程如下:
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第10张图片

把 sprite 的 background-size 的宽度取一半,那么终端会怎么处理?
9 / 2 = 4.5
终端的光点都是以自然数的形式出现的,这里需要做取整处理。取整一般是三种方式:round/ceil/floor。假设是 round ,那么 background-size: 5px,sprite 会是以下三种的一个:

情况一 情况二 情况三
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第11张图片 CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第12张图片 CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第13张图片

理论上,5 / 3 = 1.666...。但实际上光点取整后,三个帧的宽度都不可能等于 1.666...,而是有一个帧的宽度降级为 1px(亏),另外两个宽度升级为 2px(盈),笔者把这个现象称作「盈亏互补」。

再看一下盈亏互补后,逐帧的取位过程:

情况一 情况二 情况三
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第14张图片 CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第15张图片 CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第16张图片

可以看到由于盈亏互补导致了三个帧的宽度不一致,亏的那一帧在动画中的表示就是抖动

笔者总结抖动的原因是:sprite在尺寸缩放后,帧与帧之间的盈亏互补现象导致动画抖动

附注:1px 由几个光点表示是由以终端的 dpr 决定

解决方案

「盈亏互补」也可以说是「盈亏不一致」,如果尺寸在缩放后「盈亏一致」那么抖动现象可以解决。

解决构想一

笔者根据「盈亏一致」设计了「解决构想一」:

CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第17张图片

根据上图,其实很容易就联想到一个简单的方案:不用雪碧图(即一帧对应一张图片)
这个方案确实是可以解决抖问题,不过笔者并不推荐使用它,因为它有两个负面的东西:

  • KB变大与请求数增多
  • 多余的 animation 代码

这个方案很简单,这里就不赘述了。

解决构想二

把逐帧取位与图像缩放拆分成两个独立的过程,就是笔者的「解决构想二」:
CSS技巧:逐帧动画抖动解决方案_第18张图片

实现「构想二」,笔者首先想到的是使用 transform: scale(),于是整理了一个实现方案A:

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.steps_anim {
position: absolute;
width: 360px;
height: 540px;
background: url(//misc.aotu.io/leeenx/sprite/m.png) 0 0 no-repeat;
background-size: 1800px 540px;
top: 50%;
left: 50%;
transform-origin: left top;
margin: -5.625rem 0 0 -5.625rem;
transform: scale(.5);
animation: step 1.2s steps(5) infinite;
}
@keyframes step {
100% {
background-position: -1800px;
}
}
/* 写断点 */
@media screen and (width: 320px) {
.steps_anim {
transform: scale(0.4266666667);
}
}
@media screen and (width: 360px) {
.steps_anim {
transform: scale(0.48);
}
}
@media screen and (width: 414px) {
.steps_anim {
transform: scale(0.552);
}
}

这个实现方案A存在明显的缺陷:scale 的值需要写很多断点代码。于是笔者结全一段 js 代码来改善这个实现方案B:

css:

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.steps_anim {
position: absolute;
width: 360px;
height: 540px;
background: url("//misc.aotu.io/leeenx/sprite/m.png") 0 0 no-repeat;
background-size: 1800 540px;
top: 50%;
left: 50%;
transform-origin: left top;
margin: -5.625rem 0 0 -5.625rem;
animation: step 1.2s steps(5) infinite;
}
@keyframes step {
100% {
background-position: -1800px;
}
}

javascript:

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// 以下代码放到  中

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