目錄

• 理解 box-shadow
• 使用陰影復制圖像/投影圖像
• 在陰影坐標中運用三角函數
• 三角函數
• 如何在 CSS 中使用三角函數 sin/cos
• 控制顏色及初始方向
• 控制顏色
• 在 css-doodle 中使用
• 總結

理解 box-shadow

首先，回顧一下box-shadow這個屬性。基本屬性用法就是給元素創造一層陰影。

再簡單提一下，本文會用到的關于陰影的第一個技巧：

使用陰影復制圖像/投影圖像

當 box-shadow 的第三、第四個參數模糊半徑和擴張半徑都為 0 的時候，我們可以得到一個和元素大小一樣的陰影：

div {    width: 80px;    height: 80px;    border: 1px solid #333;    box-sizing: border-box;    box-shadow: 80px 80px 0 0 #000;}

得到如下結果：

陰影可以是多重的

第二個技巧則是，box-shadow是允許多重陰影的，并且他們的坐標是可以完全掌控的。

是的，我們可以像下面這樣給一個元素定義多重陰影，并且利用陰影的第一、第二個參數控制它相對于元素的坐標：

div {    width: 80px;    height: 80px;    border: 1px solid #333;    box-sizing: border-box;    box-shadow:80px 80px 0 0 #000,70px 70px 0 0 #000,...60px 60px 0 0 #000;}

在陰影坐標中運用三角函數

繼續。接下來，我們嘗試在陰影的坐標中引入三角函數。

為啥是三角函數，不是圓的標準方程或者橢圓的標準方程或者其他圖形函數呢？當然也是可以的，只是這里借助三角函數的cos或sin可以實現直接使用 CSS 實現起來很困難的曲線。

帶著疑問，先繼續向下，假設我們要實現這樣一條曲線：

使用 CSS 的話，有什么辦法呢？

可能的一些辦法是clip-path，或者一些奇技淫巧，使用text-decoration里的波浪下劃線wavy，或者是使用漸變疊加。

當然，還有一種辦法是本文將提到的使用box-shadow及 三角函數。

三角函數

咳咳，簡單回顧下三角函數里面的 sin、cos 曲線圖像變換，還沒有全部還給老師。

如果我們有一個 1x1 的 div，它的多重陰影，能夠按照像正弦/余弦函數的圖像一樣進行排布，連起來不就是一條曲線嗎？

如何在 CSS 中使用三角函數 sin/cos

想法不錯，但是 CSS 本身并沒有提供三角函數。這里，我們需要借助 Sass 來在 CSS 中實現簡單的三角函數。

還好，已經有前人幫忙把這個工作做完了：

• trigonometry in sass
• 在Sass中實現三角函數計算

簡單而言，就是借助三角函數的泰勒展開式，使用 Sass 函數模擬實現三角函數的 sin()、cos()、tan()：

由于展開式是無限長的，使用 Sass 函數模擬時，不可能得到一個非常精確的值，但是在日常作圖下已經完全夠用了，以下是使用 Sass 函數模擬實現三角函數的 sin()、cos()、tan()：

@function fact($number) {    $value: 1;    @if $number>0 {@for $i from 1 through $number {    $value: $value * $i;}    }    @return $value;} @function pow($number, $exp) {    $value: 1;    @if $exp>0 {@for $i from 1 through $exp {    $value: $value * $number;}    }    @else if $exp < 0 {@for $i from 1 through -$exp {    $value: $value / $number;}    }    @return $value;} @function rad($angle) {    $unit: unit($angle);    $unitless: $angle / ($angle * 0 + 1);    @if $unit==deg {$unitless: $unitless / 180 * pi();    }    @return $unitless;} @function pi() {    @return 3.14159265359;} @function sin($angle) {    $sin: 0;    $angle: rad($angle);    // Iterate a bunch of times.    @for $i from 0 through 20 {$sin: $sin + pow(-1, $i) * pow($angle, (2 * $i + 1)) / fact(2 * $i + 1);    }    @return $sin;} @function cos($angle) {    $cos: 0;    $angle: rad($angle);    // Iterate a bunch of times.    @for $i from 0 through 20 {$cos: $cos + pow(-1, $i) * pow($angle, 2 * $i) / fact(2 * $i);    }    @return $cos;} @function tan($angle) {    @return sin($angle) / cos($angle);}

由于上面最終計算 sin、cos 泰勒展開的時候，只使用了 20 層循環，所以當傳入的值太大的時候，則會產生較大誤差。經測試，傳入數值在 [-20, 20] 以內，精度還是非常高的。

而以 sin 函數為例，x 取值在 [-π, π] 之間，已經能覆蓋所有 sin(x) 的取值范圍，所以 [-20, 20] 這個范圍是完全夠用的，我們只需要盡量讓傳入的 x 值落在這個區域范圍內即不會產生太大誤差。

好，鋪墊了那么多，接下來使用上述的 sin 函數試一下，假設我們有這樣一個結構：

div {    width: 1px;    height: 1px;    background: #000;    border-radius: 50%;}

我們再借助 Sass 實現一個 50 層的循環，當然其中陰影的 x 坐標使用了 sin 函數：

@function shadowSet($vx, $vy) {    $shadow : 0 0 0 0 #000;         @for $i from 0 through 50 {$x: sin($i / 8) * $vx;$y: $i * $vy; $shadow: $shadow, #{$x} #{$y} 0 0 rgba(0, 0, 0, 1);    }         @return $shadow;} div {    width: 1px;    height: 1px;    background: #000;    border-radius: 50%;    box-shadow: shadowSet(4px, 1px);}

上面sin($i / 8)，這里除以 8 是為了讓整個sin(x) 傳入的作用域的取值范圍為 [0, 6.25]，當而 sin(x) 的作用域為 [0，2π] 時剛好可以畫一條完整的單次曲線。這個 8 是可以根據循環的次數不同而進行調整的。

實際，我們得到的box-shadow如下：

{    box-shadow:    0 0 0 0 black, 0.4986989335px 1px 0 0 black, 0.989615837px 2px 0 0 black,    1.4650901163px 3px 0 0 black, 1.9177021544px 4px 0 0 black, 2.3403890918px 5px 0 0 black,    2.7265550401px 6px 0 0 black, 3.0701740089px 7px 0 0 black, 3.3658839392px 8px 0 0 black,    3.6090703764px 9px 0 0 black, 3.7959384774px 10px 0 0 black, 3.9235722281px 11px 0 0 black,    3.9899799464px 12px 0 0 black, 3.9941253622px 13px 0 0 black, 3.9359437875px 14px 0 0 black,    3.8163431264px 15px 0 0 black, 3.6371897073px 16px 0 0 black, 3.4012791593px 17px 0 0 black,    3.1122927876px 18px 0 0 black, 2.7747401278px 19px 0 0 black, 2.3938885764px 20px 0 0 black,    1.9756811944px 21px 0 0 black, 1.5266439682px 22px 0 0 black, 1.0537839735px 23px 0 0 black,    0.5644800322px 24px 0 0 black, 0.0663675689px 25px 0 0 black, -0.4327805381px 26px 0 0 black,    -0.9251752496px 27px 0 0 black, -1.4031329108px 28px 0 0 black, -1.8591951521px 29px 0 0 black,    -2.286245275px 30px 0 0 black, -2.677619305px 31px 0 0 black, -3.0272099812px 32px 0 0 black,    -3.3295620582px 33px 0 0 black, -3.5799574329px 34px 0 0 black, -3.7744887692px 35px 0 0 black,    -3.9101204707px 36px 0 0 black, -3.9847360499px 37px 0 0 black, -3.9971711559px 38px 0 0 black,    -3.9472317429px 39px 0 0 black, -3.8356970987px 40px 0 0 black, -3.6643076841px 41px 0 0 black,    -3.4357379737px 42px 0 0 black, -3.1535547213px 43px 0 0 black, -2.8221613023px 44px 0 0 black,    -2.446729px 45px 0 0 black, -2.03311631px 46px 0 0 black, -1.58777752px 47px 0 0 black,    -1.1176619928px 48px 0 0 black, -0.630105724px 49px 0 0 black, -0.1327168662px 50px 0 0 black;}

實際得到的圖像如下：

控制顏色及初始方向

看看上面 Sass 實現的這個方法@function shadowSet($vx, $vy)，其中$vx，$vy用于控制圖像的振幅及松散程度，我們再添加一個控制初始方向的$direction，控制陰影層數的 $count， 控制顏色的 $color:

@function shadowSet($vx, $vy, $direction, $count, $color) {    $shadow : 0 0 0 0 $color;         @for $i from 0 through $count {$x: sin($i / 8) * $vx * $direction;$y: $i * $vy; $shadow: $shadow, #{$x} #{$y} 0 0 $color;    }         @return $shadow;}.line {    width: 1px;    height: 1px;    margin: 10vh auto;    background: #000;    border-radius: 50%;    box-shadow: shadowSet(4px, 1px, 1, 50, #000);} .reverseline {    width: 1px;    height: 1px;    margin: 10vh auto;    background: #000;    border-radius: 50%;    box-shadow: shadowSet(8px, 2px, -1, 100, red);}

控制顏色

再進一步，我們可以借助 Sass 的各種顏色函數，實現顏色的變化：

@function shadowSetColor($vx, $vy, $direction, $count, $color) {    $shadow : 0 0 0 0 $color;         @for $i from 0 through $count { $color: lighten($color, .5); $x: sin($i / 8) * $vx * $direction;$y: $i * $vy; $shadow: $shadow, #{$x} #{$y} 0 0 $color;    }         @return $shadow;} .colorline {    width: 5px;    height: 5px;    margin: 10vh auto;    background: green;    border-radius: 50%;    box-shadow: shadowSetColor(8px, 2px, -1, 100, green);}

上面，借助了lighten這個函數，通過改變顏色的亮度值，讓顏色變亮，創建一個新的顏色。

當然，Sass 中還有很多其他顏色函數：

• adjust-hue($color,$degrees)：通過改變一個顏色的色相值，創建一個新的顏色；
• lighten($color,$amount)：通過改變顏色的亮度值，讓顏色變亮，創建一個新的顏色；
• darken($color,$amount)：通過改變顏色的亮度值，讓顏色變暗，創建一個新的顏色；
• saturate($color,$amount)：通過改變顏色的飽和度值，讓顏色更飽和，從而創建一個新的顏色
• desaturate($color,$amount)：通過改變顏色的飽和度值，讓顏色更少的飽和，從而創建出一個新的顏色；

OK，看看這次的效果：

@function fact($number) {    $value: 1;    @if $number>0 {@for $i from 1 through $number {    $value: $value * $i;}    }    @return $value;}

在 css-doodle 中使用

OK，前面所有的鋪墊都是為了在實際的一些創意想法中去使用它。

在 css-doodle 中，由于是利用 Web Component 特性。在需要三角函數的時候，可以直接使用 JavaScript 提供的 Math 函數，會更加的方便。

Web Components 是一套不同的 Web 技術，允許您創建可重用的定制元素（它們的功能封裝在您的代碼之外）并且在您的web應用中使用它們。

袁川老師，也就是 css-doodle 庫的作者，在他的 Codepen 首頁背景板中，使用的就是使用上述技巧實現的一副純 CSS 畫作：

html, body {    height: 100%;    margin: 0;  display: flex;  align-items: center;  justify-content: center;  background: #000; } 

<style>  css-doodle {    --color: @p(#010059, #52437b, #ff7a8a, #fcf594)@p([2-9a-d])@lp();    --rule: (      :doodle {@grid: 8 / 120vmin 80vmin;max-width: 100vw;background: linear-gradient(#ff7a8a, #fcf594);filter: hue-rotate(-22deg);overflow: hidden;      }      @size: @r(4vmin, 15vmin);      mix-blend-mode: multiply;      transform: translate(@m2(@r(-80%, 100%)));      border-radius: 50%;      --n: @p(-1, 1);      --c: var(--color);      box-shadow: @m100(calc(@sin(@n() / 10) * 1.8vmin * @var(--n))calc(@n() * 1vmin) 0@var(--c)      );      background: @m(@p(0, @ri(500)), (radial-gradient(var(--color) 50%, transparent 0)@r(100%) @r(100%) / @r(1px, 3px) @lr()no-repeat      ));      background-color: var(--color);    );  }   </style><css-doodle use="var(--rule)" click-to-update></css-doodle>

我也嘗試使用這個技巧，做了一副

總結

有幾點，有必要提一下的。

1、為什么一定要使用box-shadow，直接堆疊 div 不行么？

可以，使用多重box-shadow只是因為這樣可以更省標簽，一個 div 搞定。更甚，愿意折騰，使用多重漸變也是可以的。

2、上述兩個 Demo 都是純 CSS 畫出來的嗎？

是的。雖然借助了 css-doodle 庫，但是本質都是 CSS 代碼，只是這個庫封裝好了很多拿來即用的函數。css-doodle

3、有什么用？

額，有沒有用是一個哲學問題。至少我覺得還是挺有意思的。

以上就是如何在CSS中繪制曲線圖形及展示動畫的詳細內容，更多關于在CSS中繪制曲線圖形及展示動畫的資料請關注其它相關文章！