现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

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所属分类:Web前端
摘要

在 CSS 中,存在许多数学函数,这些函数能够通过简单的计算操作来生成某些属性值,例如在现代 CSS 解决方案:CSS 数学函数一文中,我们详细介绍了

在 CSS 中,存在许多数学函数,这些函数能够通过简单的计算操作来生成某些属性值,例如在现代 CSS 解决方案:CSS 数学函数一文中,我们详细介绍了

  • calc():用于计算任意长度、百分比或数值型数据,并将其作为 CSS 属性值。
  • min() 和 max():用于比较一组数值中的最大值或最小值,也可以与任意长度、百分比或数值型数据一同使用。
  • clamp():用于将属性值限制在一个范围内,支持三个参数:最小值、推荐值和最大值。

现代 CSS 解决方案:CSS 原生支持的三角函数 一文中,给大家介绍了从 Chrome 111 开始也逐渐开始原生支持的三角函数:

  • sin()
  • cos()
  • tan()

而本文,我们将介绍另外一个非常有意思的数学函数 - round()。

何为 round()?

简单来说,round() CSS 函数的作用就是根据选定的舍入策略返回舍入数

举个例子,在 JavaScript 中,我们可以使用 Math.round() 返回一个数字四舍五入后最接近的整数。

譬如:

x = Math.round(20.49); //20 x = Math.round(20.5); //21 x = Math.round(-20.5); //-20 x = Math.round(-20.51); //-21 

现在,CSS 借助 round() 函数也有了相同的能力:

line-height: round(2.2, 1); /* 2 */ line-height: round(14.82, 1); /* 15 */ line-height: round(5.5, 1); /* 6 */ 

也就是说,round(2.2, 1) 中的 2.2 四舍五入后,最后的计算值是 2。

round() 完整语法

round() 的完整语法规则还是比较复杂的。完整的介绍可以看 MDN - round()

使用它,可以完美实现类似于 JavaScript 中的如下几个方法:

  1. Math.ceil()
  2. Math.floor()
  3. Math.round()
  4. Math.trunc()

它的完整语法规则:

<round()> = round( <rounding-strategy>?, <valueToRound> , <roundingInterval> ) 

可以看到,它最多可以接收 3 个参数,并且第一个参数是可选参数:

  • <rounding-strategy>:可选参数,表示舍入策略。 这可能是以下值之一:
    • up: 相当于 JavaScript Math.ceil() 方法,将 valueToRound 向上舍入到 roundingInterval 最接近的整数倍。 这相当于 JavaScript Math.ceil() 方法。
    • down:将 valueToRound 向下舍入为 roundingInterval 最接近的整数倍。 这相当于 JavaScript Math.floor() 方法。
    • nearest:将 valueToRound 舍入为 roundingInterval 的最接近的整数倍,该倍数可以高于或低于该值。 如果 valueToRound 是上方和下方舍入目标之间的一半,则会向上舍入。 相当于 JavaScript Math.round()。
    • to-zero:将 valueToRound 舍入为 roundingInterval 接近/接近零的最接近整数倍。 这相当于 JavaScript Math.trunc() 方法。
  • <valueToRound>:需要被四舍五入的值。 必须是 <number><dimension><percentage>,或者解析为这些值之一的数学表达式。
  • <roundingInterval>:舍入的间隔规则。 这是一个 <number><dimension><percentage>,或者解析为这些值之一的数学表达式。

基于此,举几个例子:

<div class="box-1"></div> <div class="box-2"></div> <div class="box-3"></div> <div class="box-4"></div> <div class="box-5"></div> 
:root {   --rounding-interval: 25px; } div {   width: 100px;   background: rgba(255, 100, 0, .8); } div.box-1 {   height: round(nearest, 110px, var(--rounding-interval)); /* 最终计算值:100px */ } div.box-2 {   height: round(up, 110px, var(--rounding-interval)); /* 最终计算值:125px */ } div.box-3 {   height: round(down, 120px, var(--rounding-interval)); /* 最终计算值:100px */ } div.box-4 {   height: round(to-zero, 120px, var(--rounding-interval)); /* 最终计算值:100px */ } div.box-5 {   height: round(120px, var(--rounding-interval)); /* 最终计算值:125px */ } 

结果如下:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

图中背景一个格子的大小是 25px

完整的 DEMO 可以看这里 CodePen Demo - CSS Math Function Round() Demo

round 能解决什么问题?

OK,铺垫了那么久,我们下面进入实战环节。

那么,round() 函数在 CSS 中有什么具体的作用吗?能应用到什么地方?

解决基于 transform 的模糊问题

在之前的 疑难杂症:运用 transform 导致文本模糊的现象探究 这篇文章中,我们介绍了一种基于transform 的模糊问题。

我们来回顾一下问题现象:

在我们的页面中,经常会出现这样的问题,一块区域内的文本或者边框,在展示的时候,变得特别的模糊,如下(数据经过脱敏处理):

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

正常而言,应该是这样的:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

emmm,可能大图不是很明显,我们取一细节对比,就非常直观了:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

那么?什么时候会触发这种问题呢?在 Google 上,其实我们能搜到非常多类似的案例,总结而言:

  1. 当文本元素的某个祖先容器存在 transform: translate() 或者 transform: scale()transform 操作时,容易出现这种问题

当然,这只是必要条件,不是充分条件。继续深入探究,会发现,必须还得同时满足一些其它条件:

  1. 元素作用了 transform: translate() 或者 transform: scale() 后的计算值产生了非整数

譬如,上述案例触发的 CSS 代码如下:

.container {     position: absolute;     width: 1104px;      height: 475px;     top: 50%;     transform: translateY(-50%);     // ... } 

由于元素的高度为 475pxtranslateY(-50%) 等于 237.5px,非整数,才导致了内部的字体模糊。

但是,需要注意的是,并非所有产生的非整数都会导致了内部的字体模糊。

这里有个简单的示意:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

还是上述的例子,当高度从 477px 一直调整到 469px 的过程中,只有 477px475px 导致了模糊,而 473, 471, 469 则没有。所以,这也只是引发模糊的一个必要条件。

  1. 文本内容是否模糊还与屏幕有关,高清屏(dpr > 2)下不容易触发,更多发生在普通屏幕下(dpr = 1)

在我实测的过程中还发现,这个现象基本只会发生在 dpr 为 1 的普通屏幕下。

类似于 MAC 的高清屏幕则不太会触发这个问题。

dpr = 物理像素 / 设备独立像素,表示设备像素比。这个与我们通常说的视网膜屏(多倍屏,Retina屏)有关。设备像素比描述的是未缩放状态下,物理像素和设备独立像素的初始比例关系。

  1. 并非所有浏览器都是这个表现,基本发生在 chromium 内核。

那么,为何会发生这种现象?针对这个问题,没有找到特别官方的回答,普遍的认为是因为:

由于浏览器将图层拆分到 GPU 以进行 3D 转换,而非整数的像素偏移,使得 Chrome 在字体渲染的时候,不是那么的精确

关于这个问题,感兴趣的可以再看看这两个讨论:

使用 round() 函数解决模糊问题

在之前,上面的这个基于 transform 的问题基本是无解的,想要不模糊,就需要替换掉 transfrom 方法。

而在有了 round() 后,我们可以通过 round() 函数,保证作用了 transform: translate() 或者 transform: scale() 后的计算值一定是正整数,从而避免模糊问题。

譬如,原本的 CSS 如下:

.container {     width: 50vw;     height: 50vh;     transform: translate(-50%, -50%); } 

此时,transform: translate() 的实际最终计算值是会出现小数的。因此,我们可以使用 round() 函数进行取整:

.container {     width: 50vw;     height: 50vh;     transform: translate(round(-50%, 1px), round(-50%, 1px)); } 

我们可以使用如下 JavaScript 代码,打印出 transform 实时的计算值。

window.addEventListener("resize", () => {     const transform = getComputedStyle(document.querySelectorAll("div")[0]).transform;     console.log("transform:", transform); });  

如果使用 transform: translate(-50%, -50%) resize 整个页面,可以看到如下打印值:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

可以看到,此时,transform: matrix(1, 0, 0, 1, -50.5, -106.75) 的中的后两位,其实就是 transform: translate(-50.5px, 106.75px),是存在小数值的。

而使用了 transform: translate(round(-50%, 1px), round(-50%, 1px)) 后,将不会再出现小数值:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

完整的代码,你可以戳这里试一试:CodePen Demo -- round() Demo

借由 round() 函数,我们成功的解决了一直以来,Chrome 中非常棘手的一个模糊问题!

使用 round() 模拟步骤缓动动画

round() 还有一个有趣用法。我们可以使用 round() 实现类似于 CSS Animation 中的 steps() 步骤动画的效果。

我们来看这么一个 DEMO:

<div></div> 
@property --angle {   syntax: '<angle>';   inherits: false;   initial-value: 0deg; }  div {     width: 200px;     height: 200px;     border-radius: 50%;     background: conic-gradient(#fc0, #fc0 15deg, transparent 15deg, transparent 30deg);     transform: rotate(var(--angle));     animation: propertyRotate 2s infinite linear; }  @keyframes propertyRotate {     100% {         --angle: 360deg;     } } 

这里,我们实现了这么一个动画效果:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

我们可以利用 round(),把一个连贯动画,拆解成步骤动画:

div {    // ...    // transform: rotate(var(--angle));    transform: rotate(round(var(--angle), 30deg)); } 

上面,我们使用 transform: rotate(round(var(--angle), 30deg)) 替换了 transform: rotate(var(--angle))

round(var(--angle), 30deg) 保证了其取值只能是 30deg 的倍数或者 0deg。因此,我们可以得到和使用 stpes() 步骤动画一样的效果:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

上面使用了 round() 的动画,和如下的动画效果是一致的:

div {     transform: rotate(round(var(--angle), 30deg)); } // 等同于 div {     transform: rotate(var(--angle));     animation: propertyRotate 2s infinite steps(12); } 

因此,使用 round(),我们也可以轻松的实现类似如下的 Loading 动画效果:

现代 CSS 解决方案:数学函数 Round

完整的代码,你可以戳这里进行了解:CodePen Demo -- CSS Math Function Round() Animation Demo

最后

好了,本文到此结束,希望本文对你有所帮助 ?

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