CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

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特别声明:此篇文章由D姐根据Christian Schaefer的英文文章原名《CSS Masks – How To Use Masking In CSS Now》进行翻译,整个译文带有我们自己的理解与思想,如果译得不好或不对之处还请同行朋友指点。如需转载此译文,需注明英文出处:http://thenittygritty.co/css-masking以及作者相关信息

——作者:Christian Schaefer

——译者:D姐

大概一年前,我写过一篇文章介绍有关webkit中新的css技术——css滤镜,如果其他浏览器不能支持的话会,这是个麻烦。

有关于Webkit中的滤镜,大家要是感兴趣的话可以阅读《CSS3 Filter的十种特效》一文,里面介绍了filter十种特效。

——大漠

今天我想说的另一个只有webkit才有的特性,并向你们展示他是如何跨浏览器的:他就是css遮罩(CSS Masks)。

CSS Masks

Css遮罩是2008年4月由苹果公司添加到webkit引擎中的。遮罩提供一种基于像素级别的,可以控制元素透明度的能力,类似于png24位或png32位中的alpha透明通道的效果。

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

图像是由rgb三个通道以及在每个像素上定义的颜色组成的。但是在他们之上还有第四个通道,alpha通道,通过亮度定义每个像素上的透明度。白色意味着不透明,黑色意味着透明,介于黑白之间的灰色表示半透明。你可以看到下面的图片

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

给一个html元素使用css遮罩,就会这样处理。不用给图片应用一个alpha通道,只需要给一个图片运用一个-webkit-mask-image的css属性。例如:-webkit-mask-image: url(mouse.png);他从图片遮罩里读出图片的透明信息,然后应用到html元素上,就像下面显示的图片

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

遮罩可以让头像按照特定形状显示。

这么做有什么好处呢?遮罩可以使得图片按照任意的形状显示。或者你可能有很长的文本需要滚动显示,那么可以使用遮罩让他从不透明到透明的渐变显示。

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

你也可以用background-image属性,或是css的渐变属性,代替一个实际的位图,代码示例如下:

-webkit-mask-image: -webkit-linear-gradient(top, rgba(0,0,0,1), rgba(0,0,0,0));	

注意:这种旧的语法很快被新语法linear-gradient(to bottom, rgba(0,0,0,1), rgba(0,0,0,0))取代(目标关键字改变成to bottom)。LennartSchoors有一篇关于这个问题的短文

当苹果把css遮罩带给webkit时,未能将他的实现细节和文件与w3c达成一致。所以意味着,如果其他供应商想要实现遮罩效果,他们就不得不首先反向编译,找出所有的实现细节。这种工作没有人愿意做。所以直到几天前,2012年11月15号,遮罩第一次出现在w3c公布的草案中。但是跟苹果公司的是不同的版本。

好消息是:其他浏览器有类似功能,用不同的实现方式实现webkit属性中的css遮罩。

模拟一个简单-webkit-mask-image的跨浏览器遮罩效果

我们可以让html元素如下图显示成米老鼠头像的样子:

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

我们让html使用webkit专有的css遮罩效果:

<div class="element">
  <p>Lorem ipsum dolor sit … amet.</p>
</div>	

定义如下样式:

.element {
  width: 400px;
  height: 300px;
  overflow: hidden;
  color: #fff;
  background: url(background.png);
  -webkit-mask-image: url(mouse.png);
}	

现代浏览器

我们看一下现代浏览器,支持html技术的浏览器,可以在html内部解析svg,像这样:

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <svg width="300px" height="300px">
    <circle cx="125" cy="150" r="50" fill="pink" stroke="green" stroke-width="5" />
  </svg>
</body>
</html>	

最重要的是webkit也跟firefox和opera一样,提供一个相反的操作:就是把xthml嵌入到svg里,多亏svg1.1的扩展特性和<foreignObject>元素

<?xml version="1.0" standalone="yes"?>
<svg width="400px" height="300px" version="1.1" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
  <foreignObject width="400px" height="300px">

    <!-- HTML begin -->
    <div class="element">
      <p>Lorem ipsum dolor sit … amet.</p>
    </div>
    <!-- HTML end -->

  </foreignObject>
</svg>	

Ie9和ie10是唯一现代浏览器不支持<foreignObject>元素的,我们将在后面讨论ie的问题。

内联的svg和<foreignObject>元素可以在svg包装器里面附上页面的一部分html代码,这样就可以让html块呈现成我们想要的遮罩样子

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <style>
    .element {
      width: 400px;
      height: 300px;
      overflow: hidden;
      color: #fff;
      background: url(background.png);
      -webkit-mask-image: url(mouse.png);
    }
  </style>
</head>
<body>

  <!-- SVG wrapper begins -->
  <svg>
    <foreignObject width="400px" height="300px">

      <!-- inner HTML begins -->
      <div class="element">
        <p>Lorem ipsum dolor sit … amet.</p>
      </div>
      <!-- inner HTML ends -->

    </foreignObject>
  </svg>
  <!-- SVG wrapper ends -->

</body>
</html>	

下一步是在svg里面定义svg遮罩,我们可以定义遮罩图片,然后通过style="mask:[mask id]"应用到内嵌的html或是foreignObject上

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>

  <!-- SVG begins -->
  <svg>

    <!-- Definition of a mask begins -->
    <defs>
      <mask id="mask" maskUnits="userSpaceOnUse" maskContentUnits="userSpaceOnUse">
        <image width="400px" height="300px" xlink:href="mouse.png"></image>
      </mask>
    </defs>
    <!-- Definition of a mask ends -->

    <foreignObject width="400px" height="300px" style="mask: url(#mask);">

      <!-- HTML begins -->
      <div class="element">
        <p>Lorem ipsum dolor sit … amet.</p>
      </div>
      <!-- HTML ends -->

    </foreignObject>
  </svg>
  <!-- SVG ends -->

</body>
</html>	

最后,我们需要一个合适的遮罩图片。我们不能简单的使用webkit中属性css遮罩图片,因为svg遮罩认得亮度值而不认得透明值。所以我们需要把所有的不透明图片转换成不同深浅的白色。

在ps里操作很简单:

  1. 打开你想要作为遮罩的透明png24的图片
  2. 选择图层菜单,然后图层样式最后是颜色叠加
  3. 在颜色叠加对话框里面改变颜色值为白色
  4. 点击ok关闭对话框
  5. 选择文件菜单,保存为web,替换旧的图片

遮罩html的内容在webkit,firefox和opera都效果不错,很棒!

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

IE浏览器

IE8以及其以下的浏览器不支持svg标签。他们将会标记为未知元素。把他们当做是普通html代码来渲染页面。

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <svg></svg>
  <defs></defs>
  <mask id="mask" maskUnits="userSpaceOnUse" maskContentUnits="userSpaceOnUse"></mask>
  <image width="400px" height="300px" xlink:href="mouse.png"/></image>
  </mask><//mask>
  </defs><//defs>
  <foreignObject width="400px" height="300px" style="mask: url(#mask);"></foreignObject>

  <div class="element">
    <p>Lorem ipsum dolor sit … amet.</p>
  </div>

  </foreignObject><//foreignObject>
  </svg><//svg>
</body>
</html>	

这个很cool,因为它实际是一个自动优雅降级。

Ie9和ie10有一个问题。他们都识别svg,但是都不知道<foreignObject>元素。他们渲染svg,但是把它作为<foreignObject>的一部分,而<foreignObject>是无效svg标签。所以这部分就跟svg一起失效啦。意思是:我们的内容是迷惑我们的读者,所以整个去掉。这样不好。

我们考虑可以用条件注释在ie里面隐藏svg部分,但是微软决定在ie10里去掉条件注释。所以目前还没有解决办法。

唯一的解决办法是

  • 用支持svg扩展和<foreignObject>元素的客户端测试;
  • 用js渲染svg片段支持svg扩展。

这段js是我们需要的,把它加到页面的头部

function head () {
  if (window.SVGForeignObjectElement) {
    document.write('\
      <svg width="400px" height="300px">\
        <defs>\
          <mask id="mask" maskUnits="userSpaceOnUse" maskContentUnits="userSpaceOnUse">\
            <image width="400px" height="300px" xlink:href="mouse.png"/>\
          </mask>\
        </defs>\
        <foreignObject width="100%" height="100%" style="mask: url(#mask);">\
    ');
  }
}
function foot () {
  if (window.SVGForeignObjectElement) {
    document.write('\
        </foreignObject>\
      </svg>\
    ');
  }
}	

在我们的html结构中需要调用这些js函数替换原来的svg部分

<body>
  <script>head();</script>
  <div class="element">
    <p>Lorem ipsum dolor sit … amet.</p>
  </div>
  <script>foot();</script>
</body>	

现在内容在所有的ie浏览器将保持一致。IE11应该支持<foreignObject>,我们拭目以待吧。

注1:你看到在每行最后字符串内部的反斜杠,容许多行字符串。他们得到每个浏览器和官方ecmascript5标准的支持。

注2:document.write是最好的js实践吗?那是个疯子,那为什么还使用他?凡事没有绝对的对错,完全依赖于使用的环境。如果你在外部js文件利用document.write,是个很糟糕的事情。document.write迫使在html中预加载的地方嵌入外部脚步文件,同时阻止他们尝试任何异步加载。这意味着如果这些外部脚步加载失败,你的页面就会戛然而止。但是我们在这里不处理外部文件,你应该把它放到一边。没有阻塞。另外,由于javascript拥有输出额外标签到屏幕,当html解析器运行中,你不会成为短暂的CSS样式失效的目击者

什么是FOUC?

flash of unstyled content (FOUC) 它指的是在某些情况下,IE在加载网页时会出现短暂的CSS样式失效。

什么是FOUC(文档样式短暂失效)?

如果使用import方法对CSS进行导入,会导致某些页面在Windows 下的Internet Explorer出现一些奇怪的现象:以无样式显示页面内容的瞬间闪烁,这种现象称之为文档样式短暂失效(Flash of Unstyled Content),简称为FOUC.

  1. Flash of Unstyled Content (FOUC)
  2. 什么是FOUC?如何避免FOUC?
  3. FOUC - Flash Of Unstyled Content 文档样式闪烁

——译者:D姐

我们到这里很高兴也可以就此打住了。但是如何让ie也支持css遮罩呢?那么,我们走。。。

Ie4-9有一个叫做Chroma的过滤器。它类似与电影拍摄中用的视频混合技术:就是透过一定颜色然后让元素同色的部分从屏幕上消失。这种颜色因此叫做颜色遮罩

下面的css代码会让元素上的所有青色部分消失

filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.Chroma(color='cyan');
zoom: 1; /* Needed in IE < 8 */	

为什么是青色?这里仅仅是个建议。你可以使用任何颜色,作为你想要的遮罩颜色,而不是必须是青色。但是这个颜色必须是一个单独的,没有用到其他地方的颜色。所以跟内容混合的颜色不应该作为遮罩颜色。

现在,有个更有意思的事情,chroma过滤器事实上不仅仅会过滤元素本身的颜色,还会过滤他孩子元素的颜色。因为应用下面的样式会创建一个10px宽的框。

.parent {
  width: 120px;
  background-color: #eee;
  filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.Chroma(color='cyan');
  zoom: 1;
}
.child {
  height: 100px;
  margin: 10px;
  background-color: cyan;
}	

对应的标记:

<div class="parent">
  <div class="child"></div>
</div>	

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

青色区域的子元素会过滤父元素,我们将会透过青色区域它看父元素。

还是回到我们的米老鼠头像的例子,我们需要做的是创建一个米老鼠头像形状的图片,这个图片需要外部是青色的,里面的形状是透明的,如图所示。

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

在photoshop中需要做下面的事情:

  1. 打开现有的svg遮罩的png图片
  2. 按住ctrl键或是cmd (mac中),点击图层面板中的图层0
  3. 按下Backspace或del键移除白色部分
  4. 从选择菜单中选择反相
  5. 点击前景色,把他颜色值改为#00FFFF (RGB: 0,255,255)
  6. 从编辑菜单中选择填充,把前景色填充
  7. 选择文件菜单里面的保存成web
  8. 在保存为web对话框里选择png-8格式,带有2个颜色值和透明度
  9. 保存为一个单独的文件,如mouse-cyan.png

我们只保存两个颜色,是为了消除形状边界的锯齿。这么做的目的是因为chroma过滤器只能过滤单一颜色。

现在我们需要把图片放到想要产生遮罩效果的元素上,就像下图一样

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

我们面临的一个难题是:我们需要完成的这个效果,不能使用css中的定位属性。为什么?因为ie的过滤器遇到定位元素就不起作用了。所以最好的解决方式是使用负边距,让青色遮罩移动到元素上。例如:

<div class="element">
  <p>Lorem ipsum dolor sit … amet.</p>
</div>
<img src="mouse-ie.png" style="display: block; margin-top: -300px;">	

现在你可以过滤了

<div style="width: 400px; height: 300px; filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.Chroma(color='#00FFFF'); zoom: 1;">
  <div class="element">
    <p>Lorem ipsum dolor sit … amet.</p>
  </div>
  <img src="mouse-ie.png" style="display: block; margin-top: -300px;">
</div>	

这项技术的一个遗憾事情是,微软决定从ie10里移除所有的专有过滤器,除了条件注释。他们也移除了所有的遗留模式。所以这个解决方案也仅限于IE4-9。

为了让ie都有效果,我们需要扩展我们的javascript

function head () {
  if(window.SVGForeignObjectElement) {
    document.write('\
      <svg width="400px" height="300px">\
        <defs>\
          <mask id="mask" maskUnits="userSpaceOnUse" maskContentUnits="userSpaceOnUse">\
            <image width="400px" height="300px" xlink:href="mouse.png"/>\
          </mask>\
        </defs>\
        <foreignObject width="100%" height="100%" style="mask: url(#mask);">\
    ');
  } else {
    document.write('\
      <div style="width: 400px; height: 300px; filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.Chroma(color=\'#00FFFF\'); zoom: 1;">\
    ');
  }
}
function foot () {
  if(window.SVGForeignObjectElement) {
    document.write('\
        </foreignObject>\
      </svg>\
    ');
  } else {
    document.write('\
        <!--[if lte IE 9]>\
        <img src="mouse-ie.png" style="display: block; margin-top: -300px;">\
        <![endif]-->\
      </div>\
    ');
  }
}	

所以如果<foreignObject>在svg里包裹的元素支持,如果不支持我们可以转成IE浏览器的过滤器实现。最后所有浏览器都实现了css遮罩效果,除了IE10浏览器。还是相当不错的,是不是?这是最终效果

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

Mouse shaped mask

注意,这时当你需要硬性按照图片形状裁剪的最好方法。你可能对软性遮罩裁剪也感兴趣,只不过没有ie支持,因为chroma过滤器没有过滤软边的能力。

在任何情况下,都不要忘了检查没有应用遮罩的输出效果是否优雅降级。因为有ie10不支持遮罩,而且javascript也可能被禁用。

我确实说过“除了一个浏览器其他浏览器都支持吗?”我撒谎了。对于桌面浏览器是真的。大多数的移动webkit浏览器仍然落后于前沿技术。不仅是Android系统,苹果系统的safari对于svg支持的也不是很好。所以对于他们需要使用-webkit-mask-image.做加倍的svg遮罩。我们可以在样式表中这样做

.element {
  width: 400px;
  height: 300px;
  overflow: hidden;
  background: #36f url(background.png);
  color: #fff;
  -webkit-mask-image: url(mouse.png);
}	

最后我们做到了。

线渐变遮罩

记得一开始我说过,你也可以使用渐变做遮罩。这也可能在上述浏览器都适用,那我们之前的步骤需要做一些调整。首先我们需要用一个渐变图片或是用一个纯的svg路径,然后定义一个svg矩形,用svg渐变填充,来代替svg遮罩内容

<mask id="mask" maskUnits="userSpaceOnUse" maskContentUnits="userSpaceOnUse">
  <linearGradient id="g" gradientUnits="objectBoundingBox" x2="0" y2="1">
    <stop stop-color="white" stop-opacity="1" offset="0"/>
    <stop stop-color="white" stop-opacity="0" offset="1"/>
  </linearGradient>
  <rect width="400px" height="300px" fill="url(#g)"/>
</mask>	

这个代表渐变从上到下的方向(从(0,0)点到(0,1)点),第一个点的位置是完全不透明的白色,第二个点是完全透明的白色

对于ie我们不再需要青色图片,因为我们这次不使用chroma过滤器,而是使用alpha过滤器。过去我们使用alpha过滤器,是为了弥补老的ie浏览器没有opacity属性。但是他的能力远远不至于此。你可以把他运用到渐变模式上,定义开始和结束点,也可以定义开始和结束的透明度。这是一个简单的例子:

filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.Alpha(Opacity=100,FinishOpacity=0,Style=1,StartX=0,FinishX=0,StartY=0,FinishY=300);	

这个渐变样式alpha过滤器开始于点(0,0)扩展到(0,300).开始透明度是100%,结束透明度是0%。

移动webkit我们通常很容易这样实现

-webkit-mask-image: -webkit-linear-gradient(top, rgba(0,0,0,1), rgba(0,0,0,0));	

事实证明Android 2.0不支持渐变作为遮罩图片。我们别无选择只能使用一个渐变的png,顶部是不透明的逐渐渐变到底部是透明的。因为-webkit-mask的行为类似于小背景图片平铺盖在区域上。所以使用一个1px X 300px的图片足以。最后把嵌入的图片借助于duri.me,把图片进行64编码做为数据url,这样节省http的请求。这是我们可以放到外部样式里

-webkit-mask-image: url(data:image/png;base64,iVBORw…[shortedned a bit]…FTkSuQmCC);	

下面是javasript的修改

function head () {
  if (window.SVGForeignObjectElement) {
    document.write('\
      <svg width="400px" height="300px">\
        <defs>\
          <mask id="mask" maskUnits="userSpaceOnUse" maskContentUnits="userSpaceOnUse">\
            <linearGradient id="g" gradientUnits="objectBoundingBox" x2="0" y2="1">\
              <stop stop-color="white" stop-opacity="1" offset="0"/>\
              <stop stop-color="white" stop-opacity="0" offset="1"/>\
            </linearGradient>\
            <rect width="400px" height="300px" fill="url(#g)"/>\
          </mask>\
        </defs>\
        <foreignObject width="100%" height="100%" style="mask: url(#mask);">\
    ');
  } else {
    document.write('\
      <div style="width: 400px; height: 300px; filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.Alpha(Opacity=100,FinishOpacity=0,Style=1,StartX=0,FinishX=0,StartY=0,FinishY=300); zoom:1;">\
    ');
  }
}

function foot () {
  if (window.SVGForeignObjectElement){
    document.write('\
        </foreignObject>\
      </svg>\
    ');
  } else {
    document.write('\
      </div>\
    ');
  }
}	

如果如下:

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

径向渐变遮罩

径向渐变也是可以的。我们来做一个400px X 400px的图片遮罩

<body>
  <script>head();</script>
  <img src="photo.jpg" width="400" height="400" alt="Dude">
  <script>foot();</script>
</body>	

然后我们需要这样改变我们的svg遮罩:

<mask id="mask" maskUnits="userSpaceOnUse" maskContentUnits="userSpaceOnUse">
  <linearGradient id="g" gradientUnits="objectBoundingBox" x2="0" y2="1">
    <stop stop-color="white" stop-opacity="1" offset="0"/>
    <stop stop-color="white" stop-opacity="0" offset="1"/>
  </linearGradient>
  <rect width="400px" height="400px" fill="url(#g)"/>
</mask>	

这里alpha过滤器的style=2中的2代表径向形状

filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.Alpha(Opacity=100,FinishOpacity=0,Style=2);	

脚本转译成:

function head () {
  if (window.SVGForeignObjectElement) {
    document.write('\
      <svg width="400px" height="400px">\
        <defs>\
          <mask id="mask" maskUnits="userSpaceOnUse" maskContentUnits="userSpaceOnUse">\
            <radialGradient id="g" gradientUnits="objectBoundingBox" cx="0.5" cy="0.5" r="0.5" fx="0.5" fy="0.5">\
              <stop stop-color="white" stop-opacity="1" offset="0"/>\
              <stop stop-color="white" stop-opacity="0" offset="1"/>\
            </radialGradient>\
            <rect width="400px" height="400px" fill="url(#g)"/>\
          </mask>\
        </defs>\
        <foreignObject width="100%" height="100%" style="mask: url(#mask);">\
    ');
  } else {
    document.write('\
      <div style="width: 400px; height: 400px; filter: progid:DXImageTransform.Microsoft.Alpha(Opacity=100,FinishOpacity=0,Style=2); zoom: 1;">\
    ');
  }
}

function foot () {
  if (window.SVGForeignObjectElement) {
    document.write('\
        </foreignObject>\
      </svg>\
    ');
  } else {
    document.write('\
      </div>\
    ');
  }
}	

对于移动webkit我们再次创建一个径向渐变的位图。使用一个50px X 50px图片足够了。然后把它拉伸盖在400px×400px的元素上,我们需要使用-webkit-mask-size: cover.

img {
    -webkit-mask-size: cover;
    -webkit-mask-image: url(data:image/png;base64,iVBORw0…[shortened a bit]…lFTkSuQmCC);
}	

最终效果:

CSS遮罩——如何在CSS中使用遮罩

结束语

我承认这不是最短的文章,但是我希望你可以引起你对web遮罩效果的兴趣。如果你碰巧用到上面的技术创造了一些像样的东西,请在文章下方留下链接,或是在twitter上给我们留言。如果你有任何有关遮罩的问题,请不要犹豫,给我们提问。

扩展阅读:

  1. CSS Masking
  2. CSS Masking
  3. CSS Masks
  4. CSS Masks in WebKit
  5. -webkit-mask-image
  6. CSS reflections for Firefox, with -moz-element() and SVG masks
  7. Circular Button with Photo Mask Using CSS
  8. Perfectly Rotate and Mask Thumbnails With CSS3

——大漠

译者手语:整个翻译依照原文线路进行,并在翻译过程略加了个人对技术的理解。如果翻译有不对之处,还烦请同行朋友指点。谢谢!

关于D姐

网名different,前端攻城师一名,现居北京,对css3、javascript、前端UI等前端开发有浓厚兴趣,请关注我:新浪微博

如需转载烦请注明出处:

英文原文:http://thenittygritty.co/css-masking

中文译文:http://www.w3cplus.com/css3/css-masking.html

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