CSS 实现极光特效

CSS
观察一些极光的图片之后，可以发现了极光动画中一些比较重要的元素：

1. 基于深色背景的明亮渐变色彩
2. 类似于水波流动的动画效果

明亮渐变色彩可以尽量使用 渐变 模拟。而水波流动的动画效果，在 SVG 滤镜中 feturbulence 就是专门干这个的。
而除了渐变、SVG 的 <feturbulence> 滤镜之外，可能还会用到混合模式（mix-blend-mode）、CSS 滤镜等提升效果。
有了大概的思路后，剩下的就是不断的尝试。

Step 1. 绘制深色背景

首先，可能需要一个深色的背景，用于表示夜空。同时点缀一些星星，星星可以使用 box-shadow 模拟，这样，一副夜空背景可以在 1 个 div 内完成：

<div class="g-wrap">
</div>

@function randomNum($max, $min: 0, $u: 1) {
 @return ($min + random($max)) * $u;
}
@function shadowSet($n, $size) {
    $shadow : 0 0 0 0 #fff;
    @for $i from 0 through $n { 
        $x: randomNum(350);
        $y: randomNum(500);
        $scale: randomNum($size) / 10;
        $shadow: $shadow, #{$x}px #{$y}px 0 #{$scale}px rgba(255, 255, 255, .8);
    }
    @return $shadow;
}
.g-wrap {
    position: relative;
    width: 350px;
    height: 500px;
    background: #0b1a3a;
    overflow: hidden;
    &::before {
        content: "";
        position: absolute;
        width: 1px;
        height: 1px;
        border-radius: 50%;
        box-shadow: shadowSet(100, 6);
}

这一步比较简单，借助了 SASS 之后，能够得到这样一幅夜空背景图：

Step 2. 使用渐变画出极光的轮廓

接下来，就是利用渐变，画出极光的一个轮廓效果。
其实就是一个径向渐变：

<div class="g-wrap">
  <div class="g-aurora"></div>
</div>

.g-aurora {
    width: 400px;
    height: 300px;
    background: radial-gradient(
        circle at 100% 100%,
        transparent 45%,
        #bd63c1 55%,
        #53e5a6 65%,
        transparent 85%
    );
}

Step 3. 旋转拉伸

目前看来，是有一点点轮廓了。下一步，把得到的这个渐变效果通过旋转拉伸变换一下。

.g-aurora {
    ...
    transform: rotate(45deg) scaleX(1.4);
}

大概就能得到这样一个效果：

Step 4. 神奇的混合模式变换！

到这里，其实雏形已经出来了。但是颜色看着不太像，为了和深色的背景融合在一起，这里运用上混合模式 mix-blend-mode。

.g-aurora {
    ...
    transform: rotate(45deg) scaleX(1.4);
    mix-blend-mode: color-dodge;
}

神奇的事情发生了，看看效果：

整体的颜色看上去更加像极光的颜色。

Step 5. 叠加 SVG feturbulence 滤镜

接下来，要产生水纹波动的效果，需要借助 SVG 的 <feturbulence> 滤镜。
添加一个 SVG 的 <feturbulence> 滤镜，利用 CSS filter 进行引用

<div class="g-wrap">
  <div class="g-aurora"></div>
</div>
<svg id='blob' version='1.1' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg'>
    <defs>
        <filter id='wave'>
            <feturbulence basefrequency='0.003 0.003' id='turbulence' numoctaves='3' result='noise' seed='10' />
            <fedisplacementmap id='displacement' in2='noise' in='SourceGraphic' scale='96' />
        </filter>
    </defs>
</svg>

.g-aurora {
    ...
    transform: rotate(45deg) scaleX(1.4);
    mix-blend-mode: color-dodge;
    filter: url(#wave);
}

即可得到这样一种效果：

通过 feturbulence 的特性，近乎模拟出了极光的效果！

Step 6. 让极光动起来

最后一步，就需要让极光动起来。由于 SVG 动画本身不支持类似 animation-fill-mode: alternate 这种特性。还是需要写一点 JavaScript 代码，控制动画的整体循环。
大概的代码是这样：

var filter = document.querySelector("#turbulence");
var frames = 0;
var rad = Math.PI / 180;
function freqAnimation() {
  bfx = 0.005;
  bfy = 0.005;
  frames += .5
  bfx += 0.0025 * Math.cos(frames * rad);
  bfy += 0.0025 * Math.sin(frames * rad);
  bf = bfx.toString() + ' ' + bfy.toString();
  filter.setAttributeNS(null, 'baseFrequency', bf);
  window.requestAnimationFrame(freqAnimation);
}
window.requestAnimationFrame(freqAnimation);

至此，就得到了一幅完整的，会动的极光动画：

一些技巧及其他事项

1. 渐变元素的周围会存在明显的边界毛刺效果，可以使用黑色内阴影 box-shadow: inset ... 去除；
2. 实际行文过程中的各个属性的实际参数看似简单，过程中其实经过了不断的调试才得到；
3. 混合模式及 SVG 的 feturbulence 滤镜比较难掌握，需要不断的练习，不断的调试；本文极光的颜色选取没有经过太多反复调试，愿意花时间，可以调试出效果更好的颜色。