HTML5 SVG使用CSS3和Vanilla JavaScript填充动画

翻译：第一秩序

原文：https://www.smashingmagazine.com/2019/01/html5-svg-fill-animation-css3-vanilla-javascript/

摘要在这篇文章中你将了解Awwwards网是怎样实现动画的。本文介绍了HTML5 SVG中的circle 元素，它的stroke属性，以及如何使用CSS变量以及用 Vanilla JavaScript 为它们设置动画。

SVG是一种基于XML的，用于定义缩放矢量图形的标记语言。它允许你通过在2D平面中确定的一组点来绘制路径、曲线和形状。此外你还可以通过在这些路径上添加动态属性（例如笔触，颜色，粗细，填充等）来生成动画。

从2017年4月起，CSS Level 3 填充和描边模块开始支持从外部样式表设置SVG颜色和填充图案，而不是在每个元素上设置属性。在本教程中，我们将会使用简单的纯十六进制颜色，不过填充和描边属性也支持图案，渐变和图像作为值。

注意：访问Awwwards网站时，你需要把浏览器宽度设置为1024px或更高的才能更好的查看动画显示。

文件结构

让我们从在终端中创建文件开始：

🌹  mkdir note-display
🌹  cd note-display
🌹  touch index.html styles.css scripts.js

HTML 这是连接css和js文件的初始模板：

<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">

  <title>Note Display</title>

  <link rel="stylesheet" href="./styles.css">
</head>
<body>
  <script src="./scripts.js"></script>
</body>
</html>

每个note元素都包含一个列表项：li用于保存circle，note值及其label。

图：列出项元素及其直接子元素：.circle, .percent 和 .label

.circle_svg是一个SVG元素，它包含两个元素。第一个是要填充的路径，第二个用来为动画作准备。

图：SVG元素：SVG包装器和圆形标签

注释分为整数和小数，所以可以把它们设定为不同大小的字体。 label 是一个简单的<span>。把所有得这些元素放在一起看起来像这样：

<li class="note-display">
  <div class="circle">
    <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
      <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
      <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
    </svg>

    <div class="percent">
      <span class="percent__int">0.</span>
      <span class="percent__dec">00</span>
    </div>
  </div>

  <span class="label">Transparent</span>
</li>

cx和cy属性定义圆的x轴和y轴中心点。 r属性定义其半径。

你可能已经注意到类名中的下划线/破折号模式。这是BEM（block element modifier），分别代表 block, element 和 modifier。它是使元素命名更加结构化、有条理和语义化的一种方法。

推荐阅读：什么是BEM以及为什么需要它

为了完成模板结构，让我们将四个列表项包装在无序列表元素中：

图：无序列表包装器拥有四个li子元素

<ul class="display-container">
  <li class="note-display">
    <div class="circle">
      <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
      </svg>

      <div class="percent">
        <span class="percent__int">0.</span>
        <span class="percent__dec">00</span>
      </div>
    </div>

    <span class="label">Transparent</span>
  </li>

  <li class="note-display">
    <div class="circle">
      <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
      </svg>

      <div class="percent">
        <span class="percent__int">0.</span>
        <span class="percent__dec">00</span>
      </div>
    </div>

    <span class="label">Reasonable</span>
  </li>

  <li class="note-display">
    <div class="circle">
      <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
      </svg>

      <div class="percent">
        <span class="percent__int">0.</span>
        <span class="percent__dec">00</span>
      </div>
    </div>

    <span class="label">Usable</span>
  </li>

  <li class="note-display">
    <div class="circle">
      <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
      </svg>

      <div class="percent">
        <span class="percent__int">0.</span>
        <span class="percent__dec">00</span>
      </div>
    </div>

    <span class="label">Exemplary</span>
  </li>
</ul>

你必须先问一下自己 Transparent、 Reasonable、 Usable 和 Exemplary 标签都代表什么意思。随着你对编程的不断熟悉，就会发现写代码不仅仅是为了能够使程序正常运行，还需要要确保它能够被长期维护和扩展。这些只有在你的代码容易被修改时才能够实现。

“缩略词TRUE应该能够帮助你确定自己编写的代码是否能够适应未来的变化。”

那么，下次问问你自己：

透明：代码更改后果是否明确？合理：成本效益值得吗？可用：我是否能够在意外情况下重复使用它？示例：它是否以高质量作为未来代码的示例？

Transparent（透明）：代码在修改后果是否明确？
Reasonable（合理）：成本效益值得吗？
Usable（可用）：我是否能够在不同的场景下重复使用它？
Exemplary（示例）：未来它是否可以作为高质量作为代码范本？

注：Sandi Metz在《面向对象设计实践指南：Ruby语言描述》一书解释了TRUE和其他原则，以及如何通过设计模式实现它们。如果你还没有开始研究设计模式，请考虑将此书放到自己的案头。

CSS

让我们导入字体并使其对所有内容生效：


@import url('https://fonts.googleapis.com/css?family=Nixie+One|Raleway:200');

* {
  padding: 0;
  margin: 0;
  box-sizing: border-box;
}

box-sizing: border-box 属性中包括填充与边框值到元素的总宽度和高度，所以更容易计算图形的范围。

注意：有关*box-sizing*的说明，请阅读“使用CSS Box让你更轻松”_。

body {
  height: 100vh;
  color: #fff;
  display: flex;
  background: #3E423A;
  font-family: 'Nixie One', cursive;
}

.display-container {
  margin: auto;
  display: flex;
}

通过组合规则显示：body 中的 flex 和 .display-container 中的 margin-auto，可以将子元素垂直水平居中。 .display-container元素也将作为一个 flex-container; 这样，它的子元素会沿主轴被放置在同一行。

.note-display 列表项也将是一个 flex-container。由于有很多子项被居中，所以我们可以通过 justify-content 和 align-items 属性来完成。所有 flex-items 都将垂直水平居中。如果你不确定它们是什么，请查看“CSS Flexbox 可视化指南”中的对齐部分。

.note-display {
  display: flex;
  flex-direction: column;
  align-items: center;
  margin: 0 25px;
}

让我们通过设置``stroke-width，stroke-opacity和stroke-linecap` 将笔划应用于圆，这些规则会使画面动起来。接下来，我们为每个圆添加一种颜色：

.circle__progress {
  fill: none;
  stroke-width: 3;
  stroke-opacity: 0.3;
  stroke-linecap: round;
}

.note-display:nth-child(1) .circle__progress { stroke: #AAFF00; }
.note-display:nth-child(2) .circle__progress { stroke: #FF00AA; }
.note-display:nth-child(3) .circle__progress { stroke: #AA00FF; }
.note-display:nth-child(4) .circle__progress { stroke: #00AAFF; }

为了绝对定位百分比元素，必须完全知道这些概念是什么。 .circle元素应该是引用，所以让我们为其添加添加 position: relative 。

注意：对绝对定位更深入、直观的解释，请阅读“一劳永逸的理解 CSS Position”一文。

另一种使元素居中的方法是把 top: 50%, left: 50% 和 transform: translate(-50%, -50%); 组合在一起，将元素的中心定位在其父级中心。

.circle {
  position: relative;
}

.percent {
  width: 100%;
  top: 50%;
  left: 50%;
  position: absolute;
  font-weight: bold;
  text-align: center;
  line-height: 28px;
  transform: translate(-50%, -50%);
}

.percent__int { font-size: 28px; }
.percent__dec { font-size: 12px; }

.label {
  font-family: 'Raleway', serif;
  font-size: 14px;
  text-transform: uppercase;
  margin-top: 15px;
}

到目前为止，模板应如该是下面这个样子：

图：完成的模板元素和样式

填充过渡

可以在两个圆形SVG属性的帮助下创建圆形动画：stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset。

“stroke-dasharray 定义笔划中的虚线间隙模式。”

它最多可能需要四个值：

当它被设置为唯一的整数（ stroke-dasharray:10 ）时，破折号和间隙具有相同的大小; 对于两个值（ stroke-dasharray:10 5 ），第一个应用于破折号，第二个应用于间隙; 第三种和第四种形式（stroke-dasharray:10 5 2 和 stroke-dasharray:10 5 2 3 ）将产生各种样式的虚线和间隙。

图：stroke-dasharray属性值

左边的图像显示属性stroke-dasharray设置为 0 到圆周长度 238px。

第二个图像表示 stroke-dashoffset 属性，它抵消了dash数组的开头。它的取值范围也是从0到圆周长度。

Stroke dasharray and dashoffset properties

图：stroke-dasharray 和 stroke-dashoffset 属性

为了产生填充效果，我们将 stroke-dasharray 设置为圆周长度，以便它所有长度都能充满其冲刺范围而不留间隙。我们也会用相同的值抵消它，这样会使它能够被“隐藏”。然后，stroke-dashoffset 将更新为对应的说明文字，根据过渡持续时间填充其行程。

属性更新将通过CSS Variables在脚本中完成。下面让我们声明变量并设置属性：

.circle__progress--fill {
  --initialStroke: 0;
  --transitionDuration: 0;
  stroke-opacity: 1;
  stroke-dasharray: var(--initialStroke);
  stroke-dashoffset: var(--initialStroke);
  transition: stroke-dashoffset var(--transitionDuration) ease;
}

为了设置初始值并更新变量，让我们从使用 document.querySelectorAll 选择所有.note-display元素开始。同时把 transitionDuration设置为900毫秒。

然后，我们遍历显示数组，选择它的 .circle__progress.circle__progress--fill 并提取HTML中的 r 属性集来计算周长。有了它，我们可以设置初始的 --dasharray 和 --dashoffset 值。

当 --dashoffset 变量被 setTimeout更新时，将发生动画：

const displays = document.querySelectorAll('.note-display');
const transitionDuration = 900;

displays.forEach(display => {
  let progress = display.querySelector('.circle__progress--fill');
  let radius = progress.r.baseVal.value;
  let circumference = 2 * Math.PI * radius;

  progress.style.setProperty('--transitionDuration', `${transitionDuration}ms`);
  progress.style.setProperty('--initialStroke', circumference);

  setTimeout(() => progress.style.strokeDashoffset = 50, 100);
});

要从顶部开始过度，必须旋转 .circle__svg 元素：

.circle__svg {
  transform: rotate(-90deg);
}

图：Stroke 属性转换

现在，让我们计算相对于 note 的dashoffset值。 note 值将通过 data-* 属性插入每个li项目。* 可以替换为任何符合你需求的名称，然后可以通过元素的数据集在元数据集中检索：element.dataset.*。

注意：你可以在MDN Web Docs上得到有关 data-* 属性的更多信息。

我们的属性将被命名为 “data-note”：

<ul class="display-container">
+ <li class="note-display" data-note="7.50">
    <div class="circle">
      <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
      </svg>

      <div class="percent">
        <span class="percent__int">0.</span>
        <span class="percent__dec">00</span>
      </div>
    </div>

    <span class="label">Transparent</span>
  </li>

+ <li class="note-display" data-note="9.27">
    <div class="circle">
      <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
      </svg>

      <div class="percent">
        <span class="percent__int">0.</span>
        <span class="percent__dec">00</span>
      </div>
    </div>

    <span class="label">Reasonable</span>
  </li>

+ <li class="note-display" data-note="6.93">
    <div class="circle">
      <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
      </svg>

      <div class="percent">
        <span class="percent__int">0.</span>
        <span class="percent__dec">00</span>
      </div>
    </div>

    <span class="label">Usable</span>
  </li>

+ <li class="note-display" data-note="8.72">
    <div class="circle">
      <svg width="84" height="84" class="circle__svg">
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--path"></circle>
        <circle cx="41" cy="41" r="38" class="circle__progress circle__progress--fill"></circle>
      </svg>

      <div class="percent">
        <span class="percent__int">0.</span>
        <span class="percent__dec">00</span>
      </div>
    </div>

    <span class="label">Exemplary</span>
  </li>
</ul>

parseFloat方法将display.dataset.note返回的字符串转换为浮点数。 offset 表示达到最高值时缺失的百分比。因此，对于 7.50 note，我们将得到 (10 - 7.50) / 10 = 0.25，这意味着 circumference 长度应该偏移其值的25％：

let note = parseFloat(display.dataset.note);
let offset = circumference * (10 - note) / 10;

更新scripts.js：

const displays = document.querySelectorAll('.note-display');
const transitionDuration = 900;

displays.forEach(display => {
  let progress = display.querySelector('.circle__progress--fill');
  let radius = progress.r.baseVal.value;
  let circumference = 2 * Math.PI * radius;
+ let note = parseFloat(display.dataset.note);
+ let offset = circumference * (10 - note) / 10;

  progress.style.setProperty('--initialStroke', circumference);
  progress.style.setProperty('--transitionDuration', `${transitionDuration}ms`);

+ setTimeout(() => progress.style.strokeDashoffset = offset, 100);
});

Stroke properties transition up to note value

sroke属性转换为note值

在继续之前，让我们将stoke转换提取到它自己的方法中：

const displays = document.querySelectorAll('.note-display');
const transitionDuration = 900;

displays.forEach(display => {
- let progress = display.querySelector('.circle__progress--fill');
- let radius = progress.r.baseVal.value;
- let circumference = 2 * Math.PI * radius;
  let note = parseFloat(display.dataset.note);
- let offset = circumference * (10 - note) / 10;

- progress.style.setProperty('--initialStroke', circumference);
- progress.style.setProperty('--transitionDuration', `${transitionDuration}ms`);

- setTimeout(() => progress.style.strokeDashoffset = offset, 100);

+ strokeTransition(display, note);
});

+ function strokeTransition(display, note) {
+   let progress = display.querySelector('.circle__progress--fill');
+   let radius = progress.r.baseVal.value;
+   let circumference = 2 * Math.PI * radius;
+   let offset = circumference * (10 - note) / 10;

+   progress.style.setProperty('--initialStroke', circumference);
+   progress.style.setProperty('--transitionDuration', `${transitionDuration}ms`);

+   setTimeout(() => progress.style.strokeDashoffset = offset, 100);
+ }

注意增长值

还有一件事就是把 note 从0.00转换到要最终的 note 值。首先要做的是分隔整数和小数值。可以使用字符串方法split()。之后它们将被转换为数字，并作为参数传递给 increaseNumber() 函数，通过整数和小数的标志正确显示在对应元素上。

const displays = document.querySelectorAll('.note-display');
const transitionDuration = 900;

displays.forEach(display => {
  let note = parseFloat(display.dataset.note);
+ let [int, dec] = display.dataset.note.split('.');
+ [int, dec] = [Number(int), Number(dec)];

  strokeTransition(display, note);

+ increaseNumber(display, int, 'int');
+ increaseNumber(display, dec, 'dec');
});

在 increaseNumber() 函数中，我们究竟选择 .percent__int 还是 .percent__dec 元素，取决于 className ，以及输出是否应包含小数点。接下来把transitionDuration设置为900毫秒。现在，动画表示从0到7的数字，持续时间必须除以note 900 / 7 = 128.57ms。结果表示每次增加迭代将花费多长时间。这意味着 setInterval将每隔 128.57ms 触发一次。

设置好这些变量后，接着定义setInterval。 counter 变量将作为文本附加到元素，并在每次迭代时增加：

function increaseNumber(display, number, className) {
  let element = display.querySelector(`.percent__${className}`),
      decPoint = className === 'int' ? '.' : '',
      interval = transitionDuration / number,
      counter = 0;

  let increaseInterval = setInterval(() => {
    element.textContent = counter + decPoint;
    counter++;
  }, interval);
}

图：计数增长

太酷了！确实增加了计数值，但它在无限循环播放。当note达到我们想要的值时，还需要清除setInterval。可以通过clearInterval函数完成：

function increaseNumber(display, number, className) {
  let element = display.querySelector(`.percent__${className}`),
      decPoint = className === 'int' ? '.' : '',
      interval = transitionDuration / number,
      counter = 0;

  let increaseInterval = setInterval(() => {
+   if (counter === number) { window.clearInterval(increaseInterval); }

    element.textContent = counter + decPoint;
    counter++;
  }, interval);
}

图：最终完成

现在，数字更新到note值，并使用clearInterval()函数清除。

教程到此就结束了，希望你能喜欢它！

如果你想开发一些更具互动性的东西，请查看使用 Vanilla JavaScript 创建的Memory Game Tutorial 。它涵盖了基本的HTML5，CSS3和JavaScript概念，如定位、透视、转换、Flexbox、事件处理、超时和三元组。

祝情人节快乐🌹