使用 linear() 加/减速函数在 CSS 中制作复杂的动画曲线

介绍 linear()，这是一个 CSS 中的缓动函数，可在其点之间进行线性插值，让您能够重新创建弹跳和弹簧效果。

Bramus

CSS 中的缓动效果

在 CSS 中为元素添加动画或过渡时，您可以使用 animation-timing-function 和 transition-timing-function 属性通过缓动函数控制值的变化速率。

CSS 中有多个作为预设的关键字，分别为 linear、ease、ease-in、ease-out 和 ease-in-out。如需创建自己的缓动曲线，请使用 cubic-bezier() 函数，或使用 steps() 缓动函数采用基于步骤的方法。

注意：如需详细了解这些缓动关键字和函数，请参阅 CSS 入门：动画。

如果使用得当，缓动可以为动画元素赋予一种重量感，因为看起来会积累动量。

在 CSS 中无法创建弹跳或弹簧效果等复杂曲线，但得益于 linear()，您现在可以非常精确地近似创建这些效果。

linear()简介

浏览器支持

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在 CSS 中定义缓动效果的新方法是使用 linear()。此函数接受以英文逗号分隔的多个经停点。每个经停点都是一个介于 0 到 1 之间的数字。在每个停止点之间，系统会以线性方式进行插值，这也解释了该函数的名称。

animation-timing-function: linear(0, 0.25, 1);

默认情况下，这些站点分布均等。在上面的代码段中，这意味着在 50% 时刻将使用 0.25 的输出值。

直观地看，linear(0, 0.25, 1) 的图表如下所示：

如果您不希望相应经停点均匀分布，可以选择传入经停点长度。将一个值作为停止时长传入时，您需要定义其起始点：

animation-timing-function: linear(0, 0.25 75%, 1);

在这里，0.25 的输出值将不会在 50% 标记处使用，而是在 75% 处使用。

将两个值指定为停止时长时，您需要同时定义其起点和终点：

animation-timing-function: linear(0, 0.25 25% 75%, 1);

在 25% 到 75% 的时间段内，输出值为 0.25。

使用 linear() 创建复杂曲线

虽然上述示例非常简单，但您可以使用 linear() 以非常简单的方式重新创建复杂的缓动函数，但代价是会丢失一些精度。

以此弹跳缓动曲线为例，这种缓动类型无法直接用 CSS 表达，而是使用 JavaScript 定义的：

function easing(pos) {
  const t = 7.5625;
  const e = 2.75;
  return pos < 1 / e
    ? t * pos * pos
    : pos < 2 / e
    ? t * (pos -= 1.5 / e) * pos + 0.75
    : pos < 2.5 / e
    ? t * (pos -= 2.25 / e) * pos + 0.9375
    : t * (pos -= 2.625 / e) * pos + 0.984375;
}

虽然代码可能无法提供太多信息，但可视化图表可能会有所帮助。以下是输出结果，以蓝色曲线表示：

您可以通过在曲线上添加多个停止点来简化曲线。在这里，每个绿点表示一个经停点：

传递到 linear() 后，生成的曲线有点像原始曲线，但边缘有点粗糙。

将绿色动画框与蓝色动画框进行比较，您可以发现它不太流畅。

但是，如果您添加足够的停靠点，就可以很好地近似于原始曲线。更新后的版本如下：

只需将停靠点数量翻倍，您就可以获得平滑的结果。

用于实现动画的代码如下所示：

animation-timing-function: linear(
  /* Start to 1st bounce */
  0, 0.004, 0.016, 0.035, 0.063 9.1%, 0.141, 0.25, 0.391, 0.563, 0.765, 1,
  /* 1st to 2nd bounce */
  0.891, 0.813 45.5%, 0.785, 0.766, 0.754, 0.75, 0.754, 0.766, 0.785, 0.813 63.6%, 0.891, 1 72.7%,
  /* 2nd to 3rd bounce */
  0.973, 0.953, 0.941, 0.938, 0.941, 0.953, 0.973, 1,
  /* 3rd bounce to end */
  0.988, 0.984, 0.988, 1
);

一款实用工具

手动创建此经停点列表非常麻烦。幸运的是，Jake 和 Adam 创建了一款工具，可帮助您将缓动曲线转换为 linear() 对应曲线。

https://linear-easing-generator.netlify.app/ 的实际效果屏幕截图。

该工具将 JavaScript 缓动函数或 SVG 曲线作为输入，并使用 linear() 输出简化后的曲线。使用滑块控制所需的停靠点数量及其精度。

您还可以在右上角选择以下任一预设：弹簧、弹跳、简单弹性或 Material Design 强调缓动。

开发者工具支持

开发者工具支持可视化和修改 linear() 的结果。点击该图标可显示一个互动式提示，让您可以拖动相应经停点。

Chrome DevTools 的 `linear()` 编辑器的屏幕截图。

此开发者工具功能可在随 Chrome 114 发布的开发者工具中使用。

照片由 Howie Mapson 拍摄，选自 Unsplash