超级强大的SVG SMIL animation动画详解 « 张鑫旭-鑫空间-鑫生活

//zxx: 本文的SVG在有缓存时候是无动画效果，此时您可以试着【右键-新标签页打开图片】。

一、SVG SMIL animation概览

1. SMIL是什么？
SMIL不是指「水蜜梨」，而是Synchronized Multimedia Integration Language（同步多媒体集成语言）的首字母缩写简称，是有标准的。本文所要介绍的SVG动画就是基于这种语言。

SMIL允许你做下面这些事情：

动画元素的数值属性（X, Y, …）
动画属性变换（平移或旋转）
动画颜色属性
沿着运动路径运动

注意到“沿着运动路径运动”这一条没？前面的三条CSS3都是可以有所担当的，最后这一条，呵呵，CSS3只能蹲在墙角画圈圈了！（更正与2020-08-08 目前CSS offset属性也可以让元素沿着额不规则路径运动）

SVG的动画元素是和SMIL开发组合作开发的。SMIL开发组和SVG开发组合作开发了SMIL动画规范，在规范中制定了一个基本的XML动画特征集合。SVG吸收了SMIL动画规范当中的动画优点，并提供了一些SVG继承实现。

2. 强大之处是？
除了可以实现「路径动画」，SVG animation最强大的地方在于：™只要在页面放几个animate元素，没有任何CSS, 没有任何JS，页面上的元素就像是没吃草的马儿一样，愉快地跑起来了。你会发现，我勒个去，原来要实现个动画效果这么简单。什么CSS3动画，哪边凉快哪边呆着吧！

唷，不信？给你个马，看它跑不跑！

<svg width="320" height="320" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <g> 
    <text font-family="microsoft yahei" font-size="120" y="160" x="160">马</text>
    <animateTransform attributeName="transform" begin="0s" dur="10s" type="rotate" from="0 160 160" to="360 160 160" repeatCount="indefinite"/>
  </g>
</svg>

旋转木马

如何？是不是看到了童年梦幻的旋转木马效果？纳尼？你没看到。请检查您现在使用的浏览器，IE浏览器(包括IE11)是不支持的哦，亲~

SVG SMIL animation的浏览器支持表

如果不是浏览器原因，那就是缓存作祟，可以点击这里浏览器访问：horse.svg。

二、SVG animation元素及效果概览

5大元素，1统江湖。

5大受损一个对策

<set>
<animate>
<animateColor>
<animateTransform>
<animateMotion>

这5个元素犹如篮球场上的5名队员，分别实现不同类别的动画。

1. set
set意思设置，此元素没有动画效果。你可能会疑问了，既然这个元素没有动画效果，怎么会是animation五大天团成员之一呢？

OK, 这样的，虽然set虽然不能触发连续的动画，但是，其还是可以实现基本的延迟功能。就是指：可以在特定时间之后修改某个属性值（也可以是CSS属性值）。

举个例子，下面这个「马」会在3秒之后从横坐标160的位置移动60这个位置。

3秒后会移动的马

如果您确信您的浏览器够坚挺，同时没看到马儿突然的位移效果（缓存），您可以狠狠地点击这里：horse-set.svg

直接在浏览器中打开SVG一睹真容吧~~

三、SVG animation参数详解

1. attributeName = <attributeName>
要变化的元素属性名称，① 可以是元素直接暴露的属性，例如，对于本文反复出现的「马」对应的text元素上的x, y或者font-size; ② 可以是CSS属性。例如，透明度opacity.

2. attributeType = “CSS | XML | auto”
attributeType支持三个固定参数，CSS/XML/auto. 用来表明attributeName属性值的列表。x, y以及transform就属于XML, opacity就属于CSS. auto为默认值，自动判别的意思（实际上是先当成CSS处理，如果发现不认识，直接XML类别处理）。因此，如果你不确信某属性是XML类别还是CSS类别的时候，我的建议是不设置attributeType值，直接让浏览器自己去判断，几乎无差错。

不知大家有没有和我一样的疑问：“既然浏览器酱可以自己判断属性类别，那这个属性还有什么意义吗？”我琢磨着，可能某些属性，XML能其作用，CSS也能其作用，例如font-size, 此时就需要明确下归属。

3. from, to, by, values
上面4个属性是一个家族的，是最具哲理的一个家族。他们解决的是非常有哲理的问题：你从哪里来？要到哪里去？……

from = “<value>“: 动画的起始值。
to = “<value>“: 指定动画的结束值。
by = “<value>“: 动画的相对变化值。
values = “<list>“: 用分号分隔的一个或多个值，可以看出是动画的多个关键值点。

from, to, by, values虽然属于一个家族，但是相互之间还是有制约关系的。有以下一些规则：
a. 如果动画的起始值与元素的默认值是一样的，from参数可以省略。
b. （不考虑values）to,by两个参数至少需要有一个出现。否则动画效果没有。to表示绝对值，by表示相对值。拿位移距离，如果from是100, to值为160则表示移动到160这个位置，但是，如果by值是160，则表示移动到100+160=260这个位置。
c. 如果to,by同时出现，则by打酱油，只识别to.
d. 如果to,by,values都没设置，自然没动画效果。如果任意（包括from）一个属性的值不合法，规范上说是没有动画效果。但是，据我测试，FireFox浏览器确实如此，但是Chrome特意做了写容错处理。例如，本来是数值的属性，写了个诸如a这个不合法的值，其会当作0来处理，动画效果依然存在。
e. values可以是一个值或多值。根据我在Chrome浏览器下的测试，是一个值的时候是没有动画效果。多值时候有动画效果。当values值设置并能识别时候，from, to, by的值都会被忽略。那values属性是干什么的呢？别看名字挺大众的，其还是有些功力的。我们实现动画，不可能就是单纯的从a位置到b位置，有时候，需要去c位置过渡下。此时，实际上有3个动画关键点。而from, to/by只能驾驭两个，此时就是values大显身手的时候了！例如下面这个聪明的马儿来回跑的效果（没有效果点这里horse-values.svg）：

相关SVG代码如下：

<svg width="320" height="200" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
    <text font-family="microsoft yahei" font-size="120" y="150" x="160">
        马
        <animate attributeName="x" values="160;40;160" dur="3s" repeatCount="indefinite" />
    </text>
</svg>

总结下，也就是from-to动画、from-by动画、to动画、by动画以及values动画。

4. begin, end
begin指动画开始的时间，看上去很简单。设个时间，延迟嘛~~实际上非也非也，上面出现的beigin="3s"只是最简单最基本的表示。

begin的定义是分号分隔的一组值。看到没？是一组值，单值只是其中的情况之一。例如，beigin="3s;5s"表示的是3s之后动画走一下，6s时候动画再走一下（如果之前动画没走完，会立即停止从头开始）。所以，如果一次动画时间为3s, 即dur="3s"，同时没有repeatCount属性时候，我们可以看到动画似乎连续执行了2次。

时间值
既然这里提到了时间，就顺势讲简单一下SVG animation中的时间表示(也适用于dur, end属性)。常见单位有 "h"|"min"|"s"|"ms"

时间值支持的格式和规则相当复杂，例如我我规范上看到这个：1997-07-16T19:20:30.45+01:00. 以及洋洋洒洒N多看不懂的示意。尼玛，这个要通透我周末钓鱼时间都没了，关键是没有必要。所以，我们还是了解下最常见的基本使用。

上面的单位含义都是英文单位的缩写。例如h表示小时(hour).

时间值支持小数写法，因此，90s我们也可以使用1.5miu表示。时间值还支持hh:mm:ss这种写法，因此，90s我们也可以使用01:30表示。

还有一点，十进制的小数值是秒的浮点定义。什么意思呢？就是如果begin="1.5"没有单位，这里的小数点表示秒，也就是1.5s的意思。所以，上面N次出现的beigin="3s"也可以简写作beigin="3". 我测了下，FireFox和Chrome浏览器都是支持的。

① offset-value表示偏移值，数值前面有+或-. 应该指相对于documentdocument的begin值而言。
② syncbase-value基于同步确定的值。语法为：[元素的id].begin/end +/- 时间值. 就是说借用其他元素的begin值再加加减减，这个可以准确实现两个独立元素的动画级联效果。OK，看完下面的例子一定会豁然开朗，对于上面的offset-value也会有一定的认知。

这样的代码：

<svg width="320" height="200" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
    <text font-family="microsoft yahei" font-size="120" y="160" x="160">马
        <animate id="x" attributeName="x" to="60" begin="0s" dur="3s" fill="freeze" />
        <animate attributeName="y" to="100" begin="x.end" dur="3s" fill="freeze" />
    </text>
</svg>

于是，实现了一个马儿折线跑的效果，先横向移动，再无缝纵向移动（没有效果点这里horse-animate-x-y.svg）。

如果您发现没有效果，可以狠狠地点击这里直接在浏览器中显示SVG：horse-animate-x-y.svg

可以看到，后面attributeName为y的元素的begin值是x.end. x.end中的x就是上面一个animate元素的id值，而end是动画元素都有的一个属性，动画结束的时间。因此，begin="x.end"意思就是，当id为x的元素动画结束的时候，我执行动画。非常类似于PowerPoint动画的“上一个动画之后”的选项。

当然，我们还可以增加一些偏移值，例如begin="x.end-1s", 就表示id为x的元素动画结束前一秒开始纵向移动。

③ event-value这个表示与事件相关联的值。类似于PowerPoint动画的“点击执行该动画”。语法是：[元素的id].[事件类型] +/- 时间值. 举个例子，点击下图的圆圈圈，马儿它就会自己跑！

SVG代码如下：

<svg id="svg" width="320" height="200" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
    <circle id="circle" cx="100" cy="100" r="50"></circle>
    <text font-family="microsoft yahei" font-size="120" y="160" x="160">马
        <animate attributeName="x" to="60" begin="circle.click" dur="3s" />
    </text>
</svg>

代码的关键点就是上面红色高亮的begin="circle.click", 其中circle为circle元素（黑色圆）的id, click表示点击事件。含义一目了然，如果你想点击圆圈圈2秒钟后马儿才跑，很简单，偏移时间加上就可以了——begin="circle.click+2s".

主要注意的是，这类与事件关联的SVG需要内联在页面中，否则click什么的都是徒劳。

④ repeat-value指重复多少次之后干嘛干嘛。语法为：[元素的id].repeat(整数) +/- 时间值. 举个例子，下面这个马儿会在水平运动2次之后，斜向运动（没有效果点这里horse-repeat-value.svg）……
马儿跑了2次后变向

SVG代码如下：

<svg width="320" height="200" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
    <text font-family="microsoft yahei" font-size="120" y="160" x="160">马
        <animate id="x" attributeName="x" to="60" begin="0s" dur="3s" repeatCount="indefinite" />
        <animate attributeName="y" to="100" begin="x.repeat(2)" dur="3s" fill="freeze" />
    </text>
</svg>

begin="x.repeat(2)"指id为x的元素的动画重复2次后执行~~

⑤ accessKey-value定义快捷键。即按下某个按键动画开始。语法为：accessKey(" character "). character表示快捷键所在的字符，举个例子，按下s键动画走起。SVG代码如下：

<svg width="320" height="200" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
    <text font-family="microsoft yahei" font-size="120" y="160" x="160">马
        <animate attributeName="x" to="60" begin="accessKey(s)" dur="3s" repeatCount="indefinite" />
    </text>
</svg>

SVG实时显示如下：

按下键盘上的字母"s", 理论上动画就会执行。但是，据我测试，我的Chrome浏览器（版本36）上是没有效果的，FireFox浏览器效果杠杠的！所以，如果您的浏览器没有效果，但是手上有火狐，可以复制下面这个地址去FireFox浏览器下感受下：http://www.zhangxinxu.com/study/201408/horse-accesskey-value.svg

⑥ wallclock-sync-value指真实世界的时钟时间定义。时间语法是基于在ISO8601中定义的语法。例如上面提到的1997-07-16T19:20:30.45+01:00这个让人呵呵呵的时间表示。

⑦ "indefinite"就是这个字符串值，表示“无限等待”。据说需要beginElement()方法触发或者指向该动画元素的超链接(SVG中的a元素)。
下面代码是beginElement()方法触发的例子：

<svg id="svg" width="320" height="200" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
    <text font-family="microsoft yahei" font-size="120" y="160" x="160">马
        <animate attributeName="x" to="60" begin="indefinite" dur="3s" />
    </text>
</svg>

var animate = document.getElementsByTagName("animate")[0];
if (animate) {
    document.getElementById("svg").onclick = function() {
        animate.beginElement();
    };
}

上面是HTML代码，下面是JS代码。意思很简单，点击我们的svg, 触发animate元素的beginElement()方法，前提是begin="indefinite". 由于牵扯JS, 文章页拘谨了，您可以狠狠地点击这里：beginElement()方法触发SVG动画demo

超链接触发的例子参见下面：

SVG代码如下：

<svg width="320" height="200" font-family="microsoft yahei" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
     <text font-size="120" y="160" x="160">马
          <animate id="animate" attributeName="x" to="60" begin="indefinite" dur="3s" repeatCount="indefinite" />
     </text>
     <a xlink:href="#animate">
          <text x="10" y="20" fill="#cd0000" font-size="30">点击我</text>
     </a>
</svg>

从上面代码可以看出，动画触发条件很简单，只要a元素的xlink:href指向的我们的动画元素就可以了。

如果上面SVG没效果，可以试试点击这里直接浏览器中访问：horse-begin-link.svg

最后，搞一段规范上出现的一段文字：

If no begin is specified, the default value is “0” – the animation begins when the document begins. If there is any error in the argument value syntax for begin, the default value for begin will be used.

意思是，没有begin或者begin参数解析异常，都当作0处理。

说到现在基本上都是begin属性，实际上end与begin除了名字和字面含义不一样，其值的种类与表意都是一模一样的，我这里就不重复啰嗦了。

5. dur
dur属性值比begin简单了好几层楼，就后面两种：常规时间值 | "indefinite".

“常规时间值”就是3s之类的正常值；"indefinite"指事件无限。试想下，动画时间无限，实际上就是动画压根不执行的意思。因此，设置为"indefinite"跟没有dur是一个意思，与dur解析异常一个意思。

6. calcMode, keyTimes, keySplines
这几个参数是控制动画先快还是先慢类似这样作用的。

calcMode属性支持4个值：discrete | linear | paced | spline. 中文意思分别是：“离散”|“线性”|“踏步”|“样条”。

discrete: from值直接跳到to值。
linear: animateMotion元素以外元素的calcMode默认值。动画从头到尾的速率都是一致的。
paced: 通过插值让动画的变化步调平稳均匀。仅支持线性数值区域内的值，这样点之间“距离”的概念才能被计算（如position, width, height等）。如果”paced“指定，任何keyTimes或keySplines值都会打酱油。
spline: 插值定义贝塞尔曲线。spline点的定义在keyTimes属性中，每个时间间隔控制点由keySplines定义。

keyTimes = “<list>”
跟上面提到的<list>类似，都是分号分隔一组值。keyTimes总名字上看是关键时间点的意思，大致就是这个意思。前面提到过values也是多值，这里有一些约定的规则：首先，keyTimes值的数目要和values一致，如果是from/to/by动画，keyTimes就必须有两个值。然后对于linear和spline动画，第一个数字要是0, 最后一个是1。最后，每个连续的时间值必须比它前面的值大或者相等。

paced模式下，keyTimes会被忽略；keyTimes定义错误，也会被忽略；dur为indefinite也会被忽略。

keySplines = “<list>”
keySplines表示的是与keyTimes相关联的一组贝塞尔控制点（默认0 0 1 1）。每个控制点使用4个浮点值表示：x1 y1 x2 y2. 只有模式是spline时候这个参数才有用，也是分号分隔，值范围0~1，总是比keyTimes少一个值。

如果keySplines值不合法或个数不对，是没有动画效果的。

叨叨这么多，规范的术语还真是拗口，不急，我们先感受例子，然后再给大家通俗解释：
如下4个SVG，只展示重要部分代码：

<animate attributeName="x" dur="5s" values="0; 20; 160" calcMode="linear" />

<animate attributeName="x" dur="5s" values="0; 20; 160" calcMode="paced"/>

<animate attributeName="x" dur="5s" values="0; 80; 160" keyTimes="0; .8; 1" calcMode="linear"/>

<animate attributeName="x" dur="5s" values="0; 80; 160" keyTimes="0; .8; 1" calcMode="spline"  keySplines=".5 0 .5 1; 0 0 1 1" />

其效果为……您可以狠狠地点击这里：calcMode, keyTimes, keySplines属性demo

可以看到到4匹马上半途中你追我赶的经常场面：
四架马车截图

拿最后一个SVG说事吧，实际上就是values, keyTimes, keySplines三个人之间事情。values确定动画的关键位置，keyTimes确定到这个关键点需要的时间，keySplines确定的是每个时间点段之间的贝塞尔曲线，也就是具体的缓动表现。我们平时CSS3写的transition动画效果，也是这么回事，这是values值就两个，所以，keyTimes只能是0;1, 贝塞尔曲线就只有一个，要不ease, 要不linear等。

7. repeatCount, repeatDur
repeatCount表示动画执行次数，可以是合法数值或者”indefinite“（动画循环到电脑死机）。

repeatDur定义重复动画的总时间。可以是普通时间值或者”indefinite（”动画循环到电脑死机）。

例如这个：

<animate attributeName="x" to="60" dur="3s" repeatCount="indefinite" repeatDur="10s" />

动画只玩执行完整3个 + 一个1/3个动画。因为repeat总时间就10s而已。

8. fill
fill表示动画间隙的填充方式。支持参数有：freeze | remove. 其中remove是默认值，表示动画结束直接回到开始的地方。freeze“冻结”表示动画结束后像是被冻住了，元素保持了动画结束之后的状态。

9. accumulate, additive
accumulate是累积的意思。支持参数有：none | sum. 默认值是none. 如果值是sum表示动画结束时候的位置作为下次动画的起始位置。

additive控制动画是否附加。支持参数有：replace | sum. 默认值是replace. 如果值是sum表示动画的基础知识会附加到其他低优先级的动画上，

举两个例子，下面是例子1：

<img ...>
   <animateMotion begin="0" dur="5s" path="[some path]" additive="sum" fill="freeze" />
   <animateMotion begin="5s" dur="5s" path="[some path]" additive="sum" fill="freeze" />
   <animateMotion begin="10s" dur="5s" path="[some path]" additive="sum" fill="freeze" />
</img>

这里轮到第二个动画的时候，路径是从第一个动画路径结束地方开始的，于是，3个动画完美无缝连接起来了。

例子2：

<animateTransform attributeName="transform" type="scale" from="1" to="3" dur="10s" repeatCount="indefinite" additive="sum"/>
<animateTransform attributeName="transform" type="rotate" from="0 30 20" to="360 30 20" dur="10s" fill="freeze" repeatCount="indefinite" additive="sum"/>;

这里，两个动画同时都是transform，都要使用一个type属性，好在这个例子additive="sum"是累加的而不是replace替换。于是，我们就可以是实现一边旋转一边放大的效果（没有效果点这里horse-animate-sum.svg）。

旋转放大木马

10. restart
restart这个属性诞生的背景如下：很多动画呢，其触发可能与事件相关，例如，点击某圆圈，马儿就跑。而且，似乎没点一次，马儿就跑一下。现在，存在这种情况，希望马儿只跑一次，之后在点击就没有反应。这种需求的出现迫使restart参数的出现。支持的参数有：always | whenNotActive | never.

always是默认值，表示总是，也就是点一次圈圈，马儿跑一下。whenNotActive表示动画正在进行的时候，是不能重启动画的。never表示动画是一波流。

很好理解的参数，就不举例了。

11. min, max
min/max表示动画执行最短和最长时间。支持参数为时间值和"media"（媒介元素有效）, max还支持indefinite.

12. ...
等其他遗漏参数。

四、动画的暂停与播放(补充于2015-10-08)

今天有同事询问如何暂停动画。是酱样子的，SVG animation中是有内置的API可以暂停和启动动画的。语法为：

// svg指当前svg DOM元素
// 暂停
svg.pauseAnimations();

// 重启动
svg.unpauseAnimations()

例如下面这个马儿，点击就会暂停，再点就会重新运动。

五、写在深夜的结束语

SVG SMIL animation动画相关资料很少，尤其对各个属性的解释、示例内容几乎没有。所以呢，本文一不小心就搞大搞长了。SVG SMIL animation动画不需要JS也不需要掌握CSS, 这对于那些喜欢动画，对动画有想法有天赋的的设计师而言，是个很好的工具、或者说舞台。其有机会可以好好创造很多精彩的内容了！我就是这么觉得的。

好，就这些，希望本文的内容能够对感兴趣的同行提供学习上的帮助。

本文前半部分的演示内容组织参考：SVG Animation
本文后半部分的参数演示详解参考：SMIL Animation

欢迎评论，欢迎交流！

更新于2017-02-24
根据有些资料显示，Chrome 45 & Opera 32版本之后 SMIL会在控制台console会有警告（虽然本人没有看到），以后有可能不支持的风险。我觉得应该是打算靠CSS来撑场子，因为很巧的是，Chrome 46和Opera 33正好开始支持CSS Motion Path了，真是心机浏览器。

更新于2019-01-19
根据用户反馈，Chrome目前已经暂停废弃SMIL，所以现在的chrome已经看不到那句warning了。

本文为原创文章，时间、人力成本惊人，目前其他地方几乎没有相关资料！因此若要转载，除了保留原出处，还需要把下图的二维码图弄上；或者任意金额的友情资助，算是文档购买，你可以任意复制与传播！
本文地址：http://www.zhangxinxu.com/wordpress/?p=4333

（本篇完）

记一次技术交流，feMerge滤镜复制任意DOM元素样式 (0.702)
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