深入了解CSS动画新特性：@scroll-timeline

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前文《2022年你值得了解的几个CSS新特性（收藏学习）》中带大家简单介绍了几个CSS新特性，今天带大家深入了解其中的一个新特性（动画杀手锏）：@scroll-timeline，希望对大家有所帮助！

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在 CSS 规范 Scroll-linked Animations 中，推出了一个划时代的 CSS 功能。也就是 — The @scroll-timeline at-rule，直译过来就是滚动时间线。

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本文，就将带大家一探究竟，从入门到学会使用 CSS @scroll-timeline。（推荐学习：css视频教学）

何为 @scroll-timeline 滚动时间线？
什么是 `@scroll-timeline` 滚动时间线呢？
`@scroll-timeline` 能够设定一个动画的开始和结束由滚动容器内的滚动进度决定，而不是由时间决定。
意思是，我们可以定义一个动画效果，该动画的开始和结束可以通过容器的滚动来进行控制。

示意 DEMO

再系统性学习语法之前，我们通过一个 DEMO，简单了解一下它的用法：

我们首先实现一个简单的字体 F 旋转动画：

#g-box {    animation-name: rotate;    animation-duration: 3s;    animation-direction: alternate;    animation-easing-function: linear;}@keyframes rotate {    0% {        transform: rotate(0);    }    100% {        transform: rotate(360deg);    }}

正常而言，它是这样一个简单的动画：

接下来，我们把这个动画和 @scroll-timeline 相结合，需要把它放置到一个可滚动的容器中：

#g-content {    width: 300px;    height: 170vh;    background: #999;}#g-box {    font-size: 150px;    margin: 70vh auto 0;    animation-name: rotate;    animation-duration: 3s;    animation-direction: alternate;    animation-easing-function: linear;    animation-timeline: box-rotate;}@keyframes rotate {    0% {        transform: rotate(0);    }    100% {        transform: rotate(360deg);    }}@scroll-timeline box-rotate {    source: selector("#g-content");}

这里，我们实现了一个可滚动容器 #g-content，它的高度是 170vh，也就是可视界面高度的 1.7 倍，并且把 #g-box 容器放置在一个距离顶部 70vh 高度的地方：

有意思的来了，我们设置的旋转动画不会自动开始，只有当我们向下滚动的时候，动画才会开始进行，实际效果 Gif：

看到这里，大家应该能够理解 @scroll-timeline 的作用及含义了，它赋予了 CSS 能够基于滚动条的滚动去控制动画行进的能力！ Amazing！！

@scroll-timeline 语法介绍

接下来，我们先缓一缓，简单看一看 @scroll-timeline 的语法。

使用 @scroll-timeline，最核心的就是需要定义一个 @scroll-timeline 规则：

@scroll-timeline moveTimeline {  source: selector("#g-content");  orientation: vertical;  scroll-offsets: 0px, 500px;}

其中：

source：绑定触发滚动动画的滚动容器source: auto：绑定到 Document，也就是全局 Windows 对象source: selector("id-selector")，通过 selector()，内置一个 #id 选择器，选取一个可滚动容器source: none：不指的滚动容器orientation：设定滚动时间线的方向orientation: auto：默认为 vertical，也就是竖直方向的滚动orientation: vertical：竖直方向的滚动orientation: horizontal：水平方向的滚动orientation: block：不太常用，使用沿块轴的滚动位置，符合书写模式和方向性orientation: inline：不太常用，使用沿内联轴的滚动位置，符合书写模式和方向性scroll-offsets：滚动时间线的核心，设定在滚动的什么阶段，触发动画，可通过三种方式之一进行设置：scroll-offsets: none 这意味着没有 scroll-offset 指定。由逗号分隔的 length-percentage 值列表确定。每个值都映射到animation-duration。例如，如果 ananimation-duration 设置为 2s 且滚动偏移量为 0px, 30px, 100px，则在 1s 时，滚动偏移量将为 30px。第三种确定滚动偏移量的方法是使用元素偏移量。这意味着可以指定页面内的元素，其位置决定了滚动时间线以及要使用这些元素的哪个边缘。指定元素是使用 selector() 函数完成的，该函数接收元素的 id。边缘由关键字 start 或确定 end。可选的阈值的 0–1 可用于表示元素滚动中预期可见的百分比。

scroll-offsets 的理解会比较困难，我们稍后详述。

在设定了一个 @scroll-timeline 之后，我们只需要将它和动画绑定起来即可，通过 animation-timeline：

@scroll-timeline moveTimeline {  source: selector("#g-content");  orientation: vertical;  scroll-offsets: 0px, 500px;}div {    animation-name: move;    animation-duration: 3s;    animation-timeline: moveTimeline;}@keyframes move{    0% {        transform: translate(0, 0);    }    100% {        transform: translate(100%, 0);    }}

使用 @scroll-timeline 实现滚动进度指示器

之前在不可思议的纯 CSS 滚动进度条效果一文中，我们介绍了一种使用渐变实现的纯 CSS 滚动进度指示器效果：

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该方法有些小小的瑕疵。其中一个就是当滚动距离太短的时候，进度条右侧会有明显的斜边效果。

而有了 @scroll-timeline 之后，我们终于可以将滚动和动画这两个元素绑定起来，再实现滚动进度指示器，就已经非常轻松了：

    ...文本内容...

#g-container {    width: 100vw;}#g-container::before {    content: "";    position: fixed;    height: 5px;    left: 0;    top: 0;    right: 0;    background: #ffc107;    animation-name: scale;    animation-duration: 1s;    animation-fill-mode: forwards;    animation-timeline: box-rotate;    transform-origin: 0 50%;}@keyframes scale {    0% {        transform: scaleX(0);    }    100% {        transform: scaleX(1);    }}@scroll-timeline box-rotate {    source: auto;    orientation: vertical;}

1、我们在页面最上方，通过一个伪元素，实现一个占满屏幕 100% 的 5px 高的进度条。正常而言是这样：

2、通过设定一个 transform: scaleX(0) 到 transform: scaleX(1) 的动画，并且将它与 body 的滚动相绑定，即可得到滚动指示器，效果如下：

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使用 scroll-offsets 精确控制动画触发时机

大家可以再看看上面的 Gif 图，都有一个问题，就是动画的开始时间都是从滚动一开始就开始了，刚好在滚动结束时结束。那么如果我希望动画在滚动的特定阶段触发，那该怎么办呢？

这里，就需要借助 scroll-offsets，去更加精确的控制我们的动画。

在滚动过程中，我们可以将一个元素，划分为 3 个区域：

滚动过程中，从上方视野盲区，进入视野滚动过程中，处于视野中滚动过程中，从视野中，进入下方视野盲区

在这里，我们就可以得到两个边界，上方边界，下方边界：

而对于上下两个边界，又会有两种状态。以上边界为例子，会有：

元素刚刚开始进入可视区元素完全进入可视区

对于这两种状态，我们用 start 0 和 start 1 表示，同理，下方的边界也可以用 end 0 和 end 1 表示：

这里的 0 和 1 实际表示的是，元素滚动中预期可见的百分比。

有了这些状态值，配合 scroll-offsets，我们就可以精确控制滚动动画的触发时间。

我们设定一个从左向右并且伴随透明度变化的动画，的看看下面几种情况：

1、滚动动画在元素从下方开始出现时开始，完全出现后截止。

动画运行范围：end 0 –> end 1：

@keyframes move {    0% {        transform: translate(-100%, 0);        opacity: 0;    }    100% {        transform: translate(0, 0);        opacity: 1;    }}@scroll-timeline box-move {    source: auto;    orientation: "vertical";    scroll-offsets:         selector(#g-box) end 0,         selector(#g-box) end 1;    /* Legacy Descriptors Below: */    start: selector(#g-box) end 0;    end: selector(#g-box) end 1;    time-range: 1s;}#g-box {    animation-name: move;    animation-duration: 3s;    animation-fill-mode: both;    animation-timeline: box-move;}

效果如下：

2、滚动动画在元素从下方完全出现时开始，在滚动到上方即将离开屏幕后截止：

动画运行范围：end 1 –> start 1：

// ...@scroll-timeline box-move {    source: auto;    orientation: "vertical";    scroll-offsets:         selector(#g-box) end 1,         selector(#g-box) start 1;    /* Legacy Descriptors Below: */    start: selector(#g-box) end 1;    end: selector(#g-box) start 1;    time-range: 1s;}// ...

效果如下：

3、滚动动画在元素滚动到上方即将离开屏幕后开始，完全离开屏幕后截止：

动画运行范围：start 1 –> start 0：

// ...@scroll-timeline box-move {    source: auto;    orientation: "vertical";    scroll-offsets:         selector(#g-box) start 1,         selector(#g-box) start 0;    /* Legacy Descriptors Below: */    start: selector(#g-box) start 1;    end: selector(#g-box) start 0;    time-range: 1s;}// ...

效果如下：

掌握 scroll-offsets 的用法是灵活运用滚动时间线的关键，当然，在上面你还会看到 start: selector(#g-box) start 1 和 end: selector(#g-box) start 0 这种写法，这是规范历史遗留问题，最新的规范已经使用了 scroll-offsets 去替代 start: 和 end: 的写法。

把上述 3 种情况放在一起，再比较比较：

完整的代码，你可以戳这里：CodePen Demo – @scroll-timeline Demo | element-based offset

使用 @scroll-timeline 实现各类效果
在能够掌握 @scroll-timeline 的各个语法之后，我们就可以开始使用它创造各种动画效果了。
譬如如下的，滚动内容不断划入：
甚至可以结合 `scroll-snap-type` 制作一些全屏滚动的大屏特效动画：
简而言之，任何动画效果，如今，都可以和滚动相结合起来，甚至乎是配合 SVG 元素也不例外，这里我还简单改造了一下之前的一个 SVG 线条动画：

@scroll-timeline 的实验室特性与特性检测
`@scroll-timeline` 虽好，目前仍处于实验室特性时间，Chrome 从 85 版本开始支持，但是默认是关闭的。
兼容性如下(2022-03-07):
在最新的 chrome、Edge、Opera 可以通过浏览器配置开启该特性，Chrome 下开启该特性需要：
浏览器 URL 框输入 `chrome://flags`
开启 `#enable-experimental-web-platform-features`
美酒虽好，但是离完全能用，浏览器大规模支持还需要等待一会，给时间一点时间吧！

特性检测

基于目前的兼容性问题，我们可以通过浏览器的特性检测 @supports 语法，来渐进增强使用该功能。

特性检测的语法也非常简单：

@supports (animation-timeline: works) {    @scroll-timeline list-item-1 {	source: selector(#list-view);	start: selector(#list-item-1) end 0;	end: selector(#list-item-1) end 1;        scroll-offsets:            selector(#list-item-1) end 0,            selector(#list-item-1) end 1        ;	time-range: 1s;    }    // ...}

通过 @supports (animation-timeline: works) {} 可以判断浏览器是否支持 @scroll-timeline。

示意 DEMO

特性检测

最后目前关于 @scroll-timeline 的相关介绍还非常少，但是它确是能够改变 CSS 动画的一个非常大的革新。随着兼容性的逐渐普及，未来势必会在 CSS 中占据一席之地。本文到此结束，希望对你有帮助 🙂（学习视频分享：web前端）