【动画进阶】单标签下多色块随机文字随机颜色动画

Original SbCo iCSS前端趣闻 2024-03-30

在 CSS 还原拉斯维加斯球数字动画一文中，我们利用纯 CSS，实现了一个非常 Amazing 的动画效果：

其中一个核心点就是，我们利用了如下的代码，在一个 DIV 平面内，实现了单个平面下的随机文字随机颜色效果。

效果如下：

其中的 HTML 代码大致如下：

<div class="g-container">
  <div></div>
  // ... 一个 32 个子 div
  <div></div>
</div>

这里为了实现上述效果，其实是用了 32 列，每列是一个 DIV。

emmm，对于追求极致的我们，32 个 DIV 确实不太优雅了。那么，CSS 有没有什么方式，能够单个标签实现多列多格子，每个格子颜色不一致呢？像是这样：

答案当然是可以。本文，我们就将一起来探寻，使用 CSS 如何实现单标签下多色块，及单标签下随机文字随机颜色动画效果。

多重背景的威力

思考一下，单个 DIV，我们如何能够实现下述效果呢，譬如一个 DIV 内，有 36 种不同的颜色：

这里的核心，其实就是需要借助多重背景。

正常而言，我们的 DIV 只能有一个 background，设置一种颜色，像是这样：

<div></div>

div {
    width: 300px;
    height: 300px;
    background: #000;
}

效果如下：

但是，合理利用渐变语法的规则，利用多重渐变，我们就可以实现多重背景，我们改造一些上述代码：

div {
    position: relative;
    margin: auto;
    width: 300px;
    height: 300px;
    background-image: 
        linear-gradient(90deg, #000, #000),
        linear-gradient(90deg, #f00, #f00);
    background-size: 50% 100%, 50% 100%;
    background-position: 0 0, 150px 0;
    background-repeat: no-repeat;
}

利用多重背景的能力，我们就得到了黑色和红色两个色块：

我们还可以继续拆分，1 拆 4：

div {
    position: relative;
    margin: auto;
    width: 300px;
    height: 300px;
    background-image: 
        linear-gradient(90deg, #000, #000),
        linear-gradient(90deg, #0f0, #0f0),
        linear-gradient(90deg, #00f, #00f),
        linear-gradient(90deg, #f00, #f00);
    background-size: 50% 50%, 50% 50%, 50% 50%, 50% 50%;
    background-position: 0 0, 150px 0, 0 150px, 150px 150px;
    background-repeat: no-repeat;
}

效果如下：

它其实是这么个意思，看下面这张图就能很好的理解：

这里我们只标识出了黑色色块和红色色块，另外两个色块的原理也是一样的。

理解了这一点之后，我们要实现如下这个图形就非常轻松了：

当然，这里有个问题，我们手动去写那么多重渐变的代码，工作量是非常之大的，因此，我们可以尝试封装一个 SCSS 函数或者 mixin 帮助我们减轻代码量。

@use "sass:string";


@function randomNum($max, $min: 0, $u: 1) {
    @return ($min + random($max)) * $u;
}

@mixin randomLinear($rows: 6, $cols: 8) {
  $bg: null;
  $pos: null;

  $px: 100% / ($cols - 1);
  $py: 100% / ($rows - 1);

  @for $i from 0 through $rows - 1 {
    @for $j from 0 through $cols - 1 {
      @if ($bg) {
        $bg: $bg + string.unquote(",");  
        $pos: $pos + string.unquote(",");  
      }
      $color: randomColor();
      $bg: $bg + linear-gradient(to right, $color, $color);
      $pos: $pos + string.unquote("#{$j * $px} #{$i * $py}");
    }
  }
  background: {
    image: $bg;
    size: (100% / $cols) (100% / $rows);
    repeat: no-repeat;
    position: $pos;
  }
}

@function randomColor() {
    @return rgb(randomNum(205, 50), randomNum(255), randomNum(255));
}

div {
    @include randomLinear(6, 6);
}

这里，我们借助 SCSS 封装了一个 randomLinear 的 mixin，它接收两个参数，分别表示行数和列数，基于上面的 background 拆分，实现了多重渐变，如此一来，我们就能在单个 DIV 下得到这样一个随机的多色块格子图：

审查元素，SCSS 编译后的 CSS 代码其实就是这样的：

好，在此基础上要实现颜色的随机变化也非常简单，我们只需要配合 filter: hue-rotate() 变换即可。

代码如下：

div {
    @include randomLinear(6, 6);
    animation: colorChange 1s infinite steps(10);
}

@keyframes colorChange {
    100% {
        filter: hue-rotate(360deg);
    }
}

这里巧妙的利用了 steps(10)，让整个图形在 1s 内进行 10 次 hue-rotate() 变化。

这里的核心点有两个：

利用 filter: hue-rotate(360deg) 滤镜，能够实现颜色的切换
利用 steps(10) 实现了逐帧动画而不是连续的补间动画

如此一来，我们就能得到如下效果，实现了单个标签内多个不同色块，并且可以实现动画变换：

结合 background-clip: text 实现文字效果

接下来，我们需要实现单个标签下的随机文字、随机颜色的动画效果。也就是下图右边的效果：

有了上面的铺垫，其实整个效果就剩下两步：

利用 background-clip: text 实现从色块到文字的裁剪变化
借助 SCSS 函数及 CSS 变量，实现随机文字的变化

首先，与 CSS 还原拉斯维加斯球数字动画一文中一样，借助 SCSS 函数，编写一个随机字符的函数，通过元素的伪元素 content 进行设置，并且，我们把背景色，也设置给元素的伪元素：

$str: 'QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNMabcdefghigklmnopqrstuvwxyz123456789';
$length: str-length($str);

@function randomChar() {
    $r: random($length);
    @return str-slice($str, $r, $r);
}

@function randomChars($number) {
    $value: '';

    @if $number > 0 {
        @for $i from 1 through $number {
            $value: $value + randomChar();
        }
    }
    @return $value;
}

div  {
    width: 300px;
    height: 300px;
    font-size: 50px;
    line-height: 50px;
    letter-spacing: 25px;
    word-wrap: break-word;
    font-family: monospace;
    
    &::before {
        content: randomChars(36);
        position: absolute;
        inset: 0;
        @include randomLinear(6, 6);
        color: transparent;
    }
}

这里，有几个细节点再简单讲解一下：

为了让每个字符对齐，我们使用了 font-family: monospace 等宽字符，并且利用 font-size 和 letter-spacing 确保一行只能放下 6 个字符
利用 randomChars SCSS 函数，随机从我们定义的 $str SCSS 字符串变量中取 36 个随机字符
@include randomLinear(6, 6) 就是上面铺垫的随机渐变背景

如此一来，我们就能得到这么一个效果：

此时，我们只需要再给元素的伪元素设置一个 background-clip: text 配合文字颜色 transparent，即可得到色块裁剪到只剩下文字部分的效果：

div  {
    // ...
    
    &::before {
        //...
        color: transparent;
        background-clip: text;
    }
}

效果如下：

好，那如何再让整个文字随机变换起来呢？我们只需提前生成多个不同的随机文字 content，然后进行动画切换即可，像是这样：

div  {
    // ...
    
    &::before {
        content: randomChars(36);
        --content1: "#{randomChars(36)}";
        --content2: "#{randomChars(36)}";
         --content3: "#{randomChars(36)}";
        --content4: "#{randomChars(36)}";
        --content5: "#{randomChars(36)}";
        --content6: "#{randomChars(36)}";
        --content7: "#{randomChars(36)}";
        --content8: "#{randomChars(36)}";
        --content9: "#{randomChars(36)}";
        color: transparent;
        background-clip: text;
        animation: contentChange 1.5s infinite linear;
    }
}
@keyframes contentChange {
    10% {
        content: var(--content1);
    }
    20% {
        content: var(--content2);
    }
    30% {
        content: var(--content3);
    }
    40% {
        content: var(--content4);
    }
    50% {
        content: var(--content5);
    }
    60% {
        content: var(--content6);
    }
    70% {
        content: var(--content7);
    }
    80% {
        content: var(--content8);
    }
    90% {
        content: var(--content9);
    }
}

这样，文字也能随机动起来了（当然，此处其实是伪随机）：

最后，把上面的 hue-rotate 动画重新打开，就能让文字颜色也随机变换！

至此，完整的代码如下：

<div></div>

@use "sass:string";
@import url('https://fonts.googleapis.com/css2?family=Righteous&family=Ubuntu+Mono&display=swap');

$str: 'QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNMabcdefghigklmnopqrstuvwxyz123456789';
$length: str-length($str);

@function randomNum($max, $min: 0, $u: 1) {
    @return ($min + random($max)) * $u;
}

@mixin randomLinear($rows: 6, $cols: 8) {
  $bg: null;
  $pos: null;

  $px: 100% / ($cols - 1);
  $py: 100% / ($rows - 1);

  @for $i from 0 through $rows - 1 {
    @for $j from 0 through $cols - 1 {
      @if ($bg) {
        $bg: $bg + string.unquote(",");  
        $pos: $pos + string.unquote(",");  
      }
      $color: randomColor();
      $bg: $bg + linear-gradient(to right, $color, $color);
      $pos: $pos + string.unquote("#{$j * $px} #{$i * $py}");
    }
  }
  background: {
    image: $bg;
    size: (100% / $cols) (100% / $rows);
    repeat: no-repeat;
    position: $pos;
  }
}

@function randomColor() {
    @return rgb(randomNum(205, 50), randomNum(255), randomNum(255));
}

@function randomChar() {
    $r: random($length);
    @return str-slice($str, $r, $r);
}

@function randomChars($number) {
    $value: '';

    @if $number > 0 {
        @for $i from 1 through $number {
            $value: $value + randomChar();
        }
    }
    @return $value;
}

div {
    width: 300px;
    height: 300px;
    color: #fff;
    font-size: 50px;
    line-height: 50px;
    letter-spacing: 25px;
    word-wrap: break-word;
    animation: colorChange 1.5s infinite steps(10);
    
    &::before {
        --content1: "#{randomChars(36)}";
        --content2: "#{randomChars(36)}";
        --content3: "#{randomChars(36)}";
        --content4: "#{randomChars(36)}";
        --content5: "#{randomChars(36)}";
        --content6: "#{randomChars(36)}";
        --content7: "#{randomChars(36)}";
        --content8: "#{randomChars(36)}";
        --content9: "#{randomChars(36)}";
        content: randomChars(36);
        position: absolute;
        inset: 0;
        color: transparent;
        background-clip: text;
        animation: contentChange 1.5s infinite linear;
    }
}

@keyframes colorChange {
    100% {
        filter: hue-rotate(340deg);
    }
}
@keyframes contentChange {
    10% {
        content: var(--content1);
    }
    20% {
        content: var(--content2);
    }
    30% {
        content: var(--content3);
    }
    40% {
        content: var(--content4);
    }
    50% {
        content: var(--content5);
    }
    60% {
        content: var(--content6);
    }
    70% {
        content: var(--content7);
    }
    80% {
        content: var(--content8);
    }
    90% {
        content: var(--content9);
    }
}

效果如下：

完整的代码，你可以戳这里：CodePen Demo -- Single Div Random Text And Random Color^[3]

多色块的其他解决方案？

我们继续扩展延伸一下，本效果的核心还是如何在一个 DIV 下实现多种不同的颜色。

那么，除了上述的技巧，还有其他方式能够在一个 DIV 下实现多种不同颜色吗？

这里，我们还可以利用内联元素的 background 展示特性来实现。

什么意思呢？其实 background 的展示，在 块级元素状态 和 内联元素状态 下的展示规则是不一样的。

表现为 display: inline 内联元素的 background 展现形式与 display: block 块级元素（或者 inline-block、flex、grid）不一致。

简单看个例子：

<p>Lorem .....</p><a>Lorem .....</a>

这里需要注意，<p> 元素是块级元素，而 <a> 是内联元素。

我们给它们统一添加上一个从绿色到蓝色的渐变背景色：

p, a {
  background: linear-gradient(90deg, blue, green);
}

看看效果：

什么意思呢？区别很明显：

块级元素的背景整体是一个渐变整体
内联元素的背景效果是以行为单位进行串连的，每一行都是会有不一样的效果，每行连起来整体组成一个完整的背景效果

基于这一点，我们同样可以实现单个 DIV 下的多重背景。

举个例子：

<div class="g-container">
    <span>ABCDEFGHIJKL</span>
</div>

div {
    width: 300px;
}
span{
    color: #000;
    font-size: 50px;
    line-height: 50px;
    letter-spacing: 25px;
    word-wrap: break-word;
    background: #fc0;
}

此时，我们只设置了一个背景 background: #fc0，效果如下：

基于上面说的技巧，我们改造一下 background: #fc0，拆分成多段渐变背景：

span{
    //...
    background: linear-gradient(
        90deg, 
        #fc0 0 25%, 
        #0f0 0 50%, 
        #00f 0 75%, 
        #f00 0 100%
    );
}

这里，我们每隔 25%，设置了一段不同的颜色，如此一来，整个背景色就变成了 4 块：

基于这个技巧，我们同样可以封装一个 SCSS 函数，用于在单个 DIV 下生成多段色块。代码如下：

@use "sass:string";
@import url('https://fonts.googleapis.com/css2?family=Righteous&family=Ubuntu+Mono&display=swap');

$str: 'QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNMabcdefghigklmnopqrstuvwxyz123456789';
$length: str-length($str);


@function randomNum($max, $min: 0, $u: 1) {
    @return ($min + random($max)) * $u;
}
@function randomColor() {
    @return rgb(randomNum(205, 50), randomNum(255), randomNum(255));
}
@function randomLinear($count) {
    $value: '';
    
    @for $i from 0 through ($count - 1) {
        $j: $i - 1;
        $value: $value + randomColor() + string.unquote(" #{$j * 50}px #{$i * 50}px,");
    }
    
    @return linear-gradient(90deg, string.unquote(#{$value}) randomColor() 0 100%);
}

span {
    background: randomLinear(36, 50);
}

上面的代码，我们实现了一个 randomLinear($count, $width) 的 SCSS 函数，其中：

$count 表示需要的色块个数
$width 表示每个色块的宽度

如此一来，在一个 300px x 300px 的内联元素内，我们同样可以实现多个不同的随机颜色。利用这个技巧，一样可以实现单个平面下的随机文字随机颜色效果：

剩余的技巧都是相同的，这里就不再赘述，此技巧的完整代码，你可以戳这里：CodePen Demo -- Single Div Random Text And Random Color^[4]

最后

本文到此结束，希望对你有帮助 :)

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如果还有什么疑问或者建议，可以多多交流，原创文章，文笔有限，才疏学浅，文中若有不正之处，万望告知。

参考资料

[1]

CSS 还原拉斯维加斯球数字动画 - 掘金: https://juejin.cn/post/7290968251911356473

[2]

CSS 还原拉斯维加斯球数字动画 - 掘金: https://juejin.cn/post/7290968251911356473

[3]

CodePen Demo -- Single Div Random Text And Random Color: https://codepen.io/Chokcoco/pen/rNPNEWY

[4]

CodePen Demo -- Single Div Random Text And Random Color: https://codepen.io/Chokcoco/pen/bGzbXpv?editors=1100

[5]

Github -- iCSS: https://github.com/chokcoco/iCSS

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