CSS 视口过渡：`::view-transition-group` 伪元素在页面导航时的快照插值

大家好，今天我们深入探讨 CSS 视口过渡中一个关键的伪元素：::view-transition-group。理解它如何工作，以及它在页面导航时快照插值中的作用，对于创建流畅且引人入胜的过渡效果至关重要。

视口过渡的基础概念

在深入::view-transition-group之前，我们先回顾一下视口过渡的基本概念。视口过渡允许我们在浏览器从一个页面状态导航到另一个页面状态时，创建动画效果。这种动画并非简单的淡入淡出，而是可以针对特定的元素，进行更精细的控制，例如平移、缩放、旋转等。

视口过渡的核心在于view-transition CSS 属性以及 JavaScript 中的 document.startViewTransition() 方法。document.startViewTransition() 会捕获当前页面的状态，并在 DOM 更新后，创建一个新的状态。浏览器会比较这两个状态，并根据 CSS 规则生成动画。

`::view-transition-group` 的角色和作用

::view-transition-group 是视口过渡动画中一个至关重要的伪元素。它代表的是参与过渡的元素的集合，负责管理这些元素的动画效果。更具体地说，它负责：

分组元素： 将具有相同 view-transition-name 的元素分组到一起。
快照生成： 为每个组内的元素创建快照，记录其在起始状态和结束状态时的视觉属性。
插值动画： 在起始状态和结束状态的快照之间进行插值，创建动画效果。
层叠上下文： 创建一个新的层叠上下文，确保过渡动画不会被其他元素遮挡。

如果没有 ::view-transition-group，浏览器将无法正确地识别哪些元素需要参与过渡，也无法创建必要的快照和动画。

`view-transition-name`：元素分组的关键

view-transition-name CSS 属性是连接起始状态和结束状态元素的关键。通过为需要参与过渡的元素设置相同的 view-transition-name，我们告诉浏览器这些元素是逻辑上相关的，应该被视为同一个组的一部分。

例如，假设我们有一个列表，点击列表项后，列表项的图片会过渡到新的页面。我们可以这样做：

起始页面 (index.html):

<ul id="item-list">
  <li>
    <a href="detail.html">
      <img src="image1.jpg" alt="Image 1" style="view-transition-name: item-image;">
      <p>Item 1</p>
    </a>
  </li>
  <li>
    <a href="detail.html">
      <img src="image2.jpg" alt="Image 2" style="view-transition-name: item-image;">
      <p>Item 2</p>
    </a>
  </li>
</ul>

目标页面 (detail.html):

<div class="detail-page">
  <img src="image1.jpg" alt="Image 1" style="view-transition-name: item-image;">
  <h1>Item 1 Details</h1>
  <p>Details about Item 1...</p>
</div>

在这个例子中，起始页面和目标页面中的 <img> 元素都设置了 view-transition-name: item-image。这意味着浏览器会将这两个 <img> 元素视为同一个组，并在导航时创建过渡动画。

`::view-transition-group` 的伪元素结构

当浏览器检测到设置了 view-transition-name 的元素时，它会在 DOM 树中创建一系列伪元素，用于管理过渡。这些伪元素按照以下结构组织：

::view-transition
  ::view-transition-group(<view-transition-name>)
    ::view-transition-image-pair(old | new)
      ::view-transition-image-source

::view-transition: 根伪元素，包含整个视口过渡。
::view-transition-group(<view-transition-name>): 代表一个具有特定 view-transition-name 的元素组。<view-transition-name> 会被替换为实际的 view-transition-name 值，例如 ::view-transition-group(item-image)。
::view-transition-image-pair(old | new): 代表起始状态（old）和结束状态（new）的图像对。
::view-transition-image-source: 包含实际的图像内容。

可以通过浏览器的开发者工具来检查这些伪元素。在 Chrome 中，需要在 "Elements" 面板中启用 "Show user agent shadow DOM"。

`::view-transition-group` 的 CSS 控制

我们可以使用 CSS 来控制 ::view-transition-group 的外观和动画。例如，我们可以改变它的透明度、缩放比例、位置等。

::view-transition-group(item-image) {
  animation-duration: 0.5s;
  animation-timing-function: ease-in-out;
  transform: scale(1.2); /* 稍微放大 */
}

这段 CSS 代码会将 item-image 组的过渡动画持续时间设置为 0.5 秒，使用 ease-in-out 缓动函数，并在动画过程中稍微放大元素。

快照插值：动画的本质

视口过渡的核心在于快照插值。当 document.startViewTransition() 被调用时，浏览器会为每个参与过渡的元素创建一个快照。这个快照包含了元素的各种视觉属性，例如：

位置 (top, left, width, height)
变换 (transform)
透明度 (opacity)
裁剪 (clip)
背景 (background)
等等

浏览器会在起始状态和结束状态的快照之间进行插值，逐步改变元素的视觉属性，从而创建动画效果。::view-transition-group 负责协调这个插值过程。

例如，如果一个元素在起始状态的位置是 (100px, 100px)，在结束状态的位置是 (200px, 200px)，那么在动画过程中，元素的位置会从 (100px, 100px) 平滑地过渡到 (200px, 200px)。

实例分析：创建一个简单的缩放过渡

让我们通过一个简单的例子来演示如何使用 ::view-transition-group 创建一个缩放过渡。

起始页面 (index.html):

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Viewport Transition Example</title>
  <style>
    body {
      display: flex;
      justify-content: center;
      align-items: center;
      min-height: 100vh;
    }

    #box {
      width: 100px;
      height: 100px;
      background-color: blue;
      cursor: pointer;
      view-transition-name: box;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div id="box"></div>
  <script>
    const box = document.getElementById('box');
    box.addEventListener('click', () => {
      document.startViewTransition(() => {
        window.location.href = 'detail.html';
      });
    });
  </script>
</body>
</html>

目标页面 (detail.html):

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Detail Page</title>
  <style>
    body {
      display: flex;
      justify-content: center;
      align-items: center;
      min-height: 100vh;
    }

    #box {
      width: 200px;
      height: 200px;
      background-color: red;
      view-transition-name: box;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div id="box"></div>
</body>
</html>

在这个例子中，我们有两个页面，都包含一个 <div> 元素，并且都设置了 view-transition-name: box。当用户点击起始页面中的 <div> 元素时，页面会导航到目标页面，并且 <div> 元素会从 100px x 100px 缩放到 200px x 200px。

现在，让我们添加一些 CSS 来控制过渡动画：

::view-transition-group(box) {
  animation-duration: 0.5s;
  animation-timing-function: ease-in-out;
}

这段 CSS 代码会将 box 组的过渡动画持续时间设置为 0.5 秒，使用 ease-in-out 缓动函数。

现在，当我们点击起始页面中的 <div> 元素时，我们会看到一个平滑的缩放过渡效果。

高级技巧：自定义动画

除了使用默认的插值动画外，我们还可以使用 CSS 动画来自定义 ::view-transition-group 的动画。例如，我们可以创建一个更复杂的动画，包括旋转、平移和缩放。

@keyframes box-transition {
  0% {
    transform: scale(1) rotate(0deg);
    opacity: 1;
  }
  50% {
    transform: scale(1.5) rotate(180deg);
    opacity: 0.5;
  }
  100% {
    transform: scale(1) rotate(360deg);
    opacity: 1;
  }
}

::view-transition-group(box) {
  animation: box-transition 1s ease-in-out;
}

这段 CSS 代码定义了一个名为 box-transition 的动画，它会在 1 秒钟内将元素缩放 1.5 倍，旋转 360 度，并改变透明度。然后，我们将这个动画应用到 box 组。

解决常见问题

在使用视口过渡时，可能会遇到一些常见问题。以下是一些常见问题以及解决方法：

过渡效果不生效： 确保 view-transition-name 在起始页面和目标页面中都正确设置，并且拼写一致。检查浏览器是否支持视口过渡（目前 Chrome 和 Edge 支持）。
动画卡顿： 尽量避免在过渡动画中使用复杂的 CSS 属性，例如 box-shadow 和 filter。可以使用硬件加速的属性，例如 transform 和 opacity。
层叠问题： ::view-transition-group 会创建一个新的层叠上下文，因此可能会影响元素的层叠顺序。可以使用 z-index 属性来控制元素的层叠顺序。
内容闪烁： 在 DOM 更新期间，可能会出现短暂的内容闪烁。可以使用 document.startViewTransition() 的回调函数来确保 DOM 更新完成后再开始过渡。

表格：`::view-transition-group` 属性总结

属性	描述
`animation`	用于定义 `::view-transition-group` 的动画。可以设置动画名称、持续时间、缓动函数等。
`transform`	用于改变 `::view-transition-group` 的变换。可以设置缩放、旋转、平移等。
`opacity`	用于改变 `::view-transition-group` 的透明度。
`z-index`	用于控制 `::view-transition-group` 的层叠顺序。
`mix-blend-mode`	用于设置 `::view-transition-group` 的混合模式。
`filter`	用于设置 `::view-transition-group` 的滤镜效果。注意：过度使用滤镜可能会导致性能问题，谨慎使用。
`clip-path`	用于裁剪 `::view-transition-group` 的显示区域。
所有CSS属性	理论上，任何可动画的 CSS 属性都可以在 `::view-transition-group` 中使用，但建议只使用性能较好的属性，例如 `transform` 和 `opacity`，以避免卡顿。

`::view-transition-group` 的未来展望

视口过渡技术仍在不断发展中。未来，我们可以期待更多高级功能，例如：

更精细的控制： 可以更精确地控制每个元素的动画效果。
更好的性能： 浏览器会进一步优化视口过渡的性能。
更广泛的支持： 更多的浏览器会支持视口过渡。

用好`::view-transition-group`，创造更棒的页面过渡效果

总的来说，::view-transition-group 是 CSS 视口过渡中一个至关重要的伪元素。通过理解它的作用和用法，我们可以创建更流畅、更引人入胜的页面过渡效果，提升用户体验。利用 view-transition-name 进行元素分组，并运用 CSS 控制动画效果，可以实现各种各样的过渡动画。

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