突袭HTML5之SVG 2D入门11 - 动画

交互性
      SVG拥有良好的用户交互性，例如：
1. SVG能响应大部分的DOM2事件。
2. SVG能通过cursor良好的捕捉用户鼠标的移动。
3. 用户可以很方便的通过设置svg元素的zoomAndPan属性的值来实现缩放等效果。
4. 用户可以很方便的把动画和事件结合起来，完成一些复杂的效果。

      通过给SVG元素挂接事件，我们可以使用脚本语言方便的完成一些交互任务。SVG支持大部分的DOM2事件，例如：onfocusin, onfocusou, onclick, onmousedown, onmouseup, onmousemove, onmouseout, onload, onresize, onscroll等事件。除了这些，SVG还提供了独有的动画相关的事件，比如：onroom,onbegin,onend,onrepeat等。
      事件大家比较熟悉，就不多说了。 

动画的方式
      SVG采用的是使用文本来定义图形，这种文档结构非常适合于创建动画。要改变图形的位置、大小和颜色，只需要调整相应的属性就可以了。事实上，SVG有为各种事件处理而专门设计的属性，甚至很多还是专门为动画量身定做的。在SVG中，实现动画可以有下面几种方式：
1. 使用SVG的动画元素。这个下面会重点介绍。
2. 使用脚本。采用DOM操作启动和控制动画，这个已经是一门成熟的技术了，后面有一个小例子。
3. SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)。这个有兴趣的请参考：http://www.w3.org/TR/2008/REC-SMIL3-20081201/。

      下面的例子包含了SVG中几种最基本的动画：

< svg  width ="8cm"  height ="3cm"   viewBox ="0 0 800 300"
     xmlns ="http://www.w3.org/2000/svg"  version ="1.1" >
   < desc >基本动画元素 </ desc >
   < rect  x ="1"  y ="1"  width ="798"  height ="298"  
        fill ="none"  stroke ="blue"  stroke-width ="2"   />
   <!--  矩形位置和大小的动画  -->
   < rect  id ="RectElement"  x ="300"  y ="100"  width ="300"  height ="100"
        fill ="rgb(255,255,0)"    >
     < animate  attributeName ="x"  attributeType ="XML"
             begin ="0s"  dur ="9s"  fill ="freeze"  from ="300"  to ="0"   />
     < animate  attributeName ="y"  attributeType ="XML"
             begin ="0s"  dur ="9s"  fill ="freeze"  from ="100"  to ="0"   />
     < animate  attributeName ="width"  attributeType ="XML"
             begin ="0s"  dur ="9s"  fill ="freeze"  from ="300"  to ="800"   />
     < animate  attributeName ="height"  attributeType ="XML"
             begin ="0s"  dur ="9s"  fill ="freeze"  from ="100"  to ="300"   />
   </ rect >
   <!--  创建新的用户坐标空间，所以text是从新的(0,0)开始，后续的变换都是针对新坐标系的  -->
   < g  transform ="translate(100,100)"   >
     <!--  下面使用了set去动画visibility，然后使用animateMotion,
 animate和animateTransform执行其他类型的动画  -->
     < text  id ="TextElement"  x ="0"  y ="0"
          font-family ="Verdana"  font-size ="35.27"  visibility ="hidden"    > 
      It's alive!
       < set  attributeName ="visibility"  attributeType ="CSS"  to ="visible"
           begin ="3s"  dur ="6s"  fill ="freeze"   />
       < animateMotion  path ="M 0 0 L 100 100"  
           begin ="3s"  dur ="6s"  fill ="freeze"   />
       < animate  attributeName ="fill"  attributeType ="CSS"
           from ="rgb(0,0,255)"  to ="rgb(128,0,0)"
           begin ="3s"  dur ="6s"  fill ="freeze"   />
       < animateTransform  attributeName ="transform"  attributeType ="XML"
           type ="rotate"  from ="-30"  to ="0"
           begin ="3s"  dur ="6s"  fill ="freeze"   />
       < animateTransform  attributeName ="transform"  attributeType ="XML"
           type ="scale"  from ="1"  to ="3"  additive ="sum"
           begin ="3s"  dur ="6s"  fill ="freeze"   />
     </ text >
   </ g >
</ svg >

      把这段代码放到html文档的body中运行一下就可以知道动画的效果。
动画元素的公共属性

第一类：指定目标元素和属性
  xlink:href

      这个应该是很熟悉了，指向执行动画的元素。这个元素的必须是在当前的SVG文档片段中定义的。如果没有指定这个属性的话，动画会应用到自己的父元素上。
  attributeName = "<attributeName>"
      这个属性指定了应用动画的属性。如果该属性有namespace的话(不要忘了，SVG本质是XML文档)，这个namespace也要加上。例如下面的例子中分别给xlink起了不同的别名，这里animate指定属性的时候就带了namespace：

< svg  version ="1.1"  xmlns ="http://www.w3.org/2000/svg"
     xmlns:xlink ="http://www.w3.org/1999/xlink" >
   < title >Demonstration of the resolution of namespaces for animation </ title >
   < g  xmlns:a ="http://www.w3.org/1999/xlink" >
     < animate  attributeName ="a:href"  xlink:href ="#foo"  dur ="2s"  to ="two.png"  fill ="freeze" />
   </ g >
   < g  xmlns:b ="http://www.w3.org/1999/xlink"  xmlns:xlink ="http://example.net/bar" >
     < image  xml:id ="foo"  b:href ="one.png"  x ="35"  y ="50"  width ="410"  height ="160" />
   </ g >
</ svg >

  attributeType = "CSS | XML | auto(默认值)"
      这个属性指定了属性取值的命名空间，这几个值的含义如下：
CSS：代表attributeName指定的属性是CSS属性。
XML：代表attributeName指定的属性是XML默认命名空间下的属性(注意svg文档本质上是xml文档)。
auto：代表先在CSS属性中查找attributeName指定的属性，如果没找到，则在默认的XML命名空间下寻找该属性。
 
第二类：控制动画时间的属性
      下列属性都是动画时间属性；它们控制了动画执行的时间线，包括如何开始和结束动画，是否重复执行动画，是否保存动画的结束状态等。
  begin = "begin-value-list"
      该属性定义了动画的开始时间。可以是分号分开的一系列时间值。也可以是一些其他触发动画开始的值。比如事件，快捷键等。
  dur = Clock-value | "media" | "indefinite"
      定义了动画的持续时间。可以设置为以时钟格式显示的值。也可以设置为下列两个值：
media：指定动画的时间为内部多媒体元素的持续时间。
indefinite：指定动画时间为无限。

      时钟格式指的是下列这些合法的取值格式： 

  02:30:03    = 2 hours, 30 minutes and 3 seconds
  50:00:10.25 = 50 hours, 10 seconds and 250 milliseconds
  02:33   = 2 minutes and 33 seconds
  00:10.5 = 10.5 seconds = 10 seconds and 500 milliseconds
  3.2h    = 3.2 hours = 3 hours and 12 minutes
  45min   = 45 minutes
  30s     = 30 seconds
  5ms     = 5 milliseconds
  12.467  = 12 seconds and 467 milliseconds
  00.5s = 500 milliseconds
  00:00.005 = 5 milliseconds

  end = "end-value-list"
      定义了动画的结束时间。可以是分号分开的一系列值。
  min = Clock-value | "media"
  max = Clock-value | "media"
      设置了动画持续时间的最大最小值。
  restart = "always" | "whenNotActive" | "never"
      设置了动画能否随时重新开始。always代表动画可以随时开始。whenNotActive代表只能在没播放的时候重新开始，比如前一次播放结束了。never表示动画不能重新开始。
  repeatCount = numeric value | "indefinite"
      设置了动画重复的次数。 indefinite代表无限重复。
  repeatDur = Clock-value | "indefinite"
      设置重复的总的动画时间。indefinite代表无限重复。
  fill = "freeze" | "remove(默认值)"
      设置了动画结束后元素的状态。freeze表示动画结束后元素停留在动画的最后状态。remove代表动画结束以后元素回到动画前的状态，这个是默认值。

第三类：定义动画值的属性
      这些属性定义了被执行动画的属性的取值情况。其实是定义了关键帧和插值的一些算法。
  calcMode = "discrete | linear(默认值) | paced | spline"
      定义了动画插值的方式：discrete:离散的，不插值；linear：线性插值；paced：步长插值；spline:样条插值。默认是linear(线性插值)，但是如果属性不支持线性插值，则会采用discrete插值方式。
  values = "<list>"
      定义了以分号分隔的动画关键帧的值列表。支持向量值。
  keyTimes = "<list>"
      定义了以分号分隔的动画关键帧的时间列表。这个和values是一一对应的。这个值是受插值算法影响的，如果是线性(linear)和样条插值(spline)，则keyTimes的第一个值必须是0，最后一个值必须是1。对于离散(discrete)的不插值的方式，keyTimes的第一个值必须是0。对于步长插值方式，很显然是不需要keyTimes。而且如果动画的持续时间设置为indefinite，则忽略keyTimes。
  keySplines = "<list>"
      这个属性定义了样条插值(贝塞尔插值)时的控制点，显然只有在插值模式选择为spline才起作用。这个列表中的值取值范围是0到1。
  from = "<value>"
  to = "<value>"
  by = "<value>"
      定义动画属性的起始值，结束值和步长值。这里需要注意：如果values已经制定了相关的值，则任何的from/to/by值都会被忽略。
第四类：控制动画是否是增量式的属性
      有时候，如果相关的值设置的不是绝对值，而是增量值是非常有用的，使用additive属性可以达到这个目的。
  additive = "replace(默认值) | sum"
      这个属性控制了动画是否是增量式的。sum表示动画会较大相关的属性值或者其他低优先级的动画上。replace是默认值，表示动画会覆盖相关的属性值或者其他低优先级的动画。看一个小例子：

< rect  width ="20px"  ... >
   < animate  attributeName ="width"  from ="0px"  to ="10px"  dur ="10s"
           additive ="sum" />
</ rect >

      这个例子演示了矩形width递增的动画效果。

      有时候，如果重复的动画结果是叠加起来的，也非常有用，使用accumulate属性可以达到这个目的。
  accumulate = "none(默认值) | sum"
      这个属性控制了动画效果是否是累积的。none是默认值，表示重复的动画不累积。sum表示重复的动画效果是累积的。对于单次执行的动画，该属性没有意义。看个小例子：

< rect  width ="20px"  ... >
   < animate  attributeName ="width"  from ="0px"  to ="10px"  dur ="10s"
           additive ="sum"  accumulate ="sum"  repeatCount ="5" />
</ rect >

      这个例子演示了矩形的长度在每次迭代中都在增加。

动画元素小结
      SVG提供了下列动画元素：
1. animate元素
      这个是最基本的动画元素，可以直接为相关属性提供不同时间点的值。
2. set元素
      这个是animate元素的简写形式，支持所有的属性类型，尤其是当对非数字型的属性(例如visibility)进行动画时很方便。set元素是非增量的，相关的属性对之无效。 to指定的动画结束值类型一定要符合属性的取值类型。
3. animateMotion元素
      路劲动画元素。这个元素大多数属性都和上面一样，只有下面几个稍微有点区别：
  calcMode = "discrete | linear | paced | spline"
      这个属性的默认值不同，在该元素中默认的是paced。
  path = "<path-data>"
      动画元素移动的路径，格式与path元素的d属性的值的格式是一致的。
  keyPoints = "<list-of-numbers>"
      这个属性的值是一系列分号给开的浮点数值，每个值的取值范围是0~1。这些值代表了keyTimes属性指定的对应时间点移动的距离，这里距离具体是多少是由浏览器自己决定的。
  rotate = <number> | auto | auto-reverse"
      这个属性指定了元素移动时旋转的角度。默认值是0，数字代表旋转的角度，auto表示随着路劲的方向转动物体。auto-reverse表示转向与移动方向相反的方向。
      此外animateMotion元素的from,by,to,values的值都是坐标对组成的；x值与y值之间用逗号或空格分开，每个坐标对之间用分号隔开比如from="33,15"表示起点x坐标为33，y坐标为15。
指定运动路径的方式有两种：一种为直接给path属性赋值，一种为使用mpath元素作为animateMotionde的子元素指定路径。如果同时使用这两种方式，则使用mpath元素优先级高。这两种方式优先级都比values,from,by,to高。
      看一个小例子：

<? xml version="1.0" standalone="no" ?>
<! DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.1//EN" 
  "http://www.w3.org/Graphics/SVG/1.1/DTD/svg11.dtd" >
< svg  width ="5cm"  height ="3cm"   viewBox ="0 0 500 300"
     xmlns ="http://www.w3.org/2000/svg"  version ="1.1"
     xmlns:xlink ="http://www.w3.org/1999/xlink"   >
   < rect  x ="1"  y ="1"  width ="498"  height ="298"
        fill ="none"  stroke ="blue"  stroke-width ="2"   />

   < path  id ="path1"  d ="M100,250 C 100,50 400,50 400,250"
        fill ="none"  stroke ="blue"  stroke-width ="7.06"    />
   < circle  cx ="100"  cy ="250"  r ="17.64"  fill ="blue"    />
   < circle  cx ="250"  cy ="100"  r ="17.64"  fill ="blue"    />
   < circle  cx ="400"  cy ="250"  r ="17.64"  fill ="blue"    />
   < path  d ="M-25,-12.5 L25,-12.5 L 0,-87.5 z"
        fill ="yellow"  stroke ="red"  stroke-width ="7.06"    >
     < animateMotion  dur ="6s"  repeatCount ="indefinite"  rotate ="auto"   >
        < mpath  xlink:href ="#path1" />
     </ animateMotion >
   </ path >
</ svg >

4. animateColor元素
      颜色动画元素。这是一个过时的元素，基本上所有功能都可以用animate代替，所以还是不要用了。

5. animateTransform元素
      变换动画元素。看看特殊的一些属性：
  type = "translate | scale | rotate | skewX | skewY"
      这个属性指定了变换的类型，translate是默认值。
      from,by和to的值相应的都是对应变换的参数，这个还是与前面讲的变换是一致的。values则是一组分号隔开的这样的值系列。

支持动画效果的元素和属性
      基本上所有图形元素(path,rect,ellipse,text,image...)，容器元素(svg, g, defs, use, switch, clipPath, mask...)都支持动画。基本上大多数的属性都支持动画效果。详细的说明请参看官方文档。

使用DOM实现动画
      SVG动画也可以使用脚本完成，DOM的详细内容后面会介绍，这里简单看一个小例子：

<? xml version="1.0" standalone="no" ?>
<! DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.1//EN" 
  "http://www.w3.org/Graphics/SVG/1.1/DTD/svg11.dtd" >
< svg  width ="4cm"  height ="2cm"  viewBox ="0 0 400 200"
     xmlns ="http://www.w3.org/2000/svg"
     onload ="StartAnimation(evt)"  version ="1.1" >
   < script  type ="application/ecmascript" > <! [CDATA[
     var  timevalue  =   0 ;
     var  timer_increment  =   50 ;
     var  max_time  =   5000 ;
     var  text_element;
     function  StartAnimation(evt) {
      text_element  =  evt.target.ownerDocument.getElementById( " TextElement " );
      ShowAndGrowElement();
    }
     function  ShowAndGrowElement() {
      timevalue  =  timevalue  +  timer_increment;
       if  (timevalue  >  max_time)
         return ;
       //  Scale the text string gradually until it is 20 times larger
      scalefactor  =  (timevalue  *   20 .)  /  max_time;
      text_element.setAttribute( " transform " ,  " scale( "   +  scalefactor  +   " ) " );
       //  Make the string more opaque
      opacityfactor  =  timevalue  /  max_time;
      text_element.setAttribute( " opacity " , opacityfactor);
       //  Call ShowAndGrowElement again <timer_increment> milliseconds later.
      setTimeout( " ShowAndGrowElement() " , timer_increment)
    }
    window.ShowAndGrowElement  =  ShowAndGrowElement
  ]] > </ script >
   < rect  x ="1"  y ="1"  width ="398"  height ="198"
        fill ="none"  stroke ="blue"  stroke-width ="2" />
   < g  transform ="translate(50,150)"  fill ="red"  font-size ="7" >
     < text  id ="TextElement" >SVG </ text >
   </ g >
</ svg >

 

实用参考：
脚本索引：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ff971910(v=vs.85).aspx
开发中心：https://developer.mozilla.org/en/SVG
热门参考：http://www.chinasvg.com/
官方文档：http://www.w3.org/TR/SVG11/

SVG动画技术：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/gg589525(v=vs.85).aspx