CSS 漸變鋸齒消失術

在 CSS 中，漸變（Gradient）可謂是最爲強大的一個屬性之一。

但是，經常有同學在使用漸變的過程中會遇到漸變圖形產生的鋸齒問題。

何爲漸變鋸齒？

那麼，什麼是漸變圖形產生的鋸齒呢？

簡單的一個 DEMO：

<div></div>

div {
    width: 500px;
    height: 100px;
    background: linear-gradient(37deg), #000 50%, #f00 50%, #f00 0);
}

效果如下：

其實，鋸齒感已經非常明顯了，我們再放大了看，其內部其實是這樣的：

又或者是這樣：

有意思的是，鋸齒現象在 DPR 爲 1 的屏幕下特別明顯，而在一些高清屏（dpr > 1）的屏幕下，感受不會那麼明顯。

DPR（Device Pixel Ratio）爲設備像素比，DPR = 物理像素 / 設備獨立像素，設備像素比描述的是未縮放狀態下，物理像素和設備獨立像素的初始比例關係。

那麼爲啥會產生鋸齒感呢？

傳統網頁的呈現是基於像素單位的，對於這種一種顏色直接過渡另外一種顏色狀態的圖片，容易導致可視質量下降（信息失真）。因而對於普通的漸變元素，像是上述寫法，產生了鋸齒，這是非常常見的在使用漸變過程中的一個棘手問題。

簡單的解決辦法

解決失真的問題有很多。這裏最簡單的方式就是不要直接過渡，保留一個極小的漸變過渡空間。

上述的代碼，我們可以簡單改造一下：

div {
    width: 500px;
    height: 100px;
  - background: linear-gradient(37deg), #000 50%, #f00 50%, #f00);
  + background: linear-gradient(37deg), #000 49.5%, #f00 50.5%, #f00);
}

仔細看其中的變化，我們從 50% --> 50% 的直接過渡，變化成預留了 1% 的漸變過渡空間，效果如下：

可以看到，效果立馬有了大幅提升！

當然，如果不想修改原代碼，也可以通過疊加一層僞元素實現，這裏給出 3 種方式的對比圖：

<div></div>
<div class="gradient"></div>
<div class="pesudo"></div>

:root {
    --deg: 37deg;
    --c1: #000;
    --c2: #f00;
    --line-width: 0.5px;
}
div {
    margin: auto;
    width: 500px;
    height: 100px;
    background: linear-gradient(
        var(--deg),
        var(--c1) 50%,
        var(--c2) 50%,
        var(--c2) 0
    );
}
// 方法一：
.gradient {
    background: linear-gradient(
        var(--deg),
        var(--c1),
        var(--c1) calc(50% - var(--line-width)),
        var(--c2) calc(50% + var(--line-width)),
        var(--c2) 0
    );
}
// 方法二：
.pesudo {
    position: relative;

    &::before {
        content: "";
        position: absolute;
        top: 0;
        left: 0;
        right: 0;
        bottom: 0;
        background: linear-gradient(
            var(--deg),
            transparent,
            transparent calc(50% - var(--line-width)),
            var(--c1) calc(50% - var(--line-width)),
            var(--c2) calc(50% + var(--line-width)),
            transparent calc(50% + var(--line-width)),
            transparent
        );
    }
}

通過僞元素疊加的意思是，在產生鋸齒的地方，實現一個平滑過渡進行覆蓋：

效果如下：

CodePen Demo -- 消除 Gradient 鋸齒

劃重點！此方法適用於線性漸變、徑向漸變、角向漸變，是最爲簡單的消除 CSS 鋸齒的方式。

更爲高階的鋸齒消除法

當然，也還有其他更爲高階的鋸齒消除法。

在仿生獅子的這篇文章中 -- CSS 幻術 | 抗鋸齒，還介紹了另外一種有意思的消除鋸齒的方式。以下內容，部分摘錄至該文章。

我們可以建立一種邊緣鋸齒邊緣->重建鋸齒邊緣的鋸齒消除方法。

我們需要做的，就是在鋸齒處，疊加上另外一層內容，讓鋸齒感不那麼強烈。稱爲像素偏移抗鋸齒（Pixel-Offset Anti-Aliasing，POAA）。

在 Implementing FXAA 這篇博客中，解釋了 FXAA 具體是如何運作的。對於一個已經被找到的圖形邊緣，經過 FXAA 處理後會變成這樣，見下兩幅圖：

FXAA（Fast Approximate Anti-Aliasing），快速近似抗鋸齒，它找到畫面中所有圖形的邊緣並進行平滑處理。

我們可以輕易找到找到漸變的邊緣地方，就是那些漸變的顏色改變的地方。有了邊緣信息後，接着就要重建邊緣。重建邊緣也許可以再拆分，分爲以下幾個步驟：

• 需要通過某種方法得到透明度的點
• 這些點需要能夠組成線段
• 線段完全吻合我們的 Gradient
• 使線段覆蓋在 Gradient 的上一層以應用我們的修改

這就是大體思路，我們並沒有參與瀏覽器的渲染，而是通過像 FXAA 一樣的後處理的方法。在已渲染的圖像上做文章。

比如說，我們有這樣一張圖：

.circle-con {
    $c1: #cd3f4f;
    $c2: #e6a964;
    position: relative;
    height: 300px;
    background-image: repeating-radial-gradient(
        circle at 0% 50%, 
        $c1 0, 
        $c2 50px
    );
}

邊緣信息如下：

我們要做的，就是在它的邊緣處，利用漸變再生成一段漸變，通過準確疊加，消除漸變！原理圖如下：

原理可行，但是實操起來非常之複雜，計算量會比較大。感興趣的可以拿這段代碼嘗試一下：

.repeat-con {
    --c1: #cd3f4f;
    --c2: #e6a964;
    --c3: #5996cc;
    position: relative;
    height: 300px;
    background-image: repeating-linear-gradient(
        var(--deg),
        var(--c1),
        var(--c1) 10px,
        var(--c2) 10px,
        var(--c2) 40px,
        var(--c1) 40px,
        var(--c1) 50px,
        var(--c3) 50px,
        var(--c3) 80px
    );

    &.antialiasing {
        &:after {
            --offsetX: 0.4px;
            --offsetY: -0.1px;
            --dark-alpha: 0.3;
            --light-alpha: 0.6;
            --line-width: 0.6px;
            content: '';
            position: absolute;
            top: var(--offsetY);
            left: var(--offsetX);
            width: 100%;
            height: 100%;
            opacity: 0.5;
            background-image: repeating-linear-gradient(
                var(--deg),
                var(--c3),
                transparent calc(0px + var(--line-width)),
                transparent calc(10px - var(--line-width)),
                var(--c2) 10px,
                var(--c1) 10px,
                transparent calc(10px + var(--line-width)),
                transparent calc(40px - var(--line-width)),
                var(--c1) 40px,
                var(--c2) 40px,
                transparent calc(40px + var(--line-width)),
                transparent calc(50px - var(--line-width)),
                var(--c3) 50px,
                var(--c1) 50px,
                transparent calc(50px + var(--line-width)),
                transparent calc(80px - var(--line-width)),
                var(--c1) 80px
            );
        }
    }
}

最後

簡單總結一下，本文介紹了幾種 CSS 中可行的消除漸變鋸齒的方法。

好了，本文到此結束，希望本文對你有所幫助 😃

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