革命性创新，CSS 动画杀手锏 @scroll-timeline
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了革命性创新，CSS 动画杀手锏 @scroll-timeline相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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在 CSS 规范 Scroll-linked Animations[1] 中，推出了一个划时代的 CSS 功能。也就是 -- The @scroll-timeline[2] at-rule，直译过来就是滚动时间线。
本文，就将带大家一探究竟，从入门到学会使用 CSS @scroll-timeline。
何为 @scroll-timeline 滚动时间线？
什么是 @scroll-timeline 滚动时间线呢？
@scroll-timeline 能够设定一个动画的开始和结束由滚动容器内的滚动进度决定，而不是由时间决定。
意思是，我们可以定义一个动画效果，该动画的开始和结束可以通过容器的滚动来进行控制。
示意 DEMO
再系统性学习语法之前，我们通过一个 DEMO，简单了解一下它的用法：
我们首先实现一个简单的字体 F 旋转动画：
<div id="g-box">F</div>#g-box
animation-name: rotate;
animation-duration: 3s;
animation-direction: alternate;
animation-easing-function: linear;
@keyframes rotate
0%
transform: rotate(0);
100%
transform: rotate(360deg);
正常而言，它是这样一个简单的动画：
接下来，我们把这个动画和 @scroll-timeline 相结合，需要把它放置到一个可滚动的容器中：
<div id="g-content">
<div id="g-box">F</div>
</div>#g-content
width: 300px;
height: 170vh;
background: #999;
#g-box
font-size: 150px;
margin: 70vh auto 0;
animation-name: rotate;
animation-duration: 3s;
animation-direction: alternate;
animation-easing-function: linear;
animation-timeline: box-rotate;
@keyframes rotate
0%
transform: rotate(0);
100%
transform: rotate(360deg);
@scroll-timeline box-rotate
source: selector("#g-content");
这里，我们实现了一个可滚动容器 #g-content，它的高度是 170vh，也就是可视界面高度的 1.7 倍，并且把 #g-box 容器放置在一个距离顶部 70vh 高度的地方：
有意思的来了，我们设置的旋转动画不会自动开始，只有当我们向下滚动的时候，动画才会开始进行，实际效果 Gif：
CodePen Demo -- @scroll-timeline Demo[3]
看到这里，大家应该能够理解 @scroll-timeline 的作用及含义了，它赋予了 CSS 能够基于滚动条的滚动去控制动画行进的能力！ Amazing！！
@scroll-timeline 语法介绍
接下来，我们先缓一缓，简单看一看 @scroll-timeline 的语法。
使用 @scroll-timeline，最核心的就是需要定义一个 @scroll-timeline 规则：
@scroll-timeline moveTimeline
source: selector("#g-content");
orientation: vertical;
scroll-offsets: 0px, 500px;
其中：
source：绑定触发滚动动画的滚动容器
source: auto：绑定到Document，也就是全局 Windows 对象source: selector("id-selector")，通过selector()，内置一个#id选择器，选取一个可滚动容器source: none：不指的滚动容器
orientation：设定滚动时间线的方向
orientation: auto：默认为 vertical，也就是竖直方向的滚动orientation: vertical：竖直方向的滚动orientation: horizontal：水平方向的滚动orientation: block：不太常用，使用沿块轴的滚动位置，符合书写模式和方向性orientation: inline：不太常用，使用沿内联轴的滚动位置，符合书写模式和方向性
scroll-offsets：滚动时间线的核心，设定在滚动的什么阶段，触发动画，可通过三种方式之一进行设置：
scroll-offsets: none这意味着没有 scroll-offset 指定。由逗号分隔的[4]值列表确定。每个值都映射到animation-duration[5]。例如，如果 ananimation-duration 设置为 2s 且滚动偏移量为 0px, 30px, 100px，则在 1s 时，滚动偏移量将为 30px。
第三种确定滚动偏移量的方法是使用元素偏移量。这意味着可以指定页面内的元素，其位置决定了滚动时间线以及要使用这些元素的哪个边缘。指定元素是使用 selector() 函数完成的，该函数接收元素的 id。边缘由关键字 start 或确定 end。可选的阈值的 0–1 可用于表示元素滚动中预期可见的百分比。
scroll-offsets 的理解会比较困难，我们稍后详述。
在设定了一个 @scroll-timeline 之后，我们只需要将它和动画绑定起来即可，通过 animation-timeline：
@scroll-timeline moveTimeline
source: selector("#g-content");
orientation: vertical;
scroll-offsets: 0px, 500px;
div
animation-name: move;
animation-duration: 3s;
animation-timeline: moveTimeline;
@keyframes move
0%
transform: translate(0, 0);
100%
transform: translate(100%, 0);
使用 @scroll-timeline 实现滚动进度指示器
之前在 不可思议的纯 CSS 滚动进度条效果[6] 一文中，我们介绍了一种使用渐变实现的纯 CSS 滚动进度指示器效果：
该方法有些小小的瑕疵。其中一个就是当滚动距离太短的时候，进度条右侧会有明显的斜边效果。
而有了 @scroll-timeline 之后，我们终于可以将滚动和动画这两个元素绑定起来，再实现滚动进度指示器，就已经非常轻松了：
<div id="g-container">
<p>...文本内容...</p>
</div>#g-container
width: 100vw;
#g-container::before
content: "";
position: fixed;
height: 5px;
left: 0;
top: 0;
right: 0;
background: #ffc107;
animation-name: scale;
animation-duration: 1s;
animation-fill-mode: forwards;
animation-timeline: box-rotate;
transform-origin: 0 50%;
@keyframes scale
0%
transform: scaleX(0);
100%
transform: scaleX(1);
@scroll-timeline box-rotate
source: auto;
orientation: vertical;
我们在页面最上方，通过一个伪元素，实现一个占满屏幕
100%的5px高的进度条。正常而言是这样：
通过设定一个
transform: scaleX(0)到transform: scaleX(1)的动画，并且将它与 body 的滚动相绑定，即可得到滚动指示器，效果如下：
完整的代码，你可以戳这里：CodePen Demo - 使用 @scroll-timeline 实现滚动进度条[7]
使用 scroll-offsets 精确控制动画触发时机
大家可以再看看上面的 Gif 图，都有一个问题，就是动画的开始时间都是从滚动一开始就开始了，刚好在滚动结束时结束。那么如果我希望动画在滚动的特定阶段触发，那该怎么办呢？
这里，就需要借助 scroll-offsets，去更加精确的控制我们的动画。
在滚动过程中，我们可以将一个元素，划分为 3 个区域：
滚动过程中，从上方视野盲区，进入视野
滚动过程中，处于视野中
滚动过程中，从视野中，进入下方视野盲区
在这里，我们就可以得到两个边界，上方边界，下方边界：
而对于上下两个边界，又会有两种状态。以上边界为例子，会有：
元素刚刚开始进入可视区
元素完全进入可视区
对于这两种状态，我们用 start 0 和 start 1 表示，同理，下方的边界也可以用 end 0 和 end 1 表示：
这里的 0 和 1 实际表示的是，元素滚动中预期可见的百分比。
有了这些状态值，配合 scroll-offsets，我们就可以精确控制滚动动画的触发时间。
我们设定一个从左向右并且伴随透明度变化的动画，的看看下面几种情况：
滚动动画在元素从下方开始出现时开始，完全出现后截止。
动画运行范围：end 0 --> end 1：
@keyframes move
0%
transform: translate(-100%, 0);
opacity: 0;
100%
transform: translate(0, 0);
opacity: 1;
@scroll-timeline box-move
source: auto;
orientation: "vertical";
scroll-offsets:
selector(#g-box) end 0,
selector(#g-box) end 1;
/* Legacy Descriptors Below: */
start: selector(#g-box) end 0;
end: selector(#g-box) end 1;
time-range: 1s;
#g-box
animation-name: move;
animation-duration: 3s;
animation-fill-mode: both;
animation-timeline: box-move;
效果如下：
滚动动画在元素从下方完全出现时开始，在滚动到上方即将离开屏幕后截止：
动画运行范围：end 1 --> start 1：
// ...
@scroll-timeline box-move
source: auto;
orientation: "vertical";
scroll-offsets:
selector(#g-box) end 1,
selector(#g-box) start 1;
/* Legacy Descriptors Below: */
start: selector(#g-box) end 1;
end: selector(#g-box) start 1;
time-range: 1s;
// ...效果如下：
滚动动画在元素滚动到上方即将离开屏幕后开始，完全离开屏幕后截止：
动画运行范围：start 1 --> start 0：
// ...
@scroll-timeline box-move
source: auto;
orientation: "vertical";
scroll-offsets:
selector(#g-box) start 1,
selector(#g-box) start 0;
/* Legacy Descriptors Below: */
start: selector(#g-box) start 1;
end: selector(#g-box) start 0;
time-range: 1s;
// ...效果如下：
掌握 scroll-offsets 的用法是灵活运用滚动时间线的关键，当然，在上面你还会看到 start: selector(#g-box) start 1 和 end: selector(#g-box) start 0 这种写法，这是规范历史遗留问题，最新的规范已经使用了 scroll-offsets 去替代 start: 和 end: 的写法。
把上述 3 种情况放在一起，再比较比较：
完整的代码，你可以戳这里：CodePen Demo - @scroll-timeline Demo | element-based offset[8]
使用 @scroll-timeline 实现各类效果
在能够掌握 @scroll-timeline 的各个语法之后，我们就可以开始使用它创造各种动画效果了。
譬如如下的，滚动内容不断划入：
代码较长，可以戳这里，来自 bramus 的 Codepen CodePen Demo -- Fly-in Contact List (CSS @scroll-timeline version)[9]
甚至可以结合 scroll-snap-type 制作一些全屏滚动的大屏特效动画：
要知道，这在以前，是完全不可能利用纯 CSS 实现的。完整的代码你可以戳这里：CodePen Demo -- CSS Scroll-Timeline Split Screen Carousel[10]
简而言之，任何动画效果，如今，都可以和滚动相结合起来，甚至乎是配合 SVG 元素也不例外，这里我还简单改造了一下之前的一个 SVG 线条动画：
完整的代码你可以戳这里：CodePen Demo -- SVG Text Line Effect | Scroll Timeline[11]
@scroll-timeline 的实验室特性与特性检测
@scroll-timeline 虽好，目前仍处于实验室特性时间，Chrome 从 85 版本开始支持，但是默认是关闭的。
开启该特性需要：
浏览器 URL 框输入
chrome://flags开启
#enable-experimental-web-platform-features
特性检测
基于目前的兼容性问题，我们可以通过浏览器的特性检测 @supports 语法，来渐进增强使用该功能。
特性检测的语法也非常简单：
@supports (animation-timeline: works)
@scroll-timeline list-item-1
source: selector(#list-view);
start: selector(#list-item-1) end 0;
end: selector(#list-item-1) end 1;
scroll-offsets:
selector(#list-item-1) end 0,
selector(#list-item-1) end 1
;
time-range: 1s;
// ...
通过 @supports (animation-timeline: works) 可以判断浏览器是否支持 @scroll-timeline。
最后
目前关于 @scroll-timeline 的相关介绍还非常少，但是它确是能够改变 CSS 动画的一个非常大的革新。随着兼容性的逐渐普及，未来势必会在 CSS 中占据一席之地。
本文到此结束，希望对你有帮助 :)
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最后
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参考资料
[1]
Scroll-linked Animations: https://drafts.csswg.org/scroll-animations-1/
[2]@scroll-timeline: https://drafts.csswg.org/scroll-animations/#at-ruledef-scroll-timeline
[3]CodePen Demo -- @scroll-timeline Demo: https://codepen.io/Chokcoco/pen/JjOZMaQ
[4]: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/CSS/length-percentage
[5]animation-duration: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/CSS/animation-duration
[6]不可思议的纯 CSS 滚动进度条效果: https://www.cnblogs.com/coco1s/p/10244168.html
[7]CodePen Demo - 使用 @scroll-timeline 实现滚动进度条: https://codepen.io/Chokcoco/pen/eYeKLMj
[8]CodePen Demo - @scroll-timeline Demo | element-based offset: https://codepen.io/Chokcoco/pen/qBVyqob
[9]CodePen Demo -- Fly-in Contact List (CSS @scroll-timeline version): https://codepen.io/bramus/pen/bGwJVzg
[10]CodePen Demo -- CSS Scroll-Timeline Split Screen Carousel: https://codepen.io/Chokcoco/pen/QWOrPdM
[11]CodePen Demo -- SVG Text Line Effect | Scroll Timeline: https://codepen.io/Chokcoco/pen/wvPxbRm
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