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在之前，我介紹過幾種使用純 CSS 實現波浪效果的方式，關于它們有兩篇相關的文章：

• 純 CSS 實現波浪效果![1]
• 巧用 CSS 實現酷炫的充電動畫[2]

本文將會再介紹另外一種使用 CSS 實現的波浪效果，思路非常有意思。

從定積分實現曲邊三角形面積說起

在進入主題之前，先看看這個，在高等數學中，我們可以通過定積分求二次函數曲邊圖形面積。

我們可以將曲線下的面積分割成 n 個的細高的矩形，當 n 無限趨近于無窮時，所有矩形的面積就等于曲邊圖形的面積。

兩張簡單的示意圖，圖取自為什么定積分可以求面積?[3]：

當 n 無限趨近于無窮時，所有矩形的面積就等于曲邊圖形的面積：

image

利用這個思路，我們也可以通過多個 div 在 CSS 中模擬出一條曲邊，也就是波浪線。

Step 1. 將圖形切割為多份

首先，我們可以定義一個父容器，父容器下有 12 個子 div：

<div class="g-container"> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
  <div class="g-item"></div> 
</div> 

通過 flex 布局，簡單布局一下，得到這樣一個圖形，每個子元素等高：

.g-container { 
    width: 200px; 
    height: 200px; 
    border: 2px solid #fff; 
    display: flex; 
    align-items: flex-end; 
} 
 
.g-item { 
    flex-grow: 1; 
    height: 60px; 
    background-color: #fff; 
} 

效果如下：

Step 2. 讓每個子元素以不同負延遲運行高度變換動畫

接下來，簡單改造下，我們需要讓這個圖動起來，通過改變每個子元素的高度實現：

.g-item { 
    flex-grow: 1; 
    height: 60px; 
    background-color: #000; 
    animation: heightChange 1s infinite ease-in-out alternate; 
} 
 
@keyframes heightChange { 
    from { 
        height: 60px; 
    } 
    to { 
        height: 90px; 
    } 
} 

效果如下：

接下來，只需要，讓每個子元素的動畫順序設定一個不同時間的負延遲即可，就可以得到一個初步的波浪效果，這里為了減少工作量，我們借助 SASS 實現：

$count: 12; 
$speed: 1s; 
 
.g-item { 
    --f: #{$speed / -12}; 
    flex-grow: 1; 
    height: 60px; 
    background-color: #000; 
    animation: heightChange $speed infinite ease-in-out alternate; 
} 
 
@for $i from 0 to $count { 
    .g-item:nth-child(#{$i + 1}) { 
        animation-delay: calc(var(--f) * #{$i}); 
    } 
} 
 
@keyframes heightChange { 
    from { 
        height: 60px; 
    } 
    to { 
        height: 90px; 
    } 
} 

這樣，我們就得到了一個初步的波浪效果：

Step 3. 消除鋸齒

可以看到，上述的波浪動畫是存在一定的鋸齒的，接下來我們要做的就是盡可能的消除掉這些鋸齒。

法一：增加 div 的數量

按照一開始使用定積分求曲邊圖形面積的思想，我們只需要盡可能增加子 div 的數量即可，當 div 的數量無窮多的時候，鋸齒也就會消失不見。

我們可以嘗試將上述的 12 個子 div，替換成 120 個試下，一個一個寫 120 個 div 太費力了，我們這里借助 Pug[4] 模板引擎：

div.g-container 
 -for(var i=0; i<120; i++) 
    div.g-item 

對于 CSS 代碼，只需要改動動畫延遲的時間即可，120 個子 div 的負延遲都控制在 1s 內：

// 12 -- 120 
$count: 120; 
$speed: 1s; 
 
.g-item { 
    // 注意，只有這里發生了變化 
    --f: #{$speed / -120}; 
    flex-grow: 1; 
    height: 60px; 
    background-color: #000; 
    animation: heightChange $speed infinite ease-in-out alternate; 
} 
 
@for $i from 0 to $count { 
    .g-item:nth-child(#{$i + 1}) { 
        animation-delay: calc(var(--f) * #{$i}); 
    } 
} 

這樣，我們就可以得到一條比較光滑的曲線啦：

法二：通過 transform: skew() 模擬弧度

當然，實際情況，使用那么多個 div 實在是太浪費了，那么有沒有其它方法在 div 數量比較少的情況下，也能夠盡可能的消除鋸齒呢?

這里，我們可以嘗試給子元素在運動變換的過程中添加不同的 transform: skewY() 去模擬弧度。

再改造下代碼，我們將 div 的數量調低，并且給每個子 div 再添加一個 transform: skewY()的動畫效果：

div.g-container 
 -for(var i=0; i<24; i++) 
    div.g-item 

完整的 CSS 代碼如下：

$count: 24; 
$speed: 1s; 
 
.g-item { 
    // 注意，只有這里發生了變化 
    --f: #{$speed / -24}; 
    flex-grow: 1; 
    height: 60px; 
    background-color: #000; 
    animation:  
        heightChange $speed infinite ease-in-out alternate, 
        skewChange $speed infinite ease-in-out alternate; 
} 
 
@for $i from 0 to $count { 
    .g-item:nth-child(#{$i + 1}) { 
        animation-delay:  
            calc(var(--f) * #{$i}),  
            calc(var(--f) * #{$i} - #{$speed / 2}); 
    } 
} 
 
@keyframes heightChange { 
    from { 
        height: var(--h); 
    } 
    to { 
        height: calc(var(--h) + 30px); 
    } 
} 
 
@keyframes skewChange { 
    from { 
        transform: skewY(20deg); 
    } 
    to { 
        transform: skewY(-20deg); 
    } 
} 

為了方便理解，首先看看，高度變換動畫一致的情況下，子 div 的添加了 skewY() 的變換是如何的：

能看到每次變換是有明顯的突起的鋸齒的，疊加上延遲的高度變換，就能夠很好的消除大部分的鋸齒效果：

至此，我們就得到了另外一種 div 數量適中的消除鋸齒的方法!上述所有效果的完整代碼，你可以戳這里：

CodePen -- PureCSS Wave Effects[5]

混合使用

最后，我們可以通過調整幾個變量參數，將幾個不同的波浪效果組合在一起，得到一些組合效果，也很不錯。

類似這樣：

CodePen -- PureCSS Wave Effects 2[6]

基于此，我聯想到我們公司(Shopee)的母公司 -- Sea Group 的 LOGO，它長得如下：

利用本文的方案，給它實現一個動態的 LOGO 動畫：

CodePen Demo -- PureCSS Wave - Sea Group Logo[7]

缺點

該方案的缺點還是很明顯的：

• 首先是廢 div，需要比較多的 div 來實現效果，而且 div 越多，效果會越好，當然增加到一定程度，卡頓是不可避免的
• 鋸齒無法完全消除，這個是最致命或者說影響它真正能夠有用武之地的地方吧

當然，本文的目的重點更多的是開拓一下思維，探討一下這種方式的優劣，實現動畫的整個過程，動畫負延遲時間的運用，都是有一些參考學習意義的。CSS 還是非常有趣的~ 🤣

最后

好了，本文到此結束，希望對你有幫助 :)

參考資料

[1]純 CSS 實現波浪效果!:

https://github.com/chokcoco/iCSS/issues/22

[2]巧用 CSS 實現酷炫的充電動畫:

https://github.com/chokcoco/iCSS/issues/75

[3]為什么定積分可以求面積?:

https://www.zhihu.com/question/21439225

[4]Pug:

https://github.com/pugjs/pug

[5]CodePen -- PureCSS Wave Effects:

https://codepen.io/Chokcoco/pen/XWpxQBd

[6]CodePen -- PureCSS Wave Effects 2:

https://codepen.io/Chokcoco/pen/yLgQgLo

[7]CodePen Demo -- PureCSS Wave - Sea Group Logo:

https://codepen.io/Chokcoco/pen/zYZrmvb

[8]Github -- iCSS:

https://github.com/chokcoco/iCSS