Как по маслу, или анимируем со скоростью 60 FPS на CSS 3

2016-08-18 в 3:33, admin, рубрики: css, css3, html, анимация, верстка, лучшие практики, Разработка веб-сайтов

Изображения и текст принадлежат их авторам.

Анимация элементов в мобильных приложениях — это просто. Правильная анимация тоже может быть простой… если вы последуете представленным в статье советам.

Сегодня кто только не использует CSS 3 анимацию в своих проектах, тем не менее не только лишь все, но мало кто может делать это правильно. Даже описаны так называемые «лучшие практики», но люди продолжают делать всё по-своему. Скорее всего потому, что просто не понимают, почему всё устроено именно так, а не иначе.

Спектр мобильных устройств только и делает, что расширяется, поэтому если вы не оптимизируете свой код с учётом этого, такой подход рано или поздно даст о себе знать в виде тормозов приложения, с которыми будут сталкиваться ваши пользователи.

Запомните: не смотря на то, что в мире есть несколько флагманских девайсов, постоянно толкающих прогресс вперед, люди пользуются своим любимым антиквариатом, с которым им неохота расставаться.

Корректное использование CSS 3 устранит часть проблем, поэтому мы хотим помочь вам в понимании некоторых вещей.

Укрощая время

Что делает браузер в процессе рендеринга и управления всеми этими элементами на странице? Ответ — эта простая временная шкала, названная CRP (Critical Rendering Path).

Чтобы достичь плавности анимаций, нам необходимо сфокусироваться на изменении свойств, которые влияют на шаг Composite.

Стили

Браузер начинает рассчитывать стили, чтобы применить их к элементам.

Каркас

На данном этапе браузер формирует и определяет позицию элементов на странице. Именно в этот момент браузер устанавливает атрибуты страницы, такие как ширина, высота, отступы и другие.

Отрисовка

Браузер формирует элементы как отдельные слои, применяя к ним такие свойства, как box-shadow, border-radius, color, background-color и так далее.

Общая картина

Именно на данном этапе потребуется ваша магия, так как именно сейчас браузер отрисовывает все сформированные слои на экране. Современные браузеры отлично анимируют четыре вида свойств, оперируя трансформацией и полупрозрачностью.

Позиция. transform: translateX(n) translateY(n) translateZ(n);
Масштабирование. transform: scale(n);
Поворот. transform: rotate(ndeg);
Полупрозрачность. opacity: n;

Как достичь отметки в 60 FPS

Давайте начнем с HTML и создадим простую структуру для меню приложения внутри контейнера .layout.

<div class="layout">
    <div class=”app-menu”></div>
    <div class=”header”></div>
</div>

Неправильный путь

.app-menu {
  left: -300px;
  transition: left 300ms linear;
}

.app-menu-open .app-menu {
  left: 0px;
  transition: left 300ms linear;
}

Заметили, какие свойства мы меняем? Необходимо избегать использования трансформаций со свойствами left/top/right/bottom. Они не позволяют создавать плавную анимацию, потому что заставляют браузер пересобирать слои каждый раз, а это подействует на все дочерние элементы.

Результат примерно такой:

Анимация тормозит. Мы проверили временную шкалу DevTools, чтобы посмотреть, что происходит на самом деле, и вот результат:

Картинка ясно показывает нестабильность FPS и, как следствие, низкую производительность.

Использование трансформаций

app-menu {
  -webkit-transform: translateX(-100%);
  transform: translateX(-100%);
  transition: transform 300ms linear;
}

.app-menu-open .app-menu {
  -webkit-transform: none;
  transform: none;
  transition: transform 300ms linear;
}

В отличие от вышеуказанных свойств, трансформации применяются к уже отрисованным блокам, то есть на стадии Composite. В примере выше мы как бы говорим браузеру, что перед началом анимации все слои уже будут отрисованы и готовы к манипуляциям.

Временная шкала показывает, что FPS стал более ровным, поэтому и анимация будет выглядеть несколько плавнее.

Анимация с использованием GPU

Всё может быть ещё лучше. Для этого мы будем использовать графический ускоритель.

.app-menu {
  -webkit-transform: translateX(-100%);
          transform: translateX(-100%);
  transition: transform 300ms linear;
  will-change: transform;
}

В то время как translateZ() или translate3d() всё еще требуются некоторыми браузерами, как некий хак, будущее за свойством will-change. Оно указывает браузеру переместить элементы в отдельный слой так, чтобы он затем не проверял весь каркас на предмет сборки или отрисовки.

Видите, насколько плавной стала анимация? Таймлайн это подтверждает:

FPS стал ещё более стабильным, но всё же еще остается один медленный отрезок анимации в начале. Исходя из структуры меню, в JS обычно пишут примерно такую обработку:

function toggleClassMenu() {
  var layout = document.querySelector(".layout");

  if(!layout.classList.contains("app-menu-open")) {
    layout.classList.add("app-menu-open");
  } else {
    layout.classList.remove("app-menu-open");
  }
}

var menu = document.querySelector(".menu-icon");
menu.addEventListener("click", toggleClassMenu, false);

Проблема в том, что добавляя класс к контейнеру .layout, мы заставляем браузер пересчитывать стили еще раз, а это сказывается на скорости компоновки и отрисовки.