使用CSS3开启GPU硬件加速提升网站动画渲染性能

news/2024/5/20 13:20:44/文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_33750452/article/details/93136792

遇到的问题：

　　网站本身设计初衷就没有打算支持IE8及以下版本浏览器，并不是因为代码兼容性问题，而是真的不想迁就那些懒得更新自己操作系统和浏览器的用户，毕竟是我自己的网站，所以我说了算！哈哈~

　　没有了低版本IE6浏览器，就不用顾虑他们的性能问题了，本以为开发会一帆风顺，结果”性能问题”竟然出现在了一直以性能出色著称的Chrome浏览器中。

　　Chrome下的动画比IE9和FF都要慢很多，一开始觉得是自己的js逻辑问题，因为要遍历9个元素并计算他们的坐标。后来尝试了使用requestAnimationFrame、webWorker和canvas，但情况仍然没有任何好转。通过chrome的DevTool中TimeLine监控，发现动画的代码逻辑并没有占用太多资源，反倒是painting消耗了大量的时间，平均才30fps左右。

chrome_timeline_frames_30fps

chrome_timeline_frames_30fps
上图可见主要时间都浪费在painting上了，元素背景图过大导致。

chrome_timeline_frames_30fps

　　上面这几张图都是开启GPU硬件加速之前使用Chrome DevTool Timeline功能中Frames模块监测到的数据，明显看到平均帧速率在30fps左右

　　其实，chrome对于渲染多张大尺寸图片方面一直表现疲软，之前在开发人人小站瀑布流布局模板的时候就遇到过这类问题，chrome中只要存在大量缩放图片，页面滚动的时候就会极其卡顿，就像是用一台2004年的电脑访问一个2014年的网站一样。chrome对于渲染很多大尺寸图片(尤其是alphy透明度PNG24图片)方面有先天的不足，从它版本10+的时候就有开发者在官方平台报过这个Bug，如今chrome已经更新至版本30+，却依旧没有完美解决这个顽疾。

解决Chrome动画”卡顿”的办法

　　为动画DOM元素添加CSS3样式-webkit-transform:transition3d(0,0,0)或-webkit-transform:translateZ(0);，这两个属性都会开启GPU硬件加速模式，从而让浏览器在渲染动画时从CPU转向GPU，其实说白了这是一个小伎俩，也可以算是一个Hack，-webkit-transform:transition3d和-webkit-transform:translateZ其实是为了渲染3D样式，但我们设置值为0后，并没有真正使用3D效果，但浏览器却因此开启了GPU硬件加速模式。

　　这种GPU硬件加速在当今PC机及移动设备上都已普及，在移动端的性能提升是相当显著地，所以建议大家在做动画时可以尝试一下开启GPU硬件加速。

当然也可以这样开启所有浏览器的GPU硬件加速：

webkit-transform: translateZ(0);
-moz-transform: translateZ(0);
-ms-transform: translateZ(0);
-o-transform: translateZ(0);
transform: translateZ(0);

或

webkit-transform: translate3d(0,0,0);
-moz-transform: translate3d(0,0,0);
-ms-transform: translate3d(0,0,0);
-o-transform: translate3d(0,0,0);
transform: translate3d(0,0,0);

　　使用-webkit-transform:transition3d(0,0,0)开启GPU硬件加速的chrome中渲染动画性能明显顺畅了许多，平均能达到55fps左右。无图无真相：

chrome_timeline_frames_60fps

开启GPU硬件加速前后帧速率对比
开启GPU硬件加速前后帧速率对比图(点击查看清晰大图)

chrome诡异的Bug

　　对所有动画DOM元素添加-webkit-transform:transition3d(0,0,0)开启GPU硬件加速之后，又出现了一个chrome诡异的Bug，当你有多个position:absolute;元素添加-webkit-transform:transition3d(0,0,0);开启GPU硬件加速之后，会有几个元素凭空消失，调试许久无果遂Google之，国内暂时没有人发表过关于这类问题的文章，于是在国外网站找呀找，找到了很多与我遇到同样问题的人，但都没有真正靠谱的解决办法，这可能是跟添加-webkit-transform之后chrome尝试使用GPU硬件加速有关系，最后还是要等待Chrome官方更新解决了，当前Chrome版本是33。如果谁发现比较好的解决办法，欢迎提出^_^

其他人遇到的类似问题：
3D CSS transform: translateZ causes elements to disappear in Chrome
Fixed attachment background image flicker/disappear in chrome when coupled with a css transform

如何避免这个问题：

　　在使用-webkit-transform尝试对很多DOM元素编写3D动画时，尽量不要对这些元素及他们的父元素使用position:absolute/fixed。(其实这种情况很难避免)
所以我的临时解决办法是，减少使用-webkit-transform:transition3d(0,0,0)的DOM元素数量，从9个减至6个便没有元素消失的现象了。
PS：由于测试环境有限，如果大家发现在你的浏览器还有这个Bug,麻烦留言告诉我，万分感谢！