CSS vaizdo perėjimų pseudoelementų našumas: perėjimo elementų atvaizdavimas

CSS vaizdo perėjimų API (angl. View Transitions API) siūlo galingą būdą kurti sklandžius ir vizualiai patrauklius perėjimus tarp skirtingų būsenų žiniatinklio programoje. Tačiau norint pasiekti optimalų našumą su vaizdo perėjimais, reikia gerai suprasti, kaip atvaizduojami perėjimo elementai ir kaip sumažinti atvaizdavimo kaštus. Šiame straipsnyje gilinamasi į perėjimo elementų atvaizdavimo našumo aspektus, pateikiant praktinių įžvalgų ir metodų, kaip užtikrinti, kad jūsų vaizdo perėjimai būtų ir gražūs, ir efektyvūs.

Vaizdo perėjimų pseudoelementų supratimas

Vaizdo perėjimų API automatiškai fiksuoja elementų momentines nuotraukas perėjimo metu ir apgaubia jas pseudoelementais, leidžiančiais animuoti jų išvaizdą ir poziciją. Pagrindiniai pseudoelementai, dalyvaujantys perėjimų atvaizdavime, yra:

• ::view-transition-group(pavadinimas): Grupuoja elementus su tuo pačiu perėjimo pavadinimu, sukurdama vizualų perėjimo konteinerį.
• ::view-transition-image-pair(pavadinimas): Turi ir seną, ir naują vaizdus, dalyvaujančius perėjime.
• ::view-transition-old(pavadinimas): Atstovauja senąją elemento būseną.
• ::view-transition-new(pavadinimas): Atstovauja naująją elemento būseną.

Norint optimizuoti našumą, labai svarbu suprasti, kaip šie pseudoelementai yra atvaizduojami. Naršyklė sukuria šiuos elementus dinamiškai, o jų vizualinės savybės valdomos per CSS animacijas ir perėjimus.

Atvaizdavimo konvejeris ir vaizdo perėjimai

Atvaizdavimo konvejerį sudaro keli etapai, kuriuos naršyklė atlieka norėdama parodyti turinį ekrane. Norint optimizuoti našumą, būtina suprasti, kaip vaizdo perėjimai sąveikauja su šiuo konvejeriu. Pagrindiniai etapai yra:

• JavaScript: Inicijuoja vaizdo perėjimą iškviečiant document.startViewTransition().
• Stilius: Naršyklė apskaičiuoja CSS stilius, kurie taikomi perėjimo elementams.
• Išdėstymas: Naršyklė nustato kiekvieno elemento poziciją ir dydį puslapyje.
• Piešimas: Naršyklė piešia vizualius elementus ant bitų žemėlapių ar sluoksnių.
• Kompozicija: Naršyklė sujungia sluoksnius į galutinį vaizdą, skirtą rodyti.

Vaizdo perėjimai gali paveikti kiekvieno etapo našumą, ypač piešimo ir kompozicijos etapus. Sudėtingi perėjimai su daugybe elementų, painiomis animacijomis ar brangiomis CSS savybėmis gali žymiai padidinti atvaizdavimo laiką ir sukelti trūkčiojančias animacijas.

Veiksniai, veikiantys perėjimo elementų atvaizdavimo našumą

Prastam atvaizdavimo našumui vaizdo perėjimų metu gali turėti įtakos keli veiksniai:

• Piešimo sudėtingumas: Animuojamų vizualinių elementų sudėtingumas tiesiogiai veikia piešimo laiką. Elementams su šešėliais, gradientais, suliejimais ar sudėtingomis formomis atvaizduoti reikia daugiau apdorojimo galios.
• Sluoksnių kūrimas: Tam tikros CSS savybės, tokios kaip transform, opacity ir will-change, gali inicijuoti naujų sluoksnių kūrimą. Nors sluoksniai gali pagerinti kompozicijos našumą, per didelis sluoksnių kūrimas gali pridėti papildomų išlaidų.
• Kompozicijos sudėtingumas: Kelių sluoksnių sujungimas į galutinį vaizdą gali būti skaičiavimo požiūriu brangus, ypač jei sluoksniai persidengia ar reikalauja maišymo.
• Animacijos sudėtingumas: Sudėtingos animacijos, apimančios daugybę savybių ar kadrų, gali apkrauti naršyklės atvaizdavimo variklį.
• Elementų skaičius: Vien animuojamų elementų skaičius perėjimo metu gali paveikti našumą, ypač mažesnės galios įrenginiuose.
• Perpaišymai ir išdėstymo perskaičiavimai: Elemento geometrijos (dydžio ar pozicijos) pakeitimai gali sukelti išdėstymo perskaičiavimą (angl. reflow), priverčiant naršyklę perskaičiuoti puslapio išdėstymą. Elemento išvaizdos pakeitimai gali sukelti perpaišymą (angl. repaint). Tiek perpaišymai, tiek išdėstymo perskaičiavimai yra brangios operacijos, kurias reikėtų minimizuoti.

Perėjimo elementų atvaizdavimo optimizavimo metodai

Norėdami pasiekti sklandžius ir efektyvius vaizdo perėjimus, apsvarstykite šiuos optimizavimo metodus:

1. Sumažinkite piešimo sudėtingumą

• Supaprastinkite vizualinius elementus: Rinkitės paprastesnius dizainus su mažiau šešėlių, gradientų ir suliejimų. Apsvarstykite galimybę saikingai naudoti CSS filtrus, nes jie gali būti našumo požiūriu intensyvūs.
• Optimizuokite paveikslėlius: Naudokite optimizuotus paveikslėlių formatus, tokius kaip WebP ar AVIF, ir įsitikinkite, kad paveikslėlių dydis atitinka jų rodymo matmenis. Venkite didelių paveikslėlių mažinimo naršyklėje, nes tai gali sukelti nereikalingą apdorojimą.
• Naudokite vektorinę grafiką (SVG): SVG yra mastelio keitimui pritaikyti ir dažnai našesni nei rastriniai paveikslėliai paprastoms formoms ir piktogramoms. Optimizuokite SVG, pašalindami nereikalingus metaduomenis ir supaprastindami takelius.
• Venkite persidengiančių sudėtingų fonų: Persidengiantys gradientai ar sudėtingi fono paveikslėliai gali žymiai padidinti piešimo laiką. Stenkitės supaprastinti fonus arba naudokite vientisas spalvas, kur įmanoma.

Pavyzdys: Užuot naudoję sudėtingą gradientą su keliais spalvų taškais, apsvarstykite galimybę naudoti paprastesnį gradientą su mažiau taškų arba vienspalvį foną. Jei naudojate paveikslėlį, įsitikinkite, kad jis optimizuotas žiniatinkliui.

2. Optimizuokite sluoksnių valdymą

• Naudokite will-change saikingai: Savybė will-change nurodo naršyklei, kad elementas keisis, leisdama jai iš anksto atlikti optimizavimus. Tačiau per didelis will-change naudojimas gali sukelti per didelį sluoksnių kūrimą ir padidinti atminties suvartojimą. Taikykite will-change tik tiems elementams, kurie yra aktyviai animuojami.
• Apgalvotai perkelkite elementus į sluoksnius: Tam tikros CSS savybės, tokios kaip transform ir opacity, automatiškai perkelia elementus į sluoksnius. Nors tai gali pagerinti kompozicijos našumą, per didelis sluoksnių kūrimas gali pridėti papildomų išlaidų. Būkite atidūs, kurie elementai perkeliami į sluoksnius, ir venkite nereikalingo sluoksnių kūrimo.
• Konsoliduokite sluoksnius: Jei įmanoma, pabandykite sujungti kelis elementus į vieną sluoksnį. Tai gali sumažinti sluoksnių, kuriuos naršyklė turi valdyti, skaičių ir pagerinti kompozicijos našumą.

Pavyzdys: Užuot animavę atskirus elementus grupėje, apsvarstykite galimybę animuoti visą grupę kaip vieną sluoksnį, taikydami transform pagrindiniam elementui.

3. Supaprastinkite animacijas

• Naudokite Transform ir Opacity: Animuoti transform ir opacity paprastai yra našiau nei animuoti kitas CSS savybes, nes šias savybes gali tiesiogiai valdyti GPU.
• Venkite išdėstymą keičiančių savybių: Animuojant savybes, kurios veikia išdėstymą, pvz., width, height, margin ir padding, gali būti sukelti išdėstymo perskaičiavimai, kurie yra brangios operacijos. Vietoj to naudokite transform, kad animuotumėte elementų dydį ir poziciją.
• Naudokite CSS perėjimus, o ne JavaScript animacijas: CSS perėjimai dažnai yra našesni nei JavaScript animacijos, nes naršyklė gali juos efektyviau optimizuoti.
• Sumažinkite kadrų skaičių: Mažiau kadrų paprastai reiškia sklandesnes ir efektyvesnes animacijas. Venkite nereikalingų kadrų ir siekite sklandžių perėjimų su minimaliais žingsniais.
• Išmintingai naudokite transition-duration: Trumpesnė perėjimo trukmė gali suteikti animacijoms greitesnį pojūtį, tačiau labai trumpa trukmė taip pat gali padaryti našumo problemas labiau pastebimas. Eksperimentuokite su skirtingomis trukmėmis, kad rastumėte pusiausvyrą tarp reaktyvumo ir sklandumo.
• Optimizuokite lėtėjimo funkcijas: Kai kurios lėtėjimo funkcijos (angl. easing functions) yra skaičiavimo požiūriu brangesnės nei kitos. Eksperimentuokite su skirtingomis lėtėjimo funkcijomis, kad rastumėte tą, kuri suteikia norimą vizualinį efektą su minimaliu poveikiu našumui.

Pavyzdys: Užuot animavę elemento width, naudokite transform: scaleX(), kad pasiektumėte tą patį vizualinį efektą nesukeldami išdėstymo perskaičiavimo.

4. Optimizuokite elementų skaičių

• Sumažinkite DOM dydį: Mažesnis DOM paprastai reiškia geresnį našumą. Pašalinkite nereikalingus elementus iš puslapio ir, kur įmanoma, supaprastinkite DOM struktūrą.
• Virtualizuokite sąrašus ir tinklelius: Jei animuojate ilgus sąrašus ar tinklelius, apsvarstykite galimybę naudoti virtualizacijos metodus, kad būtų atvaizduojami tik matomi elementai. Tai gali žymiai sumažinti animuojamų elementų skaičių ir pagerinti našumą.
• Naudokite CSS izoliavimą (containment): Savybė contain leidžia izoliuoti DOM dalis, neleidžiant pakeitimams vienoje srityje paveikti kitų sričių. Tai gali pagerinti atvaizdavimo našumą, sumažinant išdėstymo perskaičiavimų ir perpaišymų apimtį.

Pavyzdys: Jei turite ilgą elementų sąrašą, naudokite biblioteką, pvz., React Virtualized ar vue-virtual-scroller, kad atvaizduotumėte tik tuos elementus, kurie šiuo metu matomi peržiūros srityje.

5. Atvaizdavimas iš priekio į galą ir Z indeksas

Tvarka, kuria piešiami elementai, taip pat gali paveikti našumą. Naršyklės paprastai piešia elementus iš priekio į galą, o tai reiškia, kad elementai su didesnėmis z-indekso reikšmėmis piešiami vėliau. Sudėtingi persidengiantys elementai su skirtingomis z-indekso reikšmėmis gali sukelti perpiešimą (angl. overdraw), kai pikseliai piešiami kelis kartus. Nors vaizdo perėjimų API valdo z-indeksą, kad užtikrintų sklandžius perėjimus, vis tiek labai svarbu suprasti z-indekso veikimą.

• Minimizuokite persidengiančius elementus: Sumažinkite persidengiančių elementų skaičių savo dizaine. Ten, kur persidengimas yra būtinas, įsitikinkite, kad elementai yra optimizuoti kompozicijai.
• Strategiškai naudokite Z-indeksą: Atsargiai priskirkite z-indekso reikšmes, kad išvengtumėte nereikalingo perpiešimo. Stenkitės, kad atskirų z-indekso reikšmių skaičius būtų kuo mažesnis.
• Venkite permatomų perdangų: Permatomų perdangų atvaizdavimas gali būti brangus, nes naršyklė turi maišyti po jomis esančius pikselius. Apsvarstykite galimybę naudoti nepermatomas spalvas arba optimizuotus paveikslėlių formatus su alfa kanalais.

Pavyzdys: Jei turite modalinį langą, kuris uždengia pagrindinį turinį, įsitikinkite, kad modalinis langas yra virš turinio naudojant z-indeksą ir kad modalinio lango fonas yra nepermatomas, kad išvengtumėte nereikalingo maišymo.

6. Įrankiai ir profiliavimas

Naršyklės kūrėjo įrankių naudojimas yra labai svarbus nustatant ir sprendžiant našumo problemas vaizdo perėjimuose.

• Chrome DevTools Performance skydelis: Naudokite Performance skydelį, kad įrašytumėte ir analizuotumėte savo vaizdo perėjimų atvaizdavimo našumą. Nustatykite ilgus piešimo laikus, per didelį sluoksnių kūrimą ir kitas našumo problemas.
• Firefox Profiler: Panašiai kaip Chrome DevTools, Firefox Profiler suteikia išsamių įžvalgų apie jūsų žiniatinklio programos našumą, įskaitant vaizdo perėjimus.
• WebPageTest: WebPageTest yra galingas internetinis įrankis, skirtas jūsų tinklalapių našumui testuoti skirtinguose įrenginiuose ir tinklo sąlygose. Naudokite WebPageTest, kad nustatytumėte našumo problemas, kurios gali būti nepastebimos jūsų vietinėje kūrimo aplinkoje.

Pavyzdys: Naudokite Chrome DevTools Performance skydelį, kad įrašytumėte vaizdo perėjimą ir analizuotumėte laiko juostą. Ieškokite ilgų piešimo laikų, per didelio sluoksnių kūrimo ir kitų našumo problemų. Nustatykite konkrečius elementus ar animacijas, kurios prisideda prie našumo problemų, ir taikykite aukščiau aprašytus optimizavimo metodus.

Realaus pasaulio pavyzdžiai ir atvejo analizės

Panagrinėkime kelis realaus pasaulio pavyzdžius, kaip šie optimizavimo metodai gali būti taikomi siekiant pagerinti vaizdo perėjimų našumą:

1 pavyzdys: El. prekybos produkto puslapio perėjimas

Įsivaizduokite el. prekybos svetainę, kuri naudoja vaizdo perėjimus, kad animuotų perėjimą tarp produktų sąrašo puslapių ir atskirų produktų puslapių. Pradinė implementacija kentėjo nuo trūkčiojančių animacijų dėl sudėtingų produktų paveikslėlių ir per didelio DOM dydžio.

Taikytos optimizacijos:

• Optimizuoti produktų paveikslėliai naudojant WebP formatą.
• Panaudotas atidėtas produktų paveikslėlių įkėlimas (lazy loading), siekiant sumažinti pradinį DOM dydį.
• Supaprastintas produkto puslapio išdėstymas, siekiant sumažinti DOM elementų skaičių.
• Animuotas produkto paveikslėlis naudojant transform, o ne width ir height.

Rezultatai:

• Perėjimo sklandumas pagerėjo 60%.
• Puslapio įkėlimo laikas sumažėjo 30%.

2 pavyzdys: Naujienų svetainės straipsnio perėjimas

Naujienų svetainė naudojo vaizdo perėjimus, kad animuotų perėjimą tarp straipsnių sąrašo puslapių ir atskirų straipsnių puslapių. Pradinė implementacija kentėjo nuo našumo problemų dėl sudėtingų CSS filtrų ir animacijų.

Taikytos optimizacijos:

• Sudėtingi CSS filtrai pakeisti paprastesnėmis alternatyvomis.
• Sumažintas kadrų skaičius animacijose.
• Saikingai naudotas will-change, siekiant išvengti per didelio sluoksnių kūrimo.

Rezultatai:

• Perėjimo sklandumas pagerėjo 45%.
• CPU naudojimas perėjimų metu sumažėjo 25%.

Išvada

CSS vaizdo perėjimai siūlo patrauklų būdą pagerinti žiniatinklio programų vartotojo patirtį. Suprasdami, kaip atvaizduojami perėjimo elementai, ir taikydami šiame straipsnyje aprašytus optimizavimo metodus, galite užtikrinti, kad jūsų vaizdo perėjimai būtų ir vizualiai patrauklūs, ir našūs. Nepamirškite profiliuoti savo perėjimų naudodami naršyklės kūrėjo įrankius, kad nustatytumėte ir išspręstumėte našumo problemas. Teikdami pirmenybę našumui, galite kurti žiniatinklio programas, kurios yra ir patrauklios, ir reaktyvios, suteikdamos sklandžią vartotojo patirtį įvairiuose įrenginiuose ir tinklo sąlygose. Pagrindinės išvados apima vizualinių elementų supaprastinimą, sluoksnių valdymo optimizavimą, animacijų supaprastinimą, elementų skaičiaus mažinimą ir strateginį z-indekso naudojimą. Nuolat stebėdami ir optimizuodami savo vaizdo perėjimus, galite užtikrinti, kad jūsų žiniatinklio programos visame pasaulyje teiktų nuosekliai sklandžią ir malonią vartotojo patirtį.