SVG动画优化实战:从设计到代码的完整流程

本文详细介绍了如何通过精简路径、分层结构和代码优化技术来创建高性能SVG动画。从设计工具选择到最终动画实现,涵盖SVGOMG优化、元素复用和CSS关键帧动画等实用技巧。

Smashing Animations Part 4: Optimising SVGs

开始清洁设计并考虑优化

保持简单是创建优化且准备动画的SVG的关键。像Adobe Illustrator这样的工具会将位图图像转换为矢量,但输出通常包含太多无关的组、层和蒙版。相反,我在Sketch中开始清理,使用参考图像,并使用钢笔工具创建路径。

提示:Affinity Designer(英国)和Sketch(荷兰)是Adobe Illustrator和Figma的替代品。两者都是独立的,总部位于欧洲。自从Adobe停止Fireworks后,Sketch一直是我的默认设计应用。

从轮廓开始

对于这些Toon Titles插图,我首先使用钢笔工具绘制黑色轮廓,尽可能少地使用锚点。形状的点越多,文件就越大,因此简化路径和减少点数可以使SVG小得多,通常没有明显的视觉差异。

考虑到Yogi插图的某些部分最终会被动画化,我将这个Bewitched Bear的身体、头部、衣领和领带的轮廓分开,以便可以独立移动它们。头部可能会点头,领带可能会飘动,就像那些经典卡通一样,Yogi的衣领会隐藏它们之间的连接。

绘制简单的背景形状

轮廓就位后,我再次使用钢笔工具绘制新形状,用颜色填充区域。这些颜色位于轮廓后面,因此不需要完全匹配。锚点越少,文件大小越小。

遗憾的是,Affinity Designer和Sketch都没有可以简化路径的工具,但如果你有Adobe Illustrator,可以使用它来减少这些背景形状的几千字节。

优化代码

不仅仅是元数据会使SVG变得臃肿。从设计应用导出的方式也会影响文件大小。

默认情况下,从Adobe Illustrator导出这些简单的背景形状包括不必要的组、蒙版和臃肿的路径数据。Sketch的代码也好不了多少,即使在其SVGO Compressor代码中也有很大的改进空间。我依赖Jake Archibald的SVGOMG,它使用SVGO v3,并始终提供最佳优化的SVG。

分层SVG元素

我为动画准备SVG的过程远远超出了绘制矢量和优化路径的范围——还包括我如何构建代码本身。当每个视觉元素都塞进一个SVG文件中时,即使是优化的代码也可能难以导航。定位特定的路径或组通常感觉像大海捞针。

这就是为什么我分层开发SVG,一次导出一组元素并优化——总是按照它们在最终文件中出现的顺序。这让我可以通过粘贴每个清理过的部分来逐步构建主SVG。例如,我从这样的渐变和标题图形背景开始。

现在,我可以轻松识别背景渐变的路径及其相关的linearGradient,并查看包含标题图形的组,而不是面对一堵SVG代码墙。我借此机会向代码添加注释,这将使将来编辑和添加动画更容易:

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<svg ...>
  <defs>
    <!-- ... -->
  </defs>
  <path fill="url(#grad)" d="…"/>
  <!-- TITLE GRAPHIC -->
  <g>
    <path  />
    <!-- ... --> 
  </g>
</svg>

接下来,我添加Yogi空中扫帚的模糊轨迹。这包括定义高斯模糊滤镜并将其路径放置在背景和标题层之间:

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<svg ...>
  <defs>
    <linearGradient id="grad" ></linearGradient>
    <filter id="trail" ></filter>
  </defs>
  <!-- GRADIENT -->
  <!-- TRAIL -->
  <path filter="url(#trail)" />
  <!-- TITLE GRAPHIC -->
</svg>

然后是魔法星星,以相同的顺序方式添加:

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<svg ...>
  <!-- GRADIENT -->
  <!-- TRAIL -->
  <!-- STARS -->
  <!-- TITLE GRAPHIC -->
</svg>

为了保持一切有序并准备动画,我创建了一个空组来容纳Yogi的所有部分:

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<g id="yogi">...</g>

然后我从地面开始构建Yogi——从背景道具开始,比如他的扫帚:

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<g id="broom">...</g>

接着是他的身体、头部、衣领和领带的分组元素:

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<g id="yogi">
  <g id="broom"></g>
  <g id="body"></g>
  <g id="head"></g>
  <g id="collar"></g>
  <g id="tie"></g>
</g>

由于我从相同大小的画板导出每个层,我不需要担心以后的对齐或定位问题——它们都会自动就位。通过这种方式分层元素,我保持代码清洁、可读且逻辑有序。这也使动画更流畅,因为每个组件更容易识别。

使用重用元素

当重复形状被重复使用时,SVG文件会迅速变得臃肿。我对“Bewitched Bear”标题卡的重现包含80颗三种大小的星星。将所有形状合并为一个优化路径会将文件大小减少到3KB。但我想动画单个星星,这几乎会将其增加到5KB:

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<g id="stars">
 <path class="star-small" fill="#eae3da" d="..."/>
 <path class="star-medium" fill="#eae3da" d="..."/>
 <path class="star-large" fill="#eae3da" d="..."/>
 <!-- ... -->
</g>

将星星的填充属性值移动到它们的父组会稍微减少总重量:

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<g id="stars" fill="#eae3da">
 <path class="star-small" d="…"/>
 <path class="star-medium" d="…"/>
 <path class="star-large" d="…"/>
 <!-- ... -->
</g>

但更高效和可管理的选项是将每个星星大小定义为可重用模板:

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<defs>
  <path id="star-large" fill="#eae3da" fill-rule="evenodd" d="…"/>
  <path id="star-medium" fill="#eae3da" fill-rule="evenodd" d="…"/>
  <path id="star-small" fill="#eae3da" fill-rule="evenodd" d="…"/>
</defs>

通过这种设置,更改星星的设计只需要更新其模板一次,每个实例都会自动更新。然后,我使用引用每个模板,并使用x和y属性定位它们:

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<g id="stars">
  <!-- Large stars -->
  <use href="#star-large" x="1575" y="495"/>
  <!-- ... -->
  <!-- Medium stars -->
  <use href="#star-medium" x="1453" y="696"/>
  <!-- ... -->
  <!-- Small stars -->
  <use href="#star-small" x="1287" y="741"/>
  <!-- ... -->
</g>

这种方法使SVG更易于管理、加载更轻、迭代更快,尤其是在处理数十个重复元素时。最重要的是,它保持了标记的清洁,而不影响灵活性或性能。

添加动画

Yogi偷来的扫帚后面的星星为动画带来了很多个性。我希望它们在深蓝色背景上以看似随机的模式闪烁,所以我首先定义了一个关键帧动画,循环不同的不透明度级别:

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@keyframes sparkle {
  0%, 100% { opacity: .1; }
  50% { opacity: 1; }
}

接下来,我将这个循环动画应用到我星星组中的每个use元素:

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#stars use {
  animation: sparkle 10s ease-in-out infinite;
}

创建令人信服的闪烁效果的秘诀在于变化。我使用nth-child选择器在星星之间错开动画延迟和持续时间,从最快和最频繁的闪烁效果开始:

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/* Fast, frequent */
#stars use:nth-child(n + 1):nth-child(-n + 10) {
  animation-delay: .1s;
  animation-duration: 2s;
}

从那里,我分层添加了额外的计时来混合事物。一些星星缓慢而戏剧性地闪烁,其他更随机,有各种节奏和暂停:

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/* Medium */
#stars use:nth-child(n + 11):nth-child(-n + 20) { ... }

/* Slow, dramatic */
#stars use:nth-child(n + 21):nth-child(-n + 30) { ... }

/* Random */
#stars use:nth-child(3n + 2) { ... }

/* Alternating */
#stars use:nth-child(4n + 1) { ... }

/* Scattered */
#stars use:nth-child(n + 31) { ... }

通过深思熟虑地构建SVG和重用元素,我可以构建看起来复杂的动画,而没有臃肿的代码,使即使像改变不透明度这样的简单效果也能闪烁。

然后,为了增加真实感,我让Yogi的头部摇晃:

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@keyframes headWobble {
  0% { transform: rotate(-0.8deg) translateY(-0.5px); }
  100% { transform: rotate(0.9deg) translateY(0.3px); }
}

#head {
  animation: headWobble 0.8s cubic-bezier(0.5, 0.15, 0.5, 0.85) infinite alternate;
}

他的领带飘动:

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@keyframes tieWave {
  0%, 100% { transform: rotateZ(-4deg) rotateY(15deg) scaleX(0.96); }
  33% { transform: rotateZ(5deg) rotateY(-10deg) scaleX(1.05); }
  66% { transform: rotateZ(-2deg) rotateY(5deg) scaleX(0.98); }
}

#tie {
  transform-style: preserve-3d;
  animation: tieWave 10s cubic-bezier(0.68, -0.55, 0.27, 1.55) infinite;
}

他的扫帚摆动:

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@keyframes broomSwing {
  0%, 20% { transform: rotate(-5deg); }
  30% { transform: rotate(-4deg); }
  50%, 70% { transform: rotate(5deg); }
  80% { transform: rotate(4deg); }
  100% { transform: rotate(-5deg); }
}

#broom {
  animation: broomSwing 4s cubic-bezier(0.5, 0.05, 0.5, 0.95) infinite;
}

最后,Yogi自己在魔法扫帚上飞行时轻轻旋转:

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@keyframes yogiWobble {
  0% { transform: rotate(-2.8deg) translateY(-0.8px) scale(0.998); }
  30% { transform: rotate(1.5deg) translateY(0.3px); }
  100% { transform: rotate(3.2deg) translateY(1.2px) scale(1.002); }
}

#yogi {
  animation: yogiWobble 3.5s cubic-bezier(.37, .14, .3, .86) infinite alternate;
}

所有这些细微的动作使Yogi栩栩如生。通过开发结构化的SVG,我可以创建充满个性的动画,而无需编写一行JavaScript。

自己尝试: 参见CodePen上的Bewitched Bear CSS/SVG animation [forked] by Andy Clarke。

结论

无论你是重现经典标题卡还是为界面动画图标,原则都是相同的:

  • 开始清洁,
  • 早期优化,
  • 一切结构都考虑动画。

SVG提供了令人难以置信的创作自由,但只有在保持精简和可管理的情况下。当你像生产单元一样规划过程——逐层、逐元素——你将花更少的时间解开代码,更多的时间使你的作品生动起来。

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