使用 CSS 构建强大且酷炫的粒子动画效果

目录

• 工欲善其事必先利其器
• 使用 CSS-Doodle 构建粒子
• 实现 2D 粒子效果
• 柏林噪声配合 3D 实现粒子动效

粒子动画，顾名思义，就是页面上存在大量的粒子构建而成的动画。传统的粒子动画主要由 Canvas、WebGL 实现。

当然，不使用 HTML + CSS 的主要原因在于，粒子动画通常需要较多的粒子，而如果使用 HTML + CSS 的话势必需要过多的 DOM 元素，这也就导致了使用 HTML + CSS 构建的粒子动画在性能上毫无优势。

当然，如果仅仅是从效果的角度而言，使用 CSS 构建的粒子动画一样可以做到非常的令人震撼。

本文，将尝试利用 CSS 来构建粒子动画。

工欲善其事必先利其器

OK，绘制 CSS 粒子动画首先需要有好的工具。本文将会继续借助 CSS-Doodle 完成所有的功能。但是请注意，CSS-Doodle 你可以理解为一个语法糖库，使用它完成的所有效果，都可以用 CSS + HTML（也许有一些会加上一点 SVG）复现。

简单而言，CSS-doodle 它是一个基于 Web-Component 的库。允许我们快速的创建基于 CSS Grid 布局的页面，并且提供各种便捷的指令及函数（随机、循环等等），让我们能通过一套规则，得到不同 CSS 效果。可以简单看看它的主页 -- Home Page of CSS-doodle，只需要 5min 也许就能快速上手。

使用 CSS-Doodle 构建粒子

要实现粒子动画，那么第一步，我们需要得到大量的粒子。使用 CSS 实现的话，也就是我们需要大量的 DOM。

借助，CSS-Doodle 的 Grid 布局语法，我们可以快速得到大量的 DOM，当然方式有非常多。

现在我们假设我们需要 10000 个粒子，我们只需要实现一个 100x100 的 Grid 布局即可，使用 CSS-Doodle 的话，语法如下：

<css-doodle grid="100x100">
    :doodle {
        @size: 100vw 100vmin;
    }
    
    position: absolute;
    top: 50%;
    left: 50%;
    width: 2px;
    height: 2px;
    background: #000;
    border-radius: 50%;
</css-doodle>

简单解释下上面的代码：

• grid="100x100" 表示实现一个 100x100 的 Grid 布局
• @size: 100vw 100vmin 表示 Grid 布局的高宽分别为 100vw 和 100vh，也就是占满整个屏幕
• 剩下的代码比较好理解，它会赋值给每一个 Grid item，相当于 10000 个 Grid item 都是一个 2x2 的圆球，并且定位在页面中间

整个效果如下：

你没有看错，因为所有的粒子都叠在一个点了，所以确实只有一个点。

至此，我们就得到了 10000 个聚集在一起的粒子。

实现 2D 粒子效果

有了 10000 个聚集在一起的粒子，我们给每个粒子添加任意不同的属性，就可以得到各种不同的粒子效果了。

为了让粒子看得清，第一步，我们让粒子散开，这里只需要改变上面代码中的 top、left 定位即可（利用 transform 也可以）：

<css-doodle grid="100x100">
    // ...其他与上述保持一致
    top: @r(1%, 100%);
    left: @r(1%, 100%);
    // ...其他与上述保持一致
</css-doodle>

CSS-Doodle 中，@r() 方法可以用于获取随机数，这里就是表示获取 1% ~ 100% 内的随机数

这里，我们做的事情只是让每一个粒子的 top、left 随机落在 1% ~ 100%，这样我们就能看清不同的粒子分布了：

好吧，到这里，美感还没体现出来。

别着急，我们尝试随机放大缩小每个粒子，并且，给它们赋予不同的颜色：

<css-doodle grid="100x100">
    // ...其他与上述保持一致
    background: hsl(@r(1, 255, 3), @r(10%, 90%), @r(10%, 90%));
    transform: scale(@rn(.1, 5, 3));
</css-doodle>

这样，我们的粒子就变成了这样：

好，看着像那么回事了。当然，粒子动画怎么能少了动画，接下来的一步，我们需要让粒子动起来，由于动画需要用到 transform: translate()，但是我们上面又用到了 scale()，为了减少代码量，这里我会把缩放的操作交给 zoom 属性来实现，这样一来，完整的代码如下：

<css-doodle grid="100x100">
    :doodle {
        @size: 100vw 100vmin;
        perspective: 10px;
    }
    
    position: absolute;
    top: @r(1%, 100%);
    left: @r(1%, 100%);
    width: 2px;
    height: 2px;
    background: #000;
    border-radius: 50%;
    background: hsl(@r(1, 255, 3), @r(10%, 90%), @r(10%, 90%));
    transform: rotate(@r(360deg)) translate(@r(-50, 50)vmin, @r(-50, 50)vmin);
    animation: move 3s infinite linear alternate;
    zoom: @rn(.1, 5, 3);
    @keyframes move {
        100% {
            transform: rotate(0) translate(0, 0);
        }
    }
</css-doodle>

效果如下：

看着还挺不错，但是由于所有粒子的动画时间都是一样的，所以动画起始帧和结束帧非常明显，我们再改造下 animation：

<css-doodle grid="100x100">
  - animation: move 3s infinite linear alternate;
  + animation: move @r(5, 15)s infinite @r(-10, 0)s @p(linear, ease-in, ease-in-out) alternate;
</css-doodle>

这样，动画时间，负延迟时间（提前开始），以及动画缓动都设置成了对每个粒子都随机，这样，整体效果将会好上不少，不会出现明显的停顿或者破绽：

完整的代码，你可以戳这里：CSS Doodle - CSS Pattern Effect

当然，我们完全可以换一个配色，黑色底色配合上 box-shadow()，让每一个元素发光发亮，这样，我们就得到了这样一个效果：

完整的代码，你可以戳这里：CSS Doodle - CSS Pattern Effect

柏林噪声配合 3D 实现粒子动效

还记得我们在 利用噪声构建美妙的 CSS 图形 一文中提到柏林噪声吗？

柏林噪声基于随机，并在此基础上利用缓动曲线进行平滑插值，使得最终得到噪声效果更加趋于自然。

它的作用在于，让我们产生的随机是不是完全随机的，而是能够像木头纹理、山脉起伏的变化般，存在一定的规律性！

基于柏林噪声，我们再在 2D 粒子动画的基础上，引入 CSS 3D，实现 3D 粒子动效。

我们来看看，此时，我们不再随机定位每一个粒子，而是利用柏林噪声去分布我们的粒子：

是的，在 CSS Doodle 中，我们使用 @rn() 替代 @r()，即可让随机的结果基于 Grid item 的位置关系产生关联。

<css-doodle grid="100x100">
    :doodle {
        @size: 100vw 100vmin;
        perspective: 10px;
    }
    :container {
        perspective: 100px;
        transform-style: preserve-3d;
    }
    position: absolute;
    top: 0;
    left: 0;
    width: 2px;
    height: 2px;
    border-radius: 50%;
    left: 50%;
    top: 50%;
    background: hsl(@rn(1, 255, 3), @rn(50%, 90%), @rn(50%, 90%));
    transform: scale(@rn(1, 10, 3)) translate3d(@rn(-50, 50, 3)vw, @rn(-50, 50, 3)vh, @rn(-100, 20)px);
</css-doodle>

我们在 3D 场景下，利用柏林噪声布局我们的粒子系统，让它们相邻之间的颜色，定位都是存在一定的关联性。本身，每一次随机，都是一副美妙的画作，感受下：

当然，这还没完，我们要让它们动起来。添加什么好呢？其实加什么都非常 NICE，这里，我们尝试让他们有规律的上下律动，当然，也需要用到柏林噪声，这样完整的代码就会变成：

<css-doodle grid="100x100">
    :doodle {
        @size: 100vw 100vmin;
        perspective: 10px;
    }
    :container {
        perspective: 50px;
        transform-style: preserve-3d;
    }
    position: absolute;
    top: 0;
    left: 0;
    width: 2px;
    height: 2px;
    border-radius: 50%;
    left: 50%;
    top: 50%;
    background: hsl(@rn(1, 255, 3), @rn(50%, 90%), @rn(50%, 90%));
    transform: scale(@rn(1, 10, 3)) translate3d(@rn(-50, 50, 3)vw, @rn(-50, 50, 3)vh, @rn(-100, 20)px);
    animation: move @rn(5, 15, 3)s infinite @rn(-20, -10, 3)s linear alternate;
    box-shadow: 0 0 1px #fff, 0 0 5px #fff;
    @keyframes move {
        100% {
            margin-top: 500px;
        }
    }
</css-doodle>

OK，会是什么样一副景象呢？让我们来看看：

可以看到，利用柏林噪声生成的粒子效果，更加的真实，看上去更加的带感。

完整的代码，你可以戳这里：CSS Doodle - CSS Pattern Effect

当然，掌握了这个技巧之后，我们可以尝试其他添加其他属性的动画，那么可能我们会得到这样的动画：

完整的代码，你可以戳这里：CSS Doodle - CSS Pattern Effect

亦或，我们尝试实现另外一种时空穿梭的感觉：

<css-doodle grid="30x30">
    :doodle {
        @size: 100vw 100vmin;
    }
    :container {
        perspective: 500px;
        transform-style: preserve-3d;
        transform: rotate3d(@r(-1.5, 1.5), @r(-1.5, 1.5), @r(-1.5, 1.5), @r(0, 30)deg);
    }
    position: absolute;
    top: 0;
    left: 0;
    width: 2px;
    height: 2px;
    border-radius: 50%;
    top: @r(50, 50)%;
    left: @r(50, 50)%;
    background: hsl(@rn(160, 170, 3), @r(90%, 99%), @rn(50%, 70%));
    animation: move @r(5, 30)s infinite @r(-30, -15)s @p(linear, ease-in, ease-in-out);
    transform: scale(@rn(.1, 1)) rotate(0) translate3d(@r(-60vmin, 60vmin), @r(-60vmin, 60vmin), @r(-1500, -2000)px);
    box-shadow: 
    0 0 0.5px #fff,
    0 0 2px #fff,
    0 0 5px #fff; 
    @keyframes move {
        100% {
            transform: scale(10) rotate(1080deg) translate3d(0, 0, @r(710, 850)px);
        }
    }
</css-doodle>

效果如下：

完整的代码，你可以戳这里：CSS Doodle - CSS Pattern Effect

CSS-Doodle 库的作者，袁川老师，也有非常多 3D 粒子动画，其中一幅：

完整的代码 CSS Doodle - Seeding By yuanchuan

其实还有非常多属性适合添加到整个粒子系统中，本文只是抛砖引玉，只尝试了 CSS 中很少的属性。是的，CSS 一样可以实现这些超酷炫的粒子动效，如果你也心动了，不妨下来自己尝试下。相信你会喜欢上 CSS。

由于 GIF 图失真严重，强烈建议你点击 DEMO 中，感受实际效果。

到此这篇关于使用 CSS 构建强大且酷炫的粒子动画效果的文章就介绍到这了,更多相关css粒子动画内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持三水点靠木！