GSAP - 专业的 Web 动画库

EdwardUp

说到在网页里创建动画,你可能很快会想到jQuery的animate()方法,或者css3的animationtransition。现在,本文将介绍另一个web动画的可选方案,GSAP。

GSAP的全名是GreenSock Animation Platform,这个名字是有些怪异(官网还在各种安利你加入它的Club),但它的确是一个从flash时代一直发展到今天的专业动画库。

组成简介

在官网选择Download zip就可以拿到GSAP源码,解压后可以看到有这些文件:

GSAP的文件组成

这里的TweenLite.jsTweenMax.jsTimelineLite.jsTimelineMax.js4个文件就是GSAP的一般引用库文件,不过,这几个文件还有一些重叠和包含的关系,如下图:

GSAP的源文件关系

因此,如果想要简单地引入GSAP的主体功能,使用TweenMax.js这一个文件即可(请看前一张图中反映出的这个文件的大小)。而如果要争取更小的库文件大小,应该使用TweenLite.js(必需)+ 其他文件的组合。

这4个文件分别包含了什么东西呢?

  • TweenLite是GSAP的主体核心,它用于创建基本动画,是其他各类模块的基础。一般都会搭配plugins/CSSPlugin以实现DOM元素的动画(也就是我们最熟悉的动画了)。

  • TimelineLite是一个叫做时间轴的动画容器,它用于对多个动画进行有序的组织与控制。

  • TimeLineMaxTimelineLite的升级版,在TimelineLite的基础之上,可以有更高级的组织与控制。

  • TweenMax是GSAP集合包,除前面3个之外,还包括plugins里的常用插件以及easing里的缓动函数补充。

GSAP在Customize里是这样描述自己拥有的模块的:

GSAP的模块组成

默认勾选的TweenLite + css plugin是最简单的应用组合,本文就先从它们开始(v1.18.4)。

TweenLite的基本动画

值动画

一切动画,都从值的变化开始。

TweenLite作为主体核心,做的就是这件事。TweenLite具体如何使用呢?请看下面这个例子:

var obj = {
    myProp: 0
};

TweenLite.to(obj, 0.2, {
    myProp: 1,
    onUpdate: function() {
        console.log("[update] obj.myProp = ", obj.myProp);
    }
});

TweenLite.to(target, duration, vars)是TweenLite最常用的方法,target指定动画元素,duration指定动画持续时间,vars指定动画的目标值。请注意,这里并没有操作任何DOM元素,所以和我们一般写的动画不太一样。运行一下:

TweenLIte为object创建动画

可以看到,TweenLite的作用是,让obj的属性myProp从初始值0,变化到目标值1。虽然没有视觉效果,但这就是基本的值动画。

有视觉效果的css动画

TweenLite加上plugins/CSSPlugin后,就可以做我们熟悉的DOM元素的动画了。例如:

TweenLite.to("#ball1", 2, {
  x: 200
});

效果:

TweenLite的css动画

GSAP用xy表示transform的translateXtranslateYTweenLite.to(target, duration, vars)的第一个参数target可以是选择符,因此这里就是选取id为ball1的元素,执行时长为2s的动画,从当前位置移动到translateX(200px)的位置。

你可以在的第3个参数vars内添加任意css属性,它们都会被用作被选取元素的动画目标值。

延迟、缓动及动画事件

第3个参数vars内除了css属性之外,还可以指定许多具有特定意义的属性,用于配置动画。GSAP会自动根据名字来区分它们。

例如,delayease分别用于设置动画延迟及缓动函数:

TweenLite.to("#ball1", 2, {
  x: 200,
  delay: 2,
  ease: Linear.easeNone
});

这里的动画将延迟2s运行,而且改为线性变化(默认为Quad.easeOut)。

如果想要在动画开始,动画运行的每一帧,动画结束时分别执行对应的事件函数,使用onStartonUpdateonComplete。前文的值动画的例子就是通过onUpdate把值的变化打印出来的。

GSAP有专门的位置可以查询缓动函数。更多的可用特定属性,请参考官方文档

相对值

有些时候我们可能不清楚元素当前是否已经有translate,但就是想让元素相对它原本的位置移动一段距离。这时可以用相对值,像这样:

TweenLite.to("#ball1", 2, {
  x: "+=200px"
});

类似的还有-=,按照以上写法,无论元素当前的translateX是多少,都会相对偏移200px

其他动画方法

to()之外,还有from()fromTo()。单词都很简单,对吧?

from()to()的参数及用法完全一样,只是vars里的属性定义的是动画初始值,而元素原本的属性用作动画目标值。例如:

TweenLite.from("#ball1", 2, {
  x: "+=200px",
  backgroundColor: "#2196f3"
});

效果:

TweenLite.from()

这里可以看到,颜色动画也是可用的。

TweenLite.fromTo(target, duration, fromVars, toVars)的参数要多1个,不过从字面意思就很容易理解,即分别让你指定动画的初始和结尾。需要注意的是,前面提到的具有特定意义的属性,如delayease,都要写在toVars里,在fromVars里定义的无效。

动画保存及控制

jQuery.animate()的风格不同,GSAP以动画为主体,你可以这样保存动画:

var tween = TweenLite.to("#ball1", 2, {
  x: "+=200px"
});

然后你可以做精细的控制:

// 暂停
tween.pause();

// 继续播放
tween.resume();

// 反转播放
tween.reverse();

// 跳转到1s进度处开始播放
tween.seek(1);

// 重播
tween.restart();

// 动画变为三倍速
tween.timeScale(3);

这些可以看做GSAP作为专业动画库的体现。

选择器

前面的例子中反复用到了类似jQuery的选择器,但GSAP并没有自带选择器,相关源码如下:

TweenLite.selector = window.$ || window.jQuery || function(e) {
    var selector = window.$ || window.jQuery;
    if (selector) {
        TweenLite.selector = selector;
        return selector(e);
    }
    return (typeof(document) === "undefined") ? e 
    : (document.querySelectorAll ? document.querySelectorAll(e) 
        : document.getElementById((e.charAt(0) === "#") ? e.substr(1) 
            : e));
};

GSAP不依赖jQuery,但如果引入了jQuery,GSAP会使用jQuery的选择器,否则回退到document.querySelectorAll()document.getElementById()

TimelineLite的动画管理

好像TweenLite + css plugin就已经足够用了,这个Timeline系列是做什么的呢?

想象你是一个动画的导演,你要按剧本安排演员在一个CUT里依次上场和退场。在前文的例子里,我们只有一个演员(#ball1),但现在,我们要拍一个有20+演员的动画大片,要怎么办呢?

你也许曾用css3的animation做过类似的事情,做法是,当转换到一个场景(CUT)后,为场景里的所有演员依次设定适当的delay。只要delay计划好,看起来就是漂亮精彩的大片。

不过,这可没有那么简单,假如你已经安排好了20位演员的上场时间,现在改了下剧本,来了第21位演员要在最开始上场,你会发现你可能要依次调整在它之后的所有演员的delay...

GSAP的TweenLite也会有同样的问题,因此,我们需要有一个工具来统一管理多个元素的多个动画,这就是TimelineLite。

时间轴

如果你做过视频编辑,你一定很熟悉“时间轴”这个概念。简单来说,每一个元素的单次动画都是一段素材,我们需要把它们分别放置到同一个时间轴的适当位置,才能集合在一起得到有序的动画大片。

现在我们引入TimelineLite。下面是一个例子:

var tl = new TimelineLite();
tl.from("#ball1", 1, {
    y: "-=60px",
    autoAlpha: 0
}).from("#ball2", 1, {
    x: "+=60px",
    autoAlpha: 0
}).from("#ball3", 1, {
    y: "+=60px",
    autoAlpha: 0
}).from("#ball4", 1, {
    x: "-=60px",
    autoAlpha: 0
});

效果是:

TimelineLite顺序动画

以上的tl.from()等同于以下代码:

tl.add(TweenLite.from("#ball1", 1, {
    y: "-=60px",
    autoAlpha: 0
}));

可见,TimelineLite像一个容器,它可以通过add()方法将TweenLite动画添加到自己的时间轴上。然后,动画将以时间轴为整体,进行播放。

在默认情况下,TimelineLite会这样按添加顺序依次排列它们的位置,就这样,我们不借助delay做出了这种较复杂的动画组合。

如果画一下这里的时间轴,是这样的:

时间轴图示 - 顺序动画

调整放置位置

如果要让第2个动画不是在第1个刚结束时播放,而是更提前一点,看起来更连贯的话?

这样做:

var tl = new TimelineLite();
tl.from("#ball1", 1, {
    y: "-=60px",
    autoAlpha: 0
}).from("#ball2", 1, {
    x: "+=60px",
    autoAlpha: 0
}, "-=0.7").from("#ball3", 1, {
    y: "+=60px",
    autoAlpha: 0
}, "-=0.7").from("#ball4", 1, {
    x: "-=60px",
    autoAlpha: 0
}, "-=0.7");

其中tl.from(target, duration, vars, position)等同于tl.add(TweenLite.from(target, duration, vars), position);,这里的position参数指定动画在时间轴上的位置,默认为+=0也就是取前一个动画的结束点。以上的-=0.7就是相对这个位置再提前0.7s,这样就让动画互相之间有了重叠,看起来更连贯流畅一些。

效果:

TimelineLite调整动画

时间轴像这样:

时间轴图示 - 调整动画

时间轴控制

把多个动画装进时间轴的重要作用是,可以当做一个整体进行控制和调整。时间轴的这些方法类似TweenLite:


// 在1s时间进度位置暂停
tl.pause(1);

// ... (和前面tween一样)

// 跳转到50%进度处
tl.progess(0.5);

相同动画的简便方法

如果多个元素的动画是一样的,而且它们需要有规律地安排在时间轴的不同位置,那么非常适合用staggerFrom()staggerTo()staggerFromTo()。例如:

tl.staggerFrom(["#ball1", "#ball2", "#ball3", "#ball4", ], 1, {
    scale: "-=0.5",
    autoAlpha: 0
}, 2);

这样使用数组,就可以同时选中多个元素。

效果是:

间隔规律动画

可以看到,每一个元素按照顺序依次执行动画,间隔2s。

TimelineMax和TweenMax

如果你觉得还需要一些动画和时间轴的更高级功能(如同一动画间隔重复),可以选择TimelineMax和TweenMax。它们并不需要更多的学习成本,如字面意思所示,TweenMax是TweenLite的升级版,拥有其全部特性,只是增加了一些额外的高级控制。它们的语法完全一致,你可以试试用全局搜索把所有TweenLite替换成TweenMax,不会有任何影响。TimelineMax和TimelineLite的关系也是如此。

补充信息

浏览器兼容性

可以到IE6(使用jQuery1.x的选择器)。

另外,不要期望在不支持的浏览器上做3d transform动画。

指定默认缓动

如果你大部分动画都使用同一种缓动函数,那么用TweenLite.defaultEase会很方便,比如修改为Expo.easeOut

TweenLite.defaultEase = Expo.easeOut;

动画结束后清空style属性

默认情况下,执行过动画的元素会留下style的内联样式,如果你担心这可能造成额外影响,可以设定clearProps参数清空它:

TweenLite.to("#ball1", 2, {
    x: 200,
    clearProps: "all",
    autoAlpha: 0
});

如果只需要清理个别样式,单独写出来即可,如clearProps: "opacity"

autoAlpha的作用

前文反复用到的autoAlpha并不是css属性,而是GSAP给定的一个特殊属性。autoAlphaopacityvisibility这2个css属性的结合。

为什么要结合起来呢?一般来说,opacity0的不可见元素,我们会认为它也是不可交互的(比如onclick不触发),因此附加visibility: hidden可以保证这一点。GSAP会正确处理动画过程中这2个css属性的变化。

备忘单

GSAP有一份包含丰富参考代码的备忘单(Cheat Sheet),可以帮助你节约时间。

结语

GSAP里的很多概念和API设计可以追溯到flash时代。虽然flash在今天已经很少被使用,但“flash动画”一词能够深入人心是有它的原因的。

GSAP是专业动画库,在大部分情况下,它也具备更好的动画性能。如果你打算在网页里制作一个动画大片,那你现在应该知道什么可以帮助你了 :) 。

(重新编辑自我的博客,原文地址:http://acgtofe.com/posts/2016/05/gsap-for-animation-pro

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庭院茶
天津大学毕业生,从事前端开发。爱好动画,也喜欢做设计,现在画师学习中。个人博客 [链接]
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