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深入理解 CSS3 linear-gradient

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渐变

渐变(Gradient)是 CSS3 引入的特性,其定义详见 CSS Images Module Level 3。它本质上是一个 2D 图像,可以对 background-image、list-style-image 和 border 等进行细微着色。

语法是:

<gradient> = <linear-gradient()> | <repeating-linear-gradient()> |
             <radial-gradient()> | <repeating-radial-gradient()> |
             <conic-gradient()>  | <repeating-conic-gradient()>

渐变会绘制到一个叫渐变框(gradient box)的矩形框里。渐变框有具体的大小,而渐变本身是没有固有尺寸的。

固有尺寸(intrinsic dimensions)是固有宽度、固有高度、固有宽高比的集合。对于特定的对象,这三个尺寸都有可能存在或者不存在。比如:光栅图像(image)同时拥有这三个,SVG image 只有一个固有宽高比,CSS 渐变就没有任何固有尺寸。

举个例子,理解下。

在下面的代码中,渐变框就是.demo容器的 padding box,宽 220px 高 120px。

<style>
.demo {
    width: 200px; 
    height: 100px;
    padding: 10px;

    background-color: #eaeaea;
    background-image: linear-gradient(red, green);  /* 线性渐变 */
    background-repeat: no-repeat;
    background-position: center;
}
</style>

<div class="demo"></div>

如果你给 .demo 再增加一行下面的 CSS,那么,渐变框就变成了宽 50px 高 50px。

.demo {
    background-size: 50px 50px;
}

如果你是增加的下面这行 CSS,那么,渐变框就变成了宽 440px 高 240px。

.demo {
    background-size: 200% 200%;
}

同一个渐变,在渐变框大小不同时呈现的不同效果:

渐变不同效果

理解 1. 渐变本身是没有固有尺寸的,虽然渐变框有具体大小

要想指定一个渐变效果,只需定义这三个元素,即可:

  • 渐变线(gradient line)
  • 渐变线上的起始点(starting point)和结束点(ending point)
  • 在起始点和结束点上的颜色值

这样,颜色就会平滑地填充渐变线上的其余部分。

不同的渐变类型,会定义如何使用渐变线上的颜色们来生成实际的渐变。

渐变类型,在几何上,可以是:

  • 线段(line):对应 CSS 的线性渐变(linear gradient)
  • 射线(ray):对应 CSS 的径向渐变(radial gradient)
  • 螺旋(spiral):对应 CSS 的圆锥渐变(conic gradient)

理解 2. 渐变三元素:渐变线、起始点和结束点、颜色序列

本篇文章,先只聊最直观的线性渐变。

线性渐变

线性渐变就是指定一条直直的渐变线,然后再在这条线上放置几种颜色。在这种渐变类型下,创建 2D 图像的过程是:创建一个“无限”画布,用垂直于渐变线的线条来填充它,线条的颜色就取它和渐变线交点的那个颜色。

这里的“无限”是指渐变是可以无限大的,因为它本身是没有固有尺寸的。
之所以加引号“”,是因为在实际绘制中,渐变必然是被限制在一个有具体大小的渐变框里。

用一个例子来理解线性渐变创建 2D 图像的过程。

.demo {
    width: 200px; height: 100px; padding: 10px;

    /* 线性渐变,颜色依次是:深粉色、黄色、柠檬绿*/
    background-image: linear-gradient(0deg, deeppink, yellow, lime);
}

以上代码绘制出来的效果,如下。图中,蓝色标出的就是渐变线,它通过渐变框的中心。

三条横线是参考线,可忽略

渐变线

整个渐变图像是画了无数条垂直于渐变线的线条而成的。在脑补这个绘制过程时,我又冒出了两个问题:

  • 渐变线上的颜色,生成规则是什么样子的?
  • 渐变线本身,是怎么确定的?

这,就需要从线性渐变的定义说起。

语法

线性渐变的语法是:

linear-gradient() = linear-gradient(
    [ <angle> | to <side-or-corner> ]?,
    <color-stop-list>
)

<side-or-corner> = [left | right] || [top | bottom]

linear-gradient()函数有两个参数:

  1. 第一个参数定义了渐变线。它给出了渐变线的方向,缺省是to bottom
  2. 第二个参数定义了渐变线上的颜色序列。

渐变线的方向

渐变线的方向,可以用两种方式来指定:

  • <angle>:0deg 即向上,正数表示顺时针方向旋转,所以 90deg 即向右。
  • 用关键字
    • to top, to right, to bottom, to left,对应到<angle>分别是 0deg, 90deg, 180deg, 270deg
    • to left top 则是指渐变框的左上角

在渐变框的中心点处,建立平面极坐标系:中心点是极点,向上的射线是极轴。

当渐变线的方向分别是 0deg、60deg、300deg 时,效果依次是:

颜色序列均是:深粉色、黄色、柠檬绿

渐变线的方向

起始点和结束点,都在渐变线上。

结束点位置的确定,是依据渐变方向,选择和它在同一个象限的渐变框的顶点,从它作一条垂直于渐变线的线,交点即结束点。同理,在相反方向上可确定起始点的位置。

理解 3. 结束点和起始点的位置确定规则

值得一提的是,当渐变线的方向是指向渐变框的某个角(corner)时,情况会稍稍复杂一些。比如,当渐变方向是to left top时,如下图:

渐变方向

第一反应,有没有觉得很奇怪?明明指定的渐变方向是to left top,为什么渐变线的方向却不是指向left top的呢?其实,这是有意为之的,是为了保证让渐变颜色的 50% 处恰好通过left bottomright top这两点。

所以,当渐变方向是指向特定角(eg. to left top)时,渐变线的方向是:在渐变框的中心点处,做一条垂直于相邻角(left bottomright top)连线的直线,取与指定方向(to left top)象限相同的那个方向。

理解 4. 渐变线方向的两种指定方式,esp.当指向 corner 的时候

渐变线上的颜色序列

渐变线上的颜色序列是用<color-stop-list>指定的。它的语法是:

<color-stop-list> = <color-stop>#{2,}
<color-stop> = <color> <length-percentage>?

颜色的个数必须大于等于 2 个。<color-stop> 是颜色和位置的组合

这里,需要注意两点:

  1. <length-percentage>的百分比,是针对渐变线的长度计算的
    • 渐变线的长度,是起始点和结束点之间的线段的长度
    • 它的计算公式是:abs(W * sin(A)) + abs(H * cos(A))
      • A 是渐变线的方向的角度
      • W 是渐变框的宽度
      • H 是渐变框的高度
    • 对其计算公式的推导感兴趣的朋友可以阅读 Dig deep into CSS linear gradients
  2. <length-percentage>的取值,可以是 [0%, 100%] 之外的值
    • 原因:渐变本身是没有固有尺寸的,渐变线的两端也是可以无限延伸的
    • 起始点和结束点,只是渐变线上的两个有特殊意义的位置标识,而已

对于“颜色位置”的实例,这里就不展开讲了。有兴趣的朋友可以自行实践

理解 5. 颜色序列的颜色位置,取值可以在区间 [0%, 100%] 之内,也可以在其之外

总结

关于线性渐变,理解这五点:

  1. 渐变本身是没有固有尺寸的,虽然渐变框有具体大小
  2. 渐变三元素:渐变线、起始点和结束点、颜色序列
  3. 渐变线方向的两种指定方式,esp.当指向 corner 的时候
  4. 起始点和结束点的位置确定规则
  5. 颜色序列的颜色位置,取值可以在区间 [0%, 100%] 之内,也可以在其之外

参考及更多

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作者:安佳

来源:https://github.com/anjia/blog/issues/35

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