Опанування одиниць CSS Viewport: Комплексний посібник з адаптивного дизайну

У світі веб-розробки, що постійно розвивається, створення адаптивних дизайнів, які бездоганно пристосовуються до різних розмірів екранів, є першочерговим завданням. Одиниці CSS Viewport (vw, vh, vmin, vmax, vi та vb) пропонують потужний спосіб досягти цього, забезпечуючи гнучкий та масштабований підхід до визначення розмірів елементів відносно області перегляду (viewport). Цей комплексний посібник глибоко зануриться в тонкощі одиниць viewport, досліджуючи їх функціональність, практичне застосування та найкращі практики впровадження.

Розуміння одиниць Viewport

Одиниці viewport — це відносні одиниці довжини в CSS, які базуються на розмірі області перегляду браузера. На відміну від фіксованих одиниць, таких як пікселі (px), які залишаються постійними незалежно від розміру екрана, одиниці viewport динамічно змінюють свої значення залежно від розмірів області перегляду. Ця адаптивність робить їх ідеальними для створення гнучких та адаптивних макетів, які чудово виглядають на будь-якому пристрої, від смартфонів до великих настільних моніторів. Ключова перевага полягає в тому, що дизайни, створені з використанням одиниць viewport, гармонійно масштабуються, зберігаючи пропорції та візуальну привабливість на екранах з різною роздільною здатністю.

Основні одиниці Viewport: vw, vh, vmin, vmax

vw (Viewport Width — ширина viewport): Представляє 1% ширини області перегляду. Наприклад, 10vw дорівнює 10% ширини viewport.
vh (Viewport Height — висота viewport): Представляє 1% висоти області перегляду. Аналогічно, 50vh дорівнює 50% висоти viewport.
vmin (Viewport Minimum — мінімум viewport): Представляє менше зі значень vw та vh. Якщо viewport ширший, ніж вищий, vmin буде дорівнювати vh. І навпаки, якщо viewport вищий, ніж ширший, vmin дорівнюватиме vw. Це корисно для збереження пропорцій, особливо для квадратних або майже квадратних елементів.
vmax (Viewport Maximum — максимум viewport): Представляє більше зі значень vw та vh. Якщо viewport ширший, ніж вищий, vmax буде дорівнювати vw. Якщо viewport вищий, ніж ширший, vmax дорівнюватиме vh. Це часто використовується, коли потрібно, щоб елемент заповнював найбільший можливий вимір області перегляду.

Логічні одиниці Viewport: vi, vb

Новіші логічні одиниці viewport, vi та vb, відносяться до *вбудованого* (inline) та *блокового* (block) розмірів області перегляду відповідно. Ці одиниці чутливі до режиму письма та напрямку тексту документа, що робить їх особливо корисними для інтернаціоналізованих вебсайтів. Це дозволяє створювати макети, які за своєю природою адаптуються до різних систем письма.

vi (Viewport Inline — вбудований розмір viewport): Представляє 1% вбудованого розміру viewport, тобто напрямку, в якому контент тече горизонтально (наприклад, зліва направо в більшості західних мов). У режимі письма зліва направо vi поводиться аналогічно vw. Однак у режимі письма справа наліво (як в арабській або івриті), vi все ще представляє горизонтальний вимір, але відлік починається від правого краю області перегляду.
vb (Viewport Block — блоковий розмір viewport): Представляє 1% блокового розміру viewport, тобто напрямку, в якому контент тече вертикально. Це аналогічно vh у більшості поширених режимів письма.

Приклад: Розглянемо вебсайт, розроблений як для англійської (зліва направо), так і для арабської (справа наліво) мов. Використання vi для відступів (padding або margin) з боків контейнера автоматично налаштує їх на правильну сторону залежно від напрямку мови, забезпечуючи послідовні інтервали незалежно від мовних уподобань користувача.

Практичне застосування одиниць Viewport

Одиниці viewport можна використовувати в різноманітних сценаріях для створення адаптивних та візуально привабливих веб-макетів. Ось деякі поширені випадки використання:

1. Секції на повну висоту

Створення секцій на повну висоту, що охоплюють усю область перегляду, є поширеним дизайнерським патерном. Одиниці viewport роблять це неймовірно простим:

.full-height-section {
 height: 100vh;
 width: 100vw; /* Забезпечує заповнення також повної ширини */
}

Цей фрагмент коду гарантує, що елемент .full-height-section завжди займає всю висоту області перегляду, незалежно від розміру екрана. Властивість width: 100vw; забезпечує, що елемент також заповнює всю ширину, створюючи справді повноекранну секцію.

2. Адаптивна типографіка

Одиниці viewport можна використовувати для створення адаптивної типографіки, яка масштабується пропорційно до розміру області перегляду. Це гарантує, що текст залишається читабельним та візуально привабливим на всіх пристроях.

h1 {
 font-size: 8vw; /* Розмір шрифту масштабується з шириною viewport */
}

p {
 font-size: 2vh; /* Розмір шрифту масштабується з висотою viewport */
}

У цьому прикладі font-size елемента h1 встановлено на 8vw, що означає, що він становитиме 8% ширини області перегляду. Коли ширина viewport змінюється, розмір шрифту буде відповідно коригуватися. Аналогічно, font-size елемента p встановлено на 2vh, масштабуючись з висотою viewport.

3. Блоки зі співвідношенням сторін

Збереження співвідношення сторін для зображень та відео може бути складним завданням, але одиниці viewport у поєднанні з трюком padding-top пропонують просте рішення:

.aspect-ratio-box {
 width: 100%;
 position: relative;
}

.aspect-ratio-box::before {
 content: "";
 display: block;
 padding-top: 56.25%; /* Співвідношення сторін 16:9 (висота/ширина * 100) */
}

.aspect-ratio-box > * {
 position: absolute;
 top: 0;
 left: 0;
 width: 100%;
 height: 100%;
}

Ця техніка використовує псевдоелемент (::before) зі значенням padding-top, розрахованим на основі бажаного співвідношення сторін (у цьому випадку, 16:9). Вміст усередині .aspect-ratio-box потім абсолютно позиціонується, щоб заповнити доступний простір, зберігаючи співвідношення сторін незалежно від розміру екрана. Це надзвичайно корисно для вбудовування відео або зображень, які повинні зберігати свої пропорції.

4. Створення гнучких сіткових макетів

Одиниці viewport можна використовувати для створення гнучких сіткових макетів, де стовпці та рядки підлаштовуються пропорційно до розміру області перегляду. Це може бути особливо корисним для створення панелей інструментів та інших складних макетів.

.grid-container {
 display: grid;
 grid-template-columns: repeat(auto-fit, minmax(20vw, 1fr)); /* Кожен стовпець має ширину щонайменше 20% viewport */
 grid-gap: 1vw;
}

.grid-item {
 padding: 1vw;
 background-color: #f0f0f0;
}

Тут властивість grid-template-columns використовує minmax(20vw, 1fr), щоб гарантувати, що кожен стовпець має ширину не менше 20% від ширини viewport, але може розширюватися для заповнення доступного простору. grid-gap також встановлюється за допомогою 1vw, що забезпечує пропорційне масштабування проміжків між елементами сітки з розміром viewport.

5. Адаптивні інтервали та відступи

Керування інтервалами та відступами за допомогою одиниць viewport забезпечує послідовну візуальну гармонію на різних пристроях. Це гарантує, що елементи не виглядають занадто тісними або занадто розрідженими, незалежно від розміру екрана.

.container {
 padding: 5vw;
 margin-bottom: 3vh;
}

У цьому прикладі елемент .container має відступи, що становлять 5% ширини viewport з усіх боків, і нижній margin, що становить 3% висоти viewport.

6. Масштабовані елементи інтерфейсу

Кнопки, поля введення та інші елементи інтерфейсу можна зробити більш адаптивними, визначаючи їх розміри за допомогою одиниць viewport. Це дозволяє компонентам інтерфейсу зберігати свої відносні пропорції, покращуючи користувацький досвід на різних екранах.

.button {
 font-size: 2.5vh;
 padding: 1vh 2vw;
 border-radius: 0.5vh;
}

Клас .button визначений з розміром шрифту на основі висоти viewport (2.5vh) та відступами на основі як висоти, так і ширини viewport. Це гарантує, що текст кнопки залишається читабельним, а розмір кнопки відповідним чином адаптується до різних розмірів екрана.

Найкращі практики використання одиниць Viewport

Хоча одиниці viewport пропонують потужний спосіб створення адаптивних дизайнів, важливо використовувати їх розсудливо та дотримуватися найкращих практик, щоб уникнути потенційних проблем:

1. Враховуйте мінімальні та максимальні значення

Одиниці viewport іноді можуть призводити до екстремальних значень на дуже маленьких або дуже великих екранах. Щоб запобігти цьому, використовуйте CSS-функції min(), max() та clamp() для встановлення мінімальних та максимальних обмежень для значень одиниць viewport.

h1 {
 font-size: clamp(2rem, 8vw, 5rem); /* Розмір шрифту щонайменше 2rem, щонайбільше 5rem, і масштабується з шириною viewport між цими значеннями */
}

Функція clamp() приймає три аргументи: мінімальне значення, бажане значення та максимальне значення. У цьому прикладі font-size буде щонайменше 2rem, щонайбільше 5rem, і буде пропорційно масштабуватися з шириною viewport (8vw) між цими межами. Це запобігає тому, щоб текст ставав занадто малим на маленьких екранах або занадто великим на великих.

2. Поєднуйте з іншими одиницями

Одиниці viewport найкраще працюють у поєднанні з іншими одиницями CSS, такими як em, rem та px. Це дозволяє створювати більш тонкий та гнучкий дизайн, який враховує як розмір області перегляду, так і контекст контенту.

p {
 font-size: calc(1rem + 0.5vw); /* Базовий розмір шрифту 1rem плюс коефіцієнт масштабування */
 line-height: 1.6;
}

У цьому прикладі font-size розраховується за допомогою функції calc(), яка додає базовий розмір шрифту 1rem до коефіцієнта масштабування 0.5vw. Це гарантує, що текст завжди буде читабельним, навіть на маленьких екранах, при цьому пропорційно масштабуючись з розміром viewport.

3. Тестуйте на різних пристроях та в браузерах

Як і з будь-якою технікою веб-розробки, вкрай важливо тестувати ваші дизайни на різноманітних пристроях та браузерах, щоб забезпечити крос-браузерну сумісність та оптимальну продуктивність. Використовуйте інструменти розробника в браузері для симуляції різних розмірів екранів та роздільних здатностей, а також, за можливості, тестуйте ваші дизайни на реальних фізичних пристроях. Хоча ці одиниці загалом добре підтримуються, між браузерами можуть існувати незначні відмінності.

4. Враховуйте доступність

При використанні одиниць viewport для типографіки, переконайтеся, що текст залишається читабельним та доступним для користувачів з обмеженими можливостями. Звертайте увагу на контраст кольорів, розмір шрифту та висоту рядка, щоб текст був легким для читання для всіх користувачів. Інструменти, такі як WebAIM contrast checker, можуть бути корисними для визначення відповідних коефіцієнтів контрастності. Також уникайте встановлення font-size або інших властивостей, пов'язаних з розміром, безпосередньо для елемента html за допомогою одиниць viewport, оскільки це може заважати налаштуванням користувача щодо розміру тексту.

5. Використовуйте з CSS-змінними (Custom Properties)

Використання CSS-змінних (custom properties) з одиницями viewport покращує підтримку коду та дозволяє легше вносити зміни у вашій таблиці стилів.

:root {
 --base-padding: 2vw;
}

.element {
 padding: var(--base-padding);
}

.another-element {
 margin-left: var(--base-padding);
}

У цьому прикладі змінна --base-padding визначена зі значенням 2vw. Ця змінна потім використовується для встановлення відступів та полів різних елементів, що дозволяє легко коригувати інтервали на всьому вашому вебсайті, змінюючи значення змінної в одному місці.

Просунуті техніки та аспекти

1. Використання JavaScript для динамічних налаштувань

У певних сценаріях вам може знадобитися динамічно коригувати значення одиниць viewport на основі взаємодій користувача або інших подій. JavaScript можна використовувати для доступу до розмірів viewport та відповідного оновлення CSS-змінних.

// JavaScript
function updateViewportVariables() {
 const vh = window.innerHeight * 0.01;
 document.documentElement.style.setProperty('--vh', `${vh}px`);
}

window.addEventListener('resize', updateViewportVariables);
updateViewportVariables(); // Початковий виклик

// CSS
.element {
 height: calc(var(--vh, 1vh) * 50); /* Запасний варіант 1vh, якщо --vh не визначено */
}

Цей фрагмент коду використовує JavaScript для обчислення висоти viewport і встановлення відповідної CSS-змінної (--vh). Потім елемент .element використовує цю змінну для встановлення своєї висоти, гарантуючи, що він завжди займає 50% висоти viewport. Запасний варіант 1vh гарантує, що елемент все ще матиме прийнятну висоту, навіть якщо CSS-змінна не буде встановлена правильно.

2. Обробка видимості мобільної клавіатури

На мобільних пристроях розмір області перегляду може змінюватися, коли з'являється віртуальна клавіатура. Це може спричинити проблеми з макетами, які покладаються на одиниці viewport для секцій на повну висоту. Одним з підходів до пом'якшення цієї проблеми є використання великих, малих та динамічних одиниць Viewport, які дозволяють розробникам визначати поведінку для цих сценаріїв. Вони доступні як одиниці lvh, svh та dvh. Одиниця dvh адаптується при появі програмної клавіатури. Зауважте, що підтримка може бути обмеженою в деяких старих браузерах.

.full-height-section {
 height: 100dvh;
}

3. Оптимізація продуктивності

Хоча одиниці viewport загалом є продуктивними, надмірне їх використання потенційно може вплинути на швидкість рендерингу сторінки. Для оптимізації продуктивності уникайте використання одиниць viewport для кожного елемента на вашій сторінці. Натомість зосередьтеся на їх стратегічному використанні для ключових компонентів макета та типографіки. Також мінімізуйте кількість перерахунків значень одиниць viewport у JavaScript.

Приклади для різних країн та культур

Краса одиниць viewport полягає в тому, що вони допомагають створювати послідовний користувацький досвід у різних регіонах. Розглянемо, як одиниці viewport можна застосувати з урахуванням культурних особливостей:

Східноазійські мови (напр., китайська, японська, корейська): Ці мови часто вимагають більших розмірів шрифту через складність ієрогліфів. Одиниці viewport забезпечують читабельність на мобільних пристроях, де простір на екрані обмежений. Використання clamp() з більшим мінімальним розміром шрифту на основі одиниць rem разом з vw може бути особливо корисним.
Мови з написанням справа наліво (напр., арабська, іврит): Логічні одиниці viewport (vi, vb) є безцінними для підтримки послідовного напрямку макета та інтервалів, особливо при роботі з дзеркальними макетами та зміненим потоком контенту.
Країни з різною швидкістю інтернету: Оптимізація розмірів зображень та забезпечення швидкого завантаження є критично важливими. Блоки зі співвідношенням сторін, створені за допомогою одиниць viewport, дозволяють зображенням та відео зберігати свої пропорції, адаптуючись до менших розмірів файлів для швидшого завантаження на повільних з'єднаннях.
Доступність у різних культурах: Використання комбінації rem для базового розміру шрифту та vw для масштабування надає гнучкість користувачам, дозволяючи їм змінювати розміри відповідно до своїх індивідуальних потреб, незалежно від їхнього географічного положення чи культурного контексту. Надання користувачам можливості налаштовувати розміри шрифтів є універсально корисним.

Висновок

Одиниці CSS Viewport є незамінним інструментом для створення справді адаптивних та масштабованих веб-дизайнів, які бездоганно пристосовуються до будь-якого пристрою. Розуміючи функціональність vw, vh, vmin, vmax, vi та vb та дотримуючись найкращих практик, ви можете розкрити весь потенціал одиниць viewport і створювати візуально привабливі та зручні для користувача вебсайти, які забезпечують послідовний досвід на всіх платформах. Використовуйте ці одиниці для створення веб-досвіду, який є глобально доступним та естетично приємним, незалежно від пристрою користувача чи культурного походження.

Не забувайте ретельно тестувати на різних браузерах та пристроях і завжди надавати пріоритет доступності, щоб ваші дизайни були інклюзивними та зручними для всіх.