形神兼备——谈谈CSS Shapes

东风夜放花千树。更吹落、星如雨。宝马雕车香满路。凤箫声动,玉壶光转,一夜鱼龙舞。

蛾儿雪柳黄金缕。笑语盈盈暗香去。众里寻他千百度。蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处。 ——宋.辛弃疾《青玉案.元夕》

引子

马上就要进入 9102 年的今天,仅仅借助于 CSS,Web 开发者就已经可以绘制出各种丰富多彩的图形了,而且方式还是多种多样的。比如下面的鹰嘴形,就可以用多种方式实现。

<span class="icon"></span> <span class="icon icon--blue"></span>
.icon{
    display: inline-block;
    width: 60px;
    height: 100px;
    margin: 100px 30px;

    border-top: 30px solid #000;
    border-top-left-radius: 55px 60px;
}
.icon--blue{
    border-top-left-radius: 60px 70px;
    border-color: blue;
}
.icon{
    display: inline-block;
    width: 60px;
    height: 100px;
    margin: 100px 30px;

    border-bottom: 60px solid transparent;
    border-left: 80px solid #000;
    border-top-left-radius: 100%;

    transform: rotateX(180deg) rotateZ(-90deg);
}
.icon--blue{
    border-left-color: blue;
}

看上去很完美。不过这些我们创建的图形,还不能影响图形内部和周围的内容排布。举个例子来讲,我们可以简单地在页面上创建一个三角形,但是也许无法控制周围的内容围绕这个三角形。

自从 7102 年,iPhoneX 引入“刘海屏”之后,异形屏的全屏适配交互也成为了前端的又一个课题。随之而来的各种适配交互方案,也是层出不穷。下面是一种很讨巧的方案。

这种在排布内容的问题可以使用 CSS 标准的 CSS Shapes 解决。特别地,针对上文提到的“刘海屏”的适配交互方案,张鑫旭老师的 这篇文章 给出了解决方案的详细解析。

标准细节

CSS Shapes 标准 定义了可以被 CSS 属性值使用的图形描述方法。标准目前主要有两个版本。当前标准为第一版,第二版还在迭代过程之中。下图展示了第一版本的支持情况。

标准第一个版本主要包含 3 个属性: shape-outsideshape-image-threshold 以及 shape-margin

shape-outside

shape-outside 可以实现内容能绕着不规则几何图形排列。比如,对于在世界杯年之后,即将出征亚洲杯的中国足球队,我们可以表达一下殷切的期望,鼓励下最早备战下届世界杯的这只球队。为此,我们可以让文字实现对一个圆形足球的围绕。

考虑下面的代码:

<div class="football"></div>
<p>中国足球,何日出头</p>
<p>累了,但是还会爱下去</p>
<p>国足会武术,谁也挡不住</p>

首先我们考虑将 .football 变为圆形。

.football {
    width: 100px;
    height: 100px;
    background-color: #fff;
    background-image: linear-gradient(45deg, black 25%, transparent 25%, transparent 75%, black 75%, black), linear-gradient(45deg, black 25%, transparent 25%, transparent 75%, black 75%, black);
    border-radius: 50%;
    border: 1px solid #ccc;
    background-size: 50px 50px;
    background-position: 0 0, 25px 25px;
    float: left;
}

这里,我们可以看到,虽然 .football 变成了圆形,但是并没有实现文字圆形环绕。实际上,还是一个矩形的区域。

这时候,就需要 shape-outside 出马了。我们只需设置: shape-outside: circle(); 即可实现环绕。

目前,要求使用 shape-outside 的元素,必须使用浮动定位,今后随之标准的进一步完善,这个条件会弱化。

shape-outside 的取值,可以有以下几种取值:

  1. circle 函数:定义一个正圆。可以指定半径和圆心位置。 对于半径,只能接受非负数,负数不允许。默认地,使用短边作为直径。 如果使用百分数,百分数的定义是 sqrt(width2+height2)/sqrt(2)。几何定义为:“对角线长度与单位面积对角线长度的比值”。 有两个快捷值可以设置: closest-sidefarthest-side 圆心位置默认为中心,如果需要指定须以 at 引导的数据。此数据可以是百分数或这 center/left/right 的组合。 完整的参数形如: circle(100px at center 25%)

  2. ellipse 函数:定义一个椭圆。和 circle 函数的参数大致一样。指定半径时候可以指定两个参数。椭圆函数的长轴和短轴只能在宽度方向和高度方向产生。如果指定的话,就是依次指定水平和垂直的半径。 完整的参数形如: ellipse(100px 200px at center 25%)

  3. inset 函数:定义一个内部矩形。这个矩形可以把周围的内容放进去。参数有两个,一个是矩形的上右下左的百分比坐标,类似与 margin 的指定原则,但必须是百分数。第二个参数为这个矩形的 border 半径,以 round 引导。 完整的参数形如: ellipse(0% 66% 1% 1% round 50%)

  4. polygon 函数:表示一个封闭的多边形区域。语法为: polygon(X1 X1, ... , Xn Yn) 。意思是由 N 个点构成的多边形。Xi 和 Yi 代表每个顶点所示的坐标,坐标可为像素值或者百分比。 Xi,YiXi+1,Yi+1 即为相邻顶点的边。 Xn,YnX1,Y1 也是连接的。

对于多边形,存在有多种填充逻辑,用于判定一个点在多边形的“内部”还是“外部”。目前标准支持两种,这与 SVG 标准一致。

nonzero :按该规则,要判断一个点是否在图形内,从该点作任意方向的一条射线,然后检测射线与图形路径的交点情况。从 0 开始计数,路径从左向右穿过射线则计数加 1,从右向左穿过射线则计数减 1。得出计数结果后,如果结果是 0,则认为点在图形外部,否则认为在内部。

上图中,白色认为在“外部”,红色认为在“内部”。

evenodd :按该规则,要判断一个点是否在图形内,从该点作任意方向的一条射线,然后检测射线与图形路径的交点的数量。如果结果是奇数则认为点在内部,是偶数则认为点在外部。

上图中,白色认为在“外部”,红色认为在“内部”。

默认地,标准指定为 nonzero 。如果是 evenodd 可以在 polygon 函数中传第一个参数。

在实践中,我们一般指定各个顶点既可。下面的代码可以定义一个不规则的环绕多边形。

shape-outside: polygon(88% 0, 90% 15%, 83% 22%, 93% 31%, 100% 36%, 72% 73%, 35% 75%, 19% 100%, 0 100%, 0 0); 效果如图:

这里有一个简单的 在线工具 可以辅助计算想用的多边形形状。

shape-image-threshold

这个属性一般和 shape-outside 联合使用,此时, shape-outside 的属性应设置为一张图片。此时, shape-image-threshold 用于从图像中提取形状的阈值。形状由 alpha 值大于此阈值的像素定义。

Patrick Catanzariti这篇文章 给出了 一个例子

主要其作用的代码为:

shape-outside: url(https://s3-us-west-2.amazonaws.com/s.cdpn.io/123941/css-shapes-9.jpg);
  shape-image-threshold: 0.0;

此处需要注意:

file:

shape-margin

shape-margin 表示在 CSS 形状的浮动区域周围添加空白区域来避免周围内容和形状区域重叠。下面的代码是一个使用的例子。

.float {
    shape-outside: polygon(10px 10px, 90px 50px, 40px 50px, 90px 90px, 10px 90px);
    shape-margin: 10px;
}

下面的示意图中轮廓的蓝边就是这个 shape-margin 区域。

shape-margin 可以为:px、em、rem、百分比或者 calc()函数值。但必须为非负数。下面展示了几个可能的取值:

shape-margin: 10px;
shape-margin: 1em;
shape-margin: 5%;
shape-margin: calc(2em - 1px);

展望

根据目前最新版本的 第二个版本标准的 editors’ draft 来看,CSS Shapes 会考虑直接作用在块级元素而无须浮动、加强对 SVG 的支持,增加 shape-padding 支持,同时增加对 shape-inside 即图形内环绕的支持等等。可以预见,新标准的目标就是最终扩展现有的盒子模型从矩形到任意图形。这对于 Web 页面的丰富和创意的展现,都是特别值得期待的前景。

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