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CSS 渐变锯齿消失术

在 CSS 中，渐变（Gradient）可谓是最为强大的一个属性之一。

但是，经常有同学在使用渐变的过程中会遇到渐变图形产生的锯齿问题。

何为渐变锯齿？

那么，什么是渐变图形产生的锯齿呢？

简单的一个 DEMO：

<div></div>

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

效果如下：

其实，锯齿感已经非常明显了，我们再放大了看，其内部其实是这样的：

又或者是这样：

有意思的是，锯齿现象在 DPR 为 1 的屏幕下特别明显，而在一些高清屏（dpr > 1）的屏幕下，感受不会那么明显。

DPR（Device Pixel Ratio）为设备像素比，DPR = 物理像素 / 设备独立像素，设备像素比描述的是未缩放状态下，物理像素和设备独立像素的初始比例关系。

那么为啥会产生锯齿感呢？

传统网页的呈现是基于像素单位的，对于这种一种颜色直接过渡另外一种颜色状态的图片，容易导致可视质量下降（信息失真）。因而对于普通的渐变元素，像是上述写法，产生了锯齿，这是非常常见的在使用渐变过程中的一个棘手问题。

简单的解决办法

解决失真的问题有很多。这里最简单的方式就是不要直接过渡，保留一个极小的渐变过渡空间。

上述的代码，我们可以简单改造一下：

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);
}

仔细看其中的变化，我们从 50% --> 50% 的直接过渡，变化成预留了 1% 的渐变过渡空间，效果如下：

可以看到，效果立马有了大幅提升！

当然，如果不想修改原代码，也可以通过叠加一层伪元素实现，这里给出 3 种方式的对比图：

<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;

&amp;<span class="hljs-selector-pseudo">::before</span> {
    <span class="hljs-attribute">content</span>: <span class="hljs-string">""</span>;
    <span class="hljs-attribute">position</span>: absolute;
    <span class="hljs-attribute">top</span>: <span class="hljs-number">0</span>;
    <span class="hljs-attribute">left</span>: <span class="hljs-number">0</span>;
    <span class="hljs-attribute">right</span>: <span class="hljs-number">0</span>;
    <span class="hljs-attribute">bottom</span>: <span class="hljs-number">0</span>;
    <span class="hljs-attribute">background</span>: <span class="hljs-built_in">linear-gradient</span>(
        <span class="hljs-built_in">var</span>(--deg),
        transparent,
        transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">50%</span> - <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
        <span class="hljs-built_in">var</span>(--c1) <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">50%</span> - <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
        <span class="hljs-built_in">var</span>(--c2) <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">50%</span> + <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
        transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">50%</span> + <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
        transparent
    );
}



}

通过伪元素叠加的意思是，在产生锯齿的地方，实现一个平滑过渡进行覆盖：

效果如下：

CodePen Demo -- 消除 Gradient 锯齿

划重点！此方法适用于线性渐变、径向渐变、角向渐变，是最为简单的消除 CSS 锯齿的方式。

更为高阶的锯齿消除法

当然，也还有其他更为高阶的锯齿消除法。

在仿生狮子的这篇文章中 -- CSS 幻术 | 抗锯齿，还介绍了另外一种有意思的消除锯齿的方式。以下内容，部分摘录至该文章。

我们可以建立一种边缘锯齿边缘 -> 重建锯齿边缘的锯齿消除方法。

我们需要做的，就是在锯齿处，叠加上另外一层内容，让锯齿感不那么强烈。称为像素偏移抗锯齿（Pixel-Offset Anti-Aliasing，POAA）。

在 Implementing FXAA 这篇博客中，解释了 FXAA 具体是如何运作的。对于一个已经被找到的图形边缘，经过 FXAA 处理后会变成这样，见下两幅图：

FXAA（Fast Approximate Anti-Aliasing），快速近似抗锯齿，它找到画面中所有图形的边缘并进行平滑处理。

我们可以轻易找到找到渐变的边缘地方，就是那些渐变的颜色改变的地方。有了边缘信息后，接着就要重建边缘。重建边缘也许可以再拆分，分为以下几个步骤：

  • 需要通过某种方法得到透明度的点
  • 这些点需要能够组成线段
  • 线段完全吻合我们的 Gradient
  • 使线段覆盖在 Gradient 的上一层以应用我们的修改

这就是大体思路，我们并没有参与浏览器的渲染，而是通过像 FXAA 一样的后处理的方法。在已渲染的图像上做文章。

比如说，我们有这样一张图：

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

边缘信息如下：

我们要做的，就是在它的边缘处，利用渐变再生成一段渐变，通过准确叠加，消除渐变！原理图如下：

原理可行，但是实操起来非常之复杂，计算量会比较大。感兴趣的可以拿这段代码尝试一下：

.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
    );

&amp;<span class="hljs-selector-class">.antialiasing</span> {
    &amp;<span class="hljs-selector-pseudo">:after</span> {
        <span class="hljs-attr">--offsetX</span>: <span class="hljs-number">0.4px</span>;
        <span class="hljs-attr">--offsetY</span>: -<span class="hljs-number">0.1px</span>;
        <span class="hljs-attr">--dark-alpha</span>: <span class="hljs-number">0.3</span>;
        <span class="hljs-attr">--light-alpha</span>: <span class="hljs-number">0.6</span>;
        <span class="hljs-attr">--line-width</span>: <span class="hljs-number">0.6px</span>;
        <span class="hljs-attribute">content</span>: <span class="hljs-string">''</span>;
        <span class="hljs-attribute">position</span>: absolute;
        <span class="hljs-attribute">top</span>: <span class="hljs-built_in">var</span>(--offsetY);
        <span class="hljs-attribute">left</span>: <span class="hljs-built_in">var</span>(--offsetX);
        <span class="hljs-attribute">width</span>: <span class="hljs-number">100%</span>;
        <span class="hljs-attribute">height</span>: <span class="hljs-number">100%</span>;
        <span class="hljs-attribute">opacity</span>: <span class="hljs-number">0.5</span>;
        <span class="hljs-attribute">background-image</span>: <span class="hljs-built_in">repeating-linear-gradient</span>(
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--deg),
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--c3),
            transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">0px</span> + <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
            transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">10px</span> - <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--c2) <span class="hljs-number">10px</span>,
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--c1) <span class="hljs-number">10px</span>,
            transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">10px</span> + <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
            transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">40px</span> - <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--c1) <span class="hljs-number">40px</span>,
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--c2) <span class="hljs-number">40px</span>,
            transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">40px</span> + <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
            transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">50px</span> - <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--c3) <span class="hljs-number">50px</span>,
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--c1) <span class="hljs-number">50px</span>,
            transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">50px</span> + <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
            transparent <span class="hljs-built_in">calc</span>(<span class="hljs-number">80px</span> - <span class="hljs-built_in">var</span>(--line-width)),
            <span class="hljs-built_in">var</span>(--c1) <span class="hljs-number">80px</span>
        );
    }
}



}

最后

简单总结一下，本文介绍了几种 CSS 中可行的消除渐变锯齿的方法。

好了，本文到此结束，希望本文对你有所帮助 😃

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