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CSS 漸變鋸齒消失術

2022-10-28 07:26:48 企業開發

在 CSS 中,漸變(Gradient)可謂是最為強大的一個屬性之一,

但是,經常有同學在使用漸變的程序中會遇到漸變圖形產生的鋸齒問題,

何為漸變鋸齒?

那么,什么是漸變圖形產生的鋸齒呢?

簡單的一個 DEMO:

<div></div>
div {
    width: 500px;
    height: 100px;
    background: linear-gradient(37deg), #000 50%, #f00 50%, #f00 0);
}

效果如下:

其實,鋸齒感已經非常明顯了,我們再放大了看,其內部其實是這樣的:

又或者是這樣:

有意思的是,鋸齒現象在 DPR 為 1 的螢屏下特別明顯,而在一些高清屏(dpr > 1)的螢屏下,感受不會那么明顯,

DPR(Device Pixel Ratio)為設備像素比,DPR = 物理像素 / 設備獨立像素,設備像素比描述的是未縮放狀態下,物理像素和設備獨立像素的初始比例關系,

那么為啥會產生鋸齒感呢?

傳統網頁的呈現是基于像素單位的,對于這種一種顏色直接過渡另外一種顏色狀態的圖片,容易導致可視質量下降(資訊失真),因而對于普通的漸變元素,像是上述寫法,產生了鋸齒,這是非常常見的在使用漸變程序中的一個棘手問題,

簡單的解決辦法

解決失真的問題有很多,這里最簡單的方式就是不要直接過渡,保留一個極小的漸變過渡空間,

上述的代碼,我們可以簡單改造一下:

div {
    width: 500px;
    height: 100px;
  - background: linear-gradient(37deg), #000 50%, #f00 50%, #f00);
  + background: linear-gradient(37deg), #000 49.5%, #f00 50.5%, #f00);
}

仔細看其中的變化,我們從 50% --> 50% 的直接過渡,變化成預留了 1% 的漸變過渡空間,效果如下:

可以看到,效果立馬有了大幅提升!

當然,如果不想修改原代碼,也可以通過疊加一層偽元素實作,這里給出 3 種方式的對比圖:

<div></div>
<div ></div>
<div ></div>

:root {
    --deg: 37deg;
    --c1: #000;
    --c2: #f00;
    --line-width: 0.5px;
}
div {
    margin: auto;
    width: 500px;
    height: 100px;
    background: linear-gradient(
        var(--deg),
        var(--c1) 50%,
        var(--c2) 50%,
        var(--c2) 0
    );
}
// 方法一:
.gradient {
    background: linear-gradient(
        var(--deg),
        var(--c1),
        var(--c1) calc(50% - var(--line-width)),
        var(--c2) calc(50% + var(--line-width)),
        var(--c2) 0
    );
}
// 方法二:
.pesudo {
    position: relative;

    &::before {
        content: "";
        position: absolute;
        top: 0;
        left: 0;
        right: 0;
        bottom: 0;
        background: linear-gradient(
            var(--deg),
            transparent,
            transparent calc(50% - var(--line-width)),
            var(--c1) calc(50% - var(--line-width)),
            var(--c2) calc(50% + var(--line-width)),
            transparent calc(50% + var(--line-width)),
            transparent
        );
    }
}

通過偽元素疊加的意思是,在產生鋸齒的地方,實作一個平滑過渡進行覆寫:

效果如下:

CodePen Demo -- 消除 Gradient 鋸齒

劃重點!此方法適用于線性漸變、徑向漸變、角向漸變,是最為簡單的消除 CSS 鋸齒的方式,

更為高階的鋸齒消除法

當然,也還有其他更為高階的鋸齒消除法,

在仿生獅子的這篇文章中 -- CSS 幻術 | 抗鋸齒,還介紹了另外一種有意思的消除鋸齒的方式,以下內容,部分摘錄至該文章,

我們可以建立一種邊緣鋸齒邊緣->重建鋸齒邊緣的鋸齒消除方法,

我們需要做的,就是在鋸齒處,疊加上另外一層內容,讓鋸齒感不那么強烈,稱為像素偏移抗鋸齒(Pixel-Offset Anti-Aliasing,POAA),

在 Implementing FXAA 這篇博客中,解釋了 FXAA 具體是如何運作的,對于一個已經被找到的圖形邊緣,經過 FXAA 處理后會變成這樣,見下兩幅圖:

FXAA(Fast Approximate Anti-Aliasing),快速近似抗鋸齒,它找到畫面中所有圖形的邊緣并進行平滑處理,

我們可以輕易找到找到漸變的邊緣地方,就是那些漸變的顏色改變的地方,有了邊緣資訊后,接著就要重建邊緣,重建邊緣也許可以再拆分,分為以下幾個步驟:

  • 需要通過某種方法得到透明度的點
  • 這些點需要能夠組成線段
  • 線段完全吻合我們的 Gradient
  • 使線段覆寫在 Gradient 的上一層以應用我們的修改

這就是大體思路,我們并沒有參與瀏覽器的渲染,而是通過像 FXAA 一樣的后處理的方法,在已渲染的影像上做文章,

比如說,我們有這樣一張圖:

.circle-con {
    $c1: #cd3f4f;
    $c2: #e6a964;
    position: relative;
    height: 300px;
    background-image: repeating-radial-gradient(
        circle at 0% 50%, 
        $c1 0, 
        $c2 50px
    );
}

邊緣資訊如下:

我們要做的,就是在它的邊緣處,利用漸變再生成一段漸變,通過準確疊加,消除漸變!原理圖如下:

原理可行,但是實操起來非常之復雜,計算量會比較大,感興趣的可以拿這段代碼嘗試一下:

.repeat-con {
    --c1: #cd3f4f;
    --c2: #e6a964;
    --c3: #5996cc;
    position: relative;
    height: 300px;
    background-image: repeating-linear-gradient(
        var(--deg),
        var(--c1),
        var(--c1) 10px,
        var(--c2) 10px,
        var(--c2) 40px,
        var(--c1) 40px,
        var(--c1) 50px,
        var(--c3) 50px,
        var(--c3) 80px
    );

    &.antialiasing {
        &:after {
            --offsetX: 0.4px;
            --offsetY: -0.1px;
            --dark-alpha: 0.3;
            --light-alpha: 0.6;
            --line-width: 0.6px;
            content: '';
            position: absolute;
            top: var(--offsetY);
            left: var(--offsetX);
            width: 100%;
            height: 100%;
            opacity: 0.5;
            background-image: repeating-linear-gradient(
                var(--deg),
                var(--c3),
                transparent calc(0px + var(--line-width)),
                transparent calc(10px - var(--line-width)),
                var(--c2) 10px,
                var(--c1) 10px,
                transparent calc(10px + var(--line-width)),
                transparent calc(40px - var(--line-width)),
                var(--c1) 40px,
                var(--c2) 40px,
                transparent calc(40px + var(--line-width)),
                transparent calc(50px - var(--line-width)),
                var(--c3) 50px,
                var(--c1) 50px,
                transparent calc(50px + var(--line-width)),
                transparent calc(80px - var(--line-width)),
                var(--c1) 80px
            );
        }
    }
}

最后

簡單總結一下,本文介紹了幾種 CSS 中可行的消除漸變鋸齒的方法,

好了,本文到此結束,希望本文對你有所幫助 ??

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