SVG动画优化全攻略：从设计到性能提升

news/2025/9/19 8:04:12/文章来源:https://www.cnblogs.com/qife122/p/19100018

粉碎动画第四部分：优化SVG

SVG动画让我回想起童年观看的汉纳-巴伯拉卡通片。像《Wacky Races》、《The Perils of Penelope Pitstop》当然还有《瑜伽熊》这样的节目，激励我使用CSS、SVG和SMIL动画精心重现一些经典卡通标题。

但让动画快速加载和流畅运行需要的不仅仅是怀旧。它需要简洁的设计、精简的代码和使复杂SVG更易于动画化的流程。以下是我的方法。

现在有一个网站可以查看我所有的卡通标题。（大预览）

无论是个人项目还是商业工作，良好准备SVG可确保它们可访问。优化它们确保快速加载，特别是在移动设备上，仔细考虑它们的结构使维护更容易。我开发了一个平衡视觉效果与可访问性和性能的过程，并使复杂SVG更易于使用。

因此，为解释我的过程，我选择了1960年1月首次播出的《瑜伽熊秀》中名为“被施了魔法的熊”的一集。在这个故事中，瑜伽偷了一把女巫的扫帚来帮助他抓“野餐”篮子。

“嘿，嘿，嘿！”

《瑜伽熊秀》©️ 华纳兄弟娱乐公司。（大预览）

保持简洁并设计时考虑优化

保持简洁是制作优化并准备好动画的SVG的关键。像Adobe Illustrator这样的工具将位图图像转换为矢量，但输出通常包含太多无关的组、层和蒙版。相反，我在Sketch中开始清理，使用参考图像，并使用钢笔工具创建路径。

提示：Affinity Designer（英国）和Sketch（荷兰）是Adobe Illustrator和Figma的替代品。两者都是独立的，总部位于欧洲。自从Adobe停止Fireworks以来，Sketch一直是我的默认设计应用程序。

从轮廓开始

对于这些卡通标题插图，我首先使用钢笔工具绘制黑色轮廓，尽可能少地使用锚点。形状的点越多，文件就越大，因此简化路径和减少点数可以使SVG小得多，通常没有明显的视觉差异。

左：160个锚点。右：80个点。（大预览）

考虑到这个瑜伽插图的某些部分最终会被动画化，我将这个被施了魔法的熊的身体、头部、衣领和领带的轮廓分开，以便我可以独立移动它们。头部可能会点头，领带可能会飘动，而且像那些经典卡通一样，瑜伽的衣领会隐藏它们之间的连接。

身体、头部、衣领和领带以及扫帚的单独轮廓。（大预览）

绘制简单的背景形状

轮廓就位后，我再次使用钢笔工具绘制新形状，用颜色填充区域。这些颜色位于轮廓后面，因此不需要完全匹配。锚点越少，文件大小越小。

左：原始矢量艺术作品，8 KB。右：使用Adobe Illustrator简化，2 KB。（大预览）

遗憾的是，Affinity Designer和Sketch都没有可以简化路径的工具，但如果你有，使用Adobe Illustrator可以从这些背景形状中再削减几千字节。

Adobe Illustrator：对象→路径→简化。（大预览）

优化代码

不仅仅是元数据使SVG更臃肿。从设计应用程序导出的方式也会影响文件大小。

准备好进行优化的矢量艺术作品。（大预览）

从Adobe Illustrator导出这些简单的背景形状默认包括不必要的组、蒙版和臃肿的路径数据。Sketch的代码也好不了多少，即使在其SVGO压缩器代码中也有很大的改进空间。我依赖Jake Archibald的SVGOMG，它使用SVGO v3，并始终提供最佳优化的SVG。

Jake Archibald的SVGOMG在线优化工具。（大预览）

分层SVG元素

我为动画准备SVG的过程远远超出了绘制矢量和优化路径的范围——还包括我如何构建代码本身。当每个视觉元素都塞进一个SVG文件中时，即使是优化的代码也可能难以导航。定位特定路径或组通常感觉像大海捞针。

瑜伽熊标题卡设计由Lawrence Goble（1958年）。卡通标题重现。（大预览）

这就是为什么我分层开发SVG，一次导出一组元素并进行优化——始终按照它们在最终文件中出现的顺序。这让我可以通过粘贴每个清理过的部分来逐步构建主SVG。例如，我从像这样的渐变和标题图形背景开始。

渐变背景和标题图形。（大预览）

现在，我可以轻松识别背景渐变的路径及其相关的linearGradient，并查看包含标题图形的组，而不是面对一堵SVG代码墙。我借此机会向代码添加注释，这将使将来编辑和添加动画更容易：

<svg ...><defs><!-- ... --></defs><path fill="url(#grad)" d="…"/><!-- 标题图形 --><g><path … /><!-- ... --> </g>
</svg>

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带有高斯模糊的轨迹。（大预览）

接下来，我添加瑜伽飞行扫帚的模糊轨迹。这包括定义一个高斯模糊滤镜并将其路径放置在背景和标题层之间：

<svg ...><defs><linearGradient id="grad" …>…</linearGradient><filter id="trail" …>…</filter></defs><!-- 渐变 --><!-- 轨迹 --><path filter="url(#trail)" …/><!-- 标题图形 -->
</svg>

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瑜伽熊的魔法星星。（大预览）

然后是魔法星星，以相同的顺序方式添加：

<svg ...><!-- 渐变 --><!-- 轨迹 --><!-- 星星 --><!-- 标题图形 -->
</svg>

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为了保持一切有序并准备好动画，我创建一个空组来容纳瑜伽的所有部分：

<g id="yogi">...</g>

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顺序添加瑜伽熊的组成部分。（大预览）

然后我从地面开始构建瑜伽——从背景道具开始，比如他的扫帚：

<g id="broom">...</g>

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然后是分组元素，包括他的身体、头部、衣领和领带：

<g id="yogi"><g id="broom">…</g><g id="body">…</g><g id="head">…</g><g id="collar">…</g><g id="tie">…</g>
</g>

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瑜伽熊标题卡设计由Lawrence Goble（1958年）。卡通标题重现。（大预览）

由于我从相同大小的画板导出每个层，我不需要担心以后的对齐或定位问题——它们都会自动就位。通过这种方式分层元素，我保持代码清洁、可读和逻辑有序。这也使动画更流畅，因为每个组件更容易识别。

使用重用元素

当重复形状被重复使用时，SVG文件可能迅速变得臃肿。我对“被施了魔法的熊”标题卡的重现包含80颗星星，分为三种尺寸。将所有形状合并为一个优化路径将使文件大小降至3KB。但我想动画单个星星，这几乎会将其增加到5KB：

<g id="stars"><path class="star-small" fill="#eae3da" d="..."/><path class="star-medium" fill="#eae3da" d="..."/><path class="star-large" fill="#eae3da" d="..."/><!-- ... -->
</g>

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将星星的填充属性值移动到它们的父组会稍微减少总体重量：

<g id="stars" fill="#eae3da"><path class="star-small" d="…"/><path class="star-medium" d="…"/><path class="star-large" d="…"/><!-- ... -->
</g>

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瑜伽熊闪闪发光的星星。（大预览）

但更高效和可管理的选项是将每个星星尺寸定义为可重用模板：

<defs><path id="star-large" fill="#eae3da" fill-rule="evenodd" d="…"/><path id="star-medium" fill="#eae3da" fill-rule="evenodd" d="…"/><path id="star-small" fill="#eae3da" fill-rule="evenodd" d="…"/>
</defs>

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通过这种设置，更改星星设计只需更新其模板一次，每个实例都会自动更新。然后，我使用引用每个模板，并使用x和y属性定位它们：

<g id="stars"><!-- 大星星 --><use href="#star-large" x="1575" y="495"/><!-- ... --><!-- 中星星 --><use href="#star-medium" x="1453" y="696"/><!-- ... --><!-- 小星星 --><use href="#star-small" x="1287" y="741"/><!-- ... -->
</g>

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这种方法使SVG更易于管理、加载更轻、迭代更快，特别是在处理数十个重复元素时。最重要的是，它在不牺牲灵活性或性能的情况下保持标记清洁。

添加动画

跟随瑜伽偷来的扫帚的星星为动画带来了很多个性。我希望它们在深蓝色背景上以看似随机的模式闪烁，因此我首先定义一个关键帧动画，循环通过不同的不透明度级别：

@keyframes sparkle {0%, 100% { opacity: .1; }50% { opacity: 1; }
}

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接下来，我将这个循环动画应用于星星组内的每个use元素：

#stars use {animation: sparkle 10s ease-in-out infinite;
}

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创造令人信服的闪烁秘密在于变化。我使用nth-child选择器在星星之间错开动画延迟和持续时间，从最快和最频繁的闪烁效果开始：

/* 快速，频繁 */
#stars use:nth-child(n + 1):nth-child(-n + 10) {animation-delay: .1s;animation-duration: 2s;
}

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从那里，我分层添加额外的时间来混合事物。有些星星闪烁缓慢而戏剧性，其他更随机，有各种节奏和暂停：

/* 中等 */
#stars use:nth-child(n + 11):nth-child(-n + 20) { ... }/* 缓慢，戏剧性 */
#stars use:nth-child(n + 21):nth-child(-n + 30) { ... }/* 随机 */
#stars use:nth-child(3n + 2) { ... }/* 交替 */
#stars use:nth-child(4n + 1) { ... }/* 分散 */
#stars use:nth-child(n + 31) { ... }

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通过深思熟虑地构建SVG和重用元素，我可以构建看起来复杂而没有臃肿代码的动画，使即使是改变不透明度这样的简单效果也能闪烁。

细微的动作赋予瑜伽熊生命。（大预览）

然后，为了增加真实感，我让瑜伽的头部摇晃：

@keyframes headWobble {0% { transform: rotate(-0.8deg) translateY(-0.5px); }100% { transform: rotate(0.9deg) translateY(0.3px); }
}#head {animation: headWobble 0.8s cubic-bezier(0.5, 0.15, 0.5, 0.85) infinite alternate;
}

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他的领带飘动：

@keyframes tieWave {0%, 100% { transform: rotateZ(-4deg) rotateY(15deg) scaleX(0.96); }33% { transform: rotateZ(5deg) rotateY(-10deg) scaleX(1.05); }66% { transform: rotateZ(-2deg) rotateY(5deg) scaleX(0.98); }
}#tie {transform-style: preserve-3d;animation: tieWave 10s cubic-bezier(0.68, -0.55, 0.27, 1.55) infinite;
}

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他的扫帚摆动：

@keyframes broomSwing {0%, 20% { transform: rotate(-5deg); }30% { transform: rotate(-4deg); }50%, 70% { transform: rotate(5deg); }80% { transform: rotate(4deg); }100% { transform: rotate(-5deg); }
}#broom {animation: broomSwing 4s cubic-bezier(0.5, 0.05, 0.5, 0.95) infinite;
}

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最后，瑜伽本人在他的魔法扫帚上飞行时轻轻旋转：

@keyframes yogiWobble {0% { transform: rotate(-2.8deg) translateY(-0.8px) scale(0.998); }30% { transform: rotate(1.5deg) translateY(0.3px); }100% { transform: rotate(3.2deg) translateY(1.2px) scale(1.002); }
}#yogi {animation: yogiWobble 3.5s cubic-bezier(.37, .14, .3, .86) infinite alternate;
}

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所有这些细微的动作赋予瑜伽生命。通过开发结构化的SVG，我可以创建充满个性的动画，而无需编写一行JavaScript。

自己尝试：
参见Pen：被施了魔法的熊CSS/SVG动画 [forked] by Andy Clarke。