动画：从 AE 到 Web

[JChehe]

呃~貌似好久没写文章了，感觉有点奇怪。废话不多说，但还是加点前戏吧。

不想听废话，直入主题>>

前戏

为何要写这篇文章

接下来因工作调整，应该就很少接触 H5 开发了。借此机会总结个人对动画的一些思考。

本文贴合实战，会结合笔者为数不多的开发案例进行讲解🤣。文章结尾也会提供相应文件让读者进行实践。

为何“别人”实现的动效恰到好处？

同一份设计稿给到不同开发者，结果可能千差万别。而结果主要由两部分体现——内在与外在。『内在』指的是代码质量、性能优化，『外在』则指的是视觉还原度和动效（交互）。

其中对于更直观的『外在』来说，视觉还原度高是前提，真正体现差距的是『动效』。因为设计师一般只给到“静态”的视觉稿，而无动画演示，更不用说提供动效搞（如 AE）了。

在这种情况下，页面的动效更多是由前端开发者自由发挥。因此对动效有钻研的同学优势尽显。我也曾问过这些同学，他们大多回答是：“多试多调”。因此，在设计师无『动效稿』提供的情况下，都需要花时间慢慢调整，以达到各方（本人、设计师、产品和需求方等）满意。若没有设计、动效等相关知识的学习与积累，恐怕是一只『没头苍蝇』。

关于动画的理论方面，笔者并没有积累，但推荐一些不错的资料（或许需要梯子）。同时也希望得到读者们的有效补充：

• 动画的十二原则——12 Principles of Animation (Official Full Series)
• 动画的第一步是『观察』——Exploring Animation And Interaction Techniques With WebGL (A Case Study)，译文>>

其实可以把『锅』扔给设计师

大多数前端开发者在设计和动效方面并没有太多积累，因而难以做出令人拍手称赞的效果。其实，这是设计师（和动效设计师）所擅长的领域。下表给出两者的对比：

*	设计师	前端开发	备注
是否擅长动画	大部分	少部分
如何生产动画	GUI 工具，如 AE	编写代码
效益	高	低	体现在以下几个方面： 1. 专业度 2. 实现效率：可视化 > 编写代码 3. 沟通成本 4. 各方满意度 5. ...

从上表可看出，将『动效设计』交给设计师能显著提高效益。

而在实际工作流程上：

1. 设计师与前端开发的排期由『线性』变成『部分重叠』：设计师交付静态视觉稿后，前端开发就能进行视觉还原，设计师此时即可进入动效设计。
2. 设计师将动效设计导出为视频，提前取得各方满意度，避免开发期间的反复沟通修改。

假设达成以上共识后，剩下的问题就是：如何还原『动效稿』？

补间动画——Apple	逐帧动画——洗衣机

设计师输出的动效演示

注：全文『动效稿』均基于 Adobe After Effects（简称 AE）设计。

AE 到 Web 实现

其实，与『制造业』一样，实现方式就两种：

1. 机械：通过工具直接导出
2. 手工：手动取参数，通过掌握的 Web 技术实现

两者的优缺点比较：

*	机械	手工
效率	高	低
精度	高	视情况而定
定制化	低	高
情怀	无	因人而异

机械实现

机械代表着“未来、高效”。业界出现了很多优秀的工具，使得在浏览器渲染复杂动效成为了可能，且极大地提高了效率。

代表工具有：

• Bodymovin 是 AE 的一个插件，用于将 AE 导出为 Web 动画（HTML、SVG 或 Canvas），支持 AE 部分特性。
• lottie-web 是 Airbnb 团队的一个用于在 Web、Android、iOS 和 React Native 渲染 AE 动画的库。

可是『世界上本来就没有十全十美的东西』。机械化生产可能未必满足所有要求，生产环境上的要求就更加苛刻了。主要体现在：机械化生产导致介入难度高。若出现以下问题就比较棘手：

1. 兼容性
2. 在动画过程中插入自定义逻辑
3. 工具自身的不完善
4. 文件体积要求
5. ...

无论如何，『机械化』是未来，期待它早日以完美的姿态到来。

手工实现

手工代表着“自定义、可控性”。无论世界如何工具化，总有一些人保持着对『手工』的热爱。

『手工』意味着从无到有的过程。需要我们参与这个过程的每一步。这也就使得我们拥有很强的自定义能力。这恰恰是『机械化』目前所不具备的特性。这也是本文重点阐述的内容。

基于 AE 手工实现 Web 动画的主要工作有两点：

1. 在动效稿上拿到元素的参数信息，如 x/y/z、rotation 等
2. 通过适当的 Web 技术进行实现，如 CSS3/Canvas/SVG 等

如何手工取参

Web 动画一般分为 逐帧动画 和 补间动画。

显然，对于取参操作来说，逐帧动画比补间动画的工作量要大得多，但两者操作一致。所以下面以 补间动画 Apple 为例：

打开 apple.aep 文件，AE 界面如下：

AE 界面

点击『信息模块』预览面板的播放按钮或拖动『时间轴模块』的 标记3 即可预览动画。

根据 CSS3 animation 属性，我们需要获取以下信息：

1. 动画持续时间 animation-duration
2. 关键帧之间的缓动函数 animation-timing-function
3. 动画延时时间 animation-delay

为了方便阐述，我们选取整个 Apple 动画中一个小圆圈（共 60 个）为代表，其余元素同理。
另外，由于该动画是一次性的，无需获取/设置动画的重复次数（animation-iteration-count）、运动方向（animation-direction）。

现在我们把目光投向『图层、运动模块』的 标记1：

标记1——FPS

由上图可得，FPS 为 12，即 1 秒 12 帧， 1 帧 0.0833 秒。

由上面 Apple 动画 可看出，每个圆的延时时间（animation-delay）、缓动函数（animation-timing-function）和持续时间（animation-duration）均不相同。换句话说，每个圈都是一个独立的补间动画，所有元素组合起来才是一个完整的补间动画。

双击『标记 2』，进入编组以查看每个圆的信息。

子元素——圆

在『查看器』或『图层、运动模块』任意选中一个圆，展开其 变换 属性并单击 位置（标记1），即可在其右侧显示元素运动路径（标记2）。同时这也反映了属性的变化速率（即缓动函数（animation-timing-function），这方面会在后续详解。

位置 前面的时钟图标为蓝色时，代表有过渡动画。

某个圆的时间轴

结合上面知识，可从上图得出以下信息点：

1. 该元素共有 4 个关键帧
2. 只有 Y 轴上发生位移运动（绿线），X 轴上则是静止状态（红线）
3. 延时时间为 1 帧（第 1 关键帧的时间点）
4. 中间停留时间为 1 帧（第 2、3 关键帧之间）
5. 过渡时间为 42 帧（3 * 12 + 7 - 1）。注意要减去延时时间（1 帧），下同。

因此，我们基于 CSS3 animation 实现该元素的补间动画：

<div class="circle-29"></div>

/* 默认将该园定位在第 2（或 3）关键帧的位置，以让元素默认显示屏幕内，便于开发调试。 */
.circle-29 {
    width: 60px;
    height: 60px;
    background-color: rgba(0, 224, 93, .7);
    position: absolute;
    left: 473px;
    top: 348px;
    border-radius: 50%;
    animation-name: circle29;
    animation-duration: 3.5s; /* 42 * (1 / 12) */
    animation-delay: 0.0833s; /* 1 * (1 / 12) */
    animation-fill-mode: both;
    animation-timing-function: ease-in-out;
}

@keyframes circle29 {
    0% {
        transform: translate3d(0, 1175px, 0);
    }
    61.90% { /* (2 * 12 + 3 - 1) / 42，注意要减去延时时间（1 帧）。下同。*/
        transform: translate3d(0, 0, 0);
    }
    64.29% { /* (2 * 12 + 4 - 1) / 42 */
        transform: translate3d(0, 0, 0);
    }
    100% {
        transform: translate3d(0, -1225px, 0);
    }
}

这样就完成了某个圆的补间动画了。虽然繁琐，但省去了反复试验的时间，基本做到一次开发，各方满意的效果。

See the Pen ae2web-circle by Jc (@JChehe) on CodePen.

<script async src="https://static.codepen.io/assets/embed/ei.js"></script>

其余元素按照以上步骤即可完成整个动画。

假设没有动画演示和动效稿，仅凭个人感觉，编码完成一个由 60 多个元素组成的动画，简直难于上青天（对于笔者来说）。

也许你对 animation-timing-function 存在误解

细心的读者可能发现：如果第 1、2 关键帧和第 3、4 关键帧的缓动函数不相同时，该怎么办？

首先部分人可能对 animation-timing-function 存在误解：它是作用于整个 @keyframes 规则的。❌

其实缓动函数是作用于 @keyframes 规则内的关键帧。若未为关键帧指定 animation-timing-function，则从其元素取得 animation-timing-function。

更严格地说，缓动函数是应用在属性上。当关键帧有指定 animation-timing-function 时，则该缓动函数会影响该关键帧内所有属性，而每个受影响的属性，其缓动效果会结束在下一个有指定同样属性的关键帧。

举个例子：

.box {
    width: 100px;
    height: 100px;
    background-color: #6190e8;
    animation: move 2s ease both;
}

@keyframes move {
    0% {
        animation-timing-function: linear;
        transform: translateX(0);
        opacity: 1;
    }
    50% {
        opacity: .5;
    }
    100% {
        transform: translateX(100px);
        opacity: 1;
        animation-timing-function: ease-in-out; /* 无用多余 */
    }
}

在 0% 关键帧中指定的 animation-timing-function: linear 会对 transform 和 opacity 属性有效。但因为 50% 关键帧未指定 transform 属性，所以 animation-timing-function: linear 对它生效至有指定 transform 属性的关键帧，即 100% 关键帧。

对于 opacity 属性，因为 50% 关键帧未指定 animation-timing-function，所以它会取 .box 元素上指定的 ease 缓动函数。

简言而之：

• transform 属性：只有 0% 和 100% 两个关键帧，关键帧之间的过渡函数是 linear。
• opacity 属性：0% ~ 50% 关键帧之间的缓动函数是 linear，50% ~ 100% 关键帧之间的缓动函数是 ease。

综上所述，可在关键帧上指定不同的缓动函数，以满足属性在各个关键帧间不同的变化速率。

更强大的 cubic-bezier

细心的读者可能又发现：缓动函数碰巧是 预定义的关键字 还好，但如果是以下这种情况呢？

显然浏览器预定义的关键字无法还原这些类型的缓动函数，但浏览器提供了强大的 cubic-bezier() 方法。翻译过来就是三次贝塞尔曲线。因此，我们可以通过该方法自定义缓动函数。

想了解贝塞尔曲线的更多知识，可阅读 《贝塞尔曲线扫盲》。

AE 时间轴 上呈现的是属性的变化路径，其未必与变化速率（即缓动函数）完全一致。因为它们的 X/Y 轴含义不同。

如上图所示，AE 是属性随着时间而变，CSS3 animation 是动画进度随着时间而变。然而属性的变化是有方向的，动画进度是永远向前的。

举个例子：

AE：

AE 属性变化是有方向的

对应 CSS3 animation-timing-function：

动画进度永远是向前的

如上面二图所示，下图是上图的速率变化（缓动函数）。理清 AE 与 CSS3 animation 的对应关系后，剩下的问题就是：如何通过 cubic-bezier() 表示图中的 CurveA 与 CurveB。

也许有工具可从 AE 直接导出（欢迎读者们提供链接），但本文为了简单起见，推荐使用 Ceasar 或 Cubic-Bezier.com 这类可视化工具直接模拟生成。

因此，上述补间动画的缓动函数可表示为：

@keyframes ae2css {
    0% {
        animation-timing-function: ease-out;
    }
    23% {
        animation-timing-function: ease-in;
    }
    50% {
        animation-timing-function: cubic-bezier(0.5, 0, 0.5, 1.5);
    }
    76% {
        animation-timing-function: cubic-bezier(0, 0, 0, 1);
    }
    100% {
    }
}

总结

本文基于实际案例总结出 AE 到 Web 动画的实现方法。相对于『无动效稿』的反复编码尝试，该方法无疑能提高效益。当然，『手工』不能胜任复杂的动画（如 SVG 的变形动画（Morphing）），并且低效。因此，业界在『机械/工具化』方面不断推陈出新，涌现出许多优秀的工具，让复杂动画在各终端上得以展现。无论如何，学习更多知识总没错!

最后，感谢你的阅读！

案例演示

Apple 补间动画整体效果演示（一次性动画，请点击 "RERUN" 按钮重播）：

See the Pen ae2css-apple by Jc (@JChehe) on CodePen.

<script async src="https://static.codepen.io/assets/embed/ei.js"></script>

项目	Apple	Joy&Apple	洗衣机
动画类型	补间动画	补间动画	逐帧动画（APP 背景图）
体验链接	Apple	Joy&Apple	洗衣机
效果展示
视频外链（若 gif 加载失败，可点击视频外链）	Apple	Joy&Apple	洗衣机

素材下载

• Apple 补间动画 AE 文件

参考资料

• Making the transition from animating in After Effects to CSS.
• MDN: animation-timing-function